利用黄磷渣改性制备云贵川地区水稻专用肥

黄磷渣是电炉法生产黄磷产生的副产物,年排放量达到数百万吨,主要成分为氧化钙和二氧化硅。针对黄磷渣堆存量大、利用价值低等问题,通过在源头添加作物所需的营养元素助剂,在保证黄磷生产磷高效逸出的同时,实现炉渣中硅、钙的协同活化,进一步生产水稻专用肥,实现黄磷渣的高值化利用。改性黄磷渣的元素分析、X射线衍射（XRD）及扫描电镜（SEM）表征结果表明：添加作物所需营养元素助剂的黄磷在1 450 ℃熔融60 min,磷逸出率达到95.56%,黄磷渣中有效二氧化硅质量分数为36.45%、有效氧化钙质量分数为47.46%,渣系呈良好的玻璃相结构,有利于释放活性营养元素,且源头添加的微量元素助剂保留在渣相中。根据云贵川水稻营养需肥规律及大中微量元素的协同增效配伍作用,以改性黄磷渣为主要中量元素原料,设计了水稻专用肥16N-10P₂O₅-14K₂O+7SiO₂+10CaO+0.45Zn产品。水稻专用肥元素分析结果表明：氮有效性为99%、五氧化二磷有效性为98.81%、氧化钾有效性为99.15%、二氧化硅有效性为93.88%、氧化钙有效性为88.53%、锌有效性为97.78%。     

响应面法优化焦磷酸钠螯合锌的制备工艺研究

为避免在磷肥与锌肥配合使用过程中造成的营养元素被固定、有效性降低等问题,目前普遍采用螯合的方式将中微量元素保护起来。以焦磷酸钠作螯合剂,七水硫酸锌为原料,制备焦磷酸锌,以螯合锌含量为考核指标,研究了反应比、反应温度、溶液pH、无水乙醇的用量等因素对螯合反应的影响;在单因素实验的基础上采用4因素3水平的Box-Behnken响应面分析法,对螯合工艺进行优化。在无水乙醇用量为25 mL/g、反应比为1（0.1 mol/L的七水硫酸锌溶液与焦磷酸钠的体积质量比为18.8 mL/g）、反应pH为9、反应温度为30 ℃的条件下,制备的焦磷酸锌锌质量分数最高,达到17.92%,与预测值相对误差仅为0.3%。响应面法分析出各因子对焦磷酸锌含量的影响从大到小依次是反应pH、无水乙醇用量、反应比、反应温度,并采用红外光谱分析验证了焦磷酸锌的生成,螯合后焦磷酸钠中的P=O、P—H都参与了Zn²⁺的配位。