硝酸磷肥副产品资源化利用及其土壤调理剂产业发展

硝酸磷肥副产品资源化利用硝酸磷肥副产品资源化利用 及其土壤调理剂产业发展及其土壤调理剂产业发展 天脊煤化工集团股份有限公司天脊煤化工集团股份有限公司 福建福建20182018年年1111月月 目 录 一、硝酸磷肥副产品概述一、硝酸磷肥副产品概述 二、资源化利用二、资源化利用 三、产业发展三、产业发展 一、硝酸磷肥副产品概述一、硝酸磷肥副产品概述 天脊集团主要化肥产品为硝酸磷肥、硝酸磷钾天脊集团主要化肥产品为硝酸磷肥、硝酸磷钾 肥，其在生产过程中会副产大量四水合硝酸钙结晶肥，其在生产过程中会副产大量四水合硝酸钙结晶 体体(Ca (NO3)3 4H2O)，即为本文所述硝酸磷肥副产，即为本文所述硝酸磷肥副产 品，简称品，简称CN滤饼，设计年产量滤饼，设计年产量55万吨左右。万吨左右。 目前利用目前利用CN滤饼的途径主要有两条，一是生产滤饼的途径主要有两条，一是生产 农业用硝酸钙、硝酸铵钙及以其为基础的其它产品；农业用硝酸钙、硝酸铵钙及以其为基础的其它产品； 二是进一步转化为二是进一步转化为CC滤饼，用于生产土壤调理剂。滤饼，用于生产土壤调理剂。 CaCOCaCO3 3 72%72% N+PN+P 5%5% TETE 8%8% 二、资源化利用二、资源化利用 2013年，年，天脊集团联合中国农业科学院天脊集团联合中国农业科学院 资源区划所进行了资源区划所进行了硝酸磷肥副产品综合利硝酸磷肥副产品综合利 用项目用项目研究，主题是利用硝酸磷肥副产品研究，主题是利用硝酸磷肥副产品 （CC滤饼），生产一种兼具土壤调酸和耕地滤饼），生产一种兼具土壤调酸和耕地 重金属污染修复功能的碱性土壤调理剂。重金属污染修复功能的碱性土壤调理剂。 经过共同努力，该产品顺利问世，不仅经过共同努力，该产品顺利问世，不仅 拓展了副产品利用途径，实现两大类产品的拓展了副产品利用途径，实现两大类产品的 动态平衡，而且对于循环经济、节能减排具动态平衡，而且对于循环经济、节能减排具 有重要意义。有重要意义。 2 2、环境风险管控措施、环境风险管控措施 工业工业“三废三废”问题。问题。 废水：天脊集团自有大水网污水处理废水：天脊集团自有大水网污水处理 系统和水循环系统，可实现废水零排放。系统和水循环系统，可实现废水零排放。 土壤调理剂整个生产过程不产生废水。土壤调理剂整个生产过程不产生废水。 废气：土壤调理剂整个生产过程不产废气：土壤调理剂整个生产过程不产 生废气，废气部分已在生废气，废气部分已在“硝酸分解磷矿硝酸分解磷矿”部部 分作出处理。分作出处理。 固体废弃物：不产生固体废弃物：不产生。 磷矿重金属的监控（原料） As Pb Cr Cd Hg 河北矾山河北矾山 未检出未检出 10.0 2.9 0.4 2.6 贵州开磷贵州开磷 未检出未检出 24.5 12.3 0.6 3.2 云南磷化云南磷化 未检出未检出 26.6 26.7 0.5 2.3 烟台首钢烟台首钢 未检出未检出 8.9 9.8 0.7 1.1 云南红河云南红河 未检出未检出 38.4 27.0 1.0 2.9 (单位：单位：mg/kg) 硝酸钙中重金属的脱除 *在pH为 8 的碱性条件下，由各种沉淀物的溶度积(Ksp) 可以判断出上述反应极易发生。 最终产品有害元素含量较低 检验报告检验报告 编号编号 汞汞（HgHg） （以元素计）（以元素计） 国家标准国家标准5mg/kg5mg/kg 砷砷（AsAs） （以元素计）（以元素计） 国家标准国家标准10mg/kg10mg/kg 镉镉（CdCd） （以元素计）（以元素计） 国家标准国家标准10mg/kg10mg/kg 铅铅（PbPb） （以元素计）（以元素计） 国家标准国家标准50mg/kg50mg/kg 铬铬（CrCr） （以元素计）（以元素计） 国家标准国家标准50mg/kg50mg/kg W2018145W2018145 0 0 3 3 0 0 2323 2 2 W2018146W2018146 0 0 5 5 0 0 2222 9 9 W2018266W2018266- -1 1 0 0 3 3 0 0 2525 8 8 W2018280W2018280 0 0 3 3 2 2 2525 8 8 W2018493W2018493 0 0 5 5 0 0 1616 9 9 严防、拒绝二次污染严防、拒绝二次污染 改良土壤，从我做起天脊土壤调理剂 三、产业发展三、产业发展 资源化利用资源化利用过程中，申请专利两项，其过程中，申请专利两项，其 中一项已在天脊集团实现成果转化，所生产中一项已在天脊集团实现成果转化，所生产 的天脊牌土壤的天脊牌土壤调理调理剂，经过试验、示范和推剂，经过试验、示范和推 广，逐步帮助用户改善和提升地力，并已开广，逐步帮助用户改善和提升地力，并已开 始取得一定的经济效益。始取得一定的经济效益。 累计实现销售收入超过累计实现销售收入超过5000万元，累计万元，累计 推广面积超过推广面积超过100万亩。万亩。 天脊土壤调理剂的产业发展，主要依靠天脊土壤调理剂的产业发展，主要依靠 “企业“企业-用户”用户” 及“企业及“企业-政府”政府” 的合作共赢。的合作共赢。 落 地 落 地 转 化 转 化 合 作 合 作 1 1、总体推广情况简述（表一）、总体推广情况简述（表一） 区域区域 土壤类型土壤类型 pHpH值值 面积（亩）面积（亩） 作物作物 总的效果总的效果 福建福建 红壤红壤 砖红壤砖红壤 4.54.5- -6.06.0 1000010000 蔬菜蔬菜 果树果树 土壤土壤pHpH值得到提高，视值得到提高，视 土调不同用量略有不同土调不同用量略有不同 。 重庆重庆 红壤红壤 黄红壤黄红壤 4.54.5- -6.06.0 5000050000 100000100000 蔬菜蔬菜 土壤土壤pHpH值得到提高，作值得到提高，作 物直播后，死苗、黄苗物直播后，死苗、黄苗 现象减少，可节约化肥现象减少，可节约化肥 使用量使用量20%20%以上。以上。 海南海南 砖红壤性砖红壤性 红壤红壤 4.834.83- -5.75.7 5600056000 蔬菜蔬菜 香蕉香蕉 水稻水稻 土壤土壤pHpH值得到提高，线值得到提高，线 虫减少，枯萎病减少虫减少，枯萎病减少 45%45%； 湖南湖南 红壤红壤 红黄壤红黄壤 5.05.0- -6.06.0 625000625000 水稻水稻 降镉率可以达到降镉率可以达到60%60%以以 上，视用量决定。上，视用量决定。 区域区域 土壤类型土壤类型 pHpH值值 面积（亩）面积（亩） 作物作物 总的效果总的效果 广西广西 红壤红壤 砖红壤砖红壤 4.54.5- -6.06.0 5000050000 蔬菜甘蔬菜甘 蔗蔗 土壤土壤pHpH值得到提高，视土值得到提高，视土 调不同用量略有不同。调不同用量略有不同。 山东山东 棕壤棕壤 褐土褐土 4.54.5- -6.06.0 5000050000 蔬菜蔬菜 花生花生 大蒜大蒜 大姜大姜 土壤土壤pHpH值得到提高，作物值得到提高，作物 直播后，死苗、黄苗现象直播后，死苗、黄苗现象 减少，可节约化肥使用量减少，可节约化肥使用量 20%20%以上。以上。 江苏江苏 5.25.2- -5.85.8 1200012000 大蒜大蒜 土壤土壤pHpH值得到提高，大蒜值得到提高，大蒜 出苗后，死苗断垄现象减出苗后，死苗断垄现象减 少，可节约化肥使用量约少，可节约化肥使用量约 15%15%。 河南河南 水稻土水稻土 5.05.0- -6.06.0 1000010000 水稻水稻 降镉率可以达到降镉率可以达到60%60%以上，以上， 视用量决定。视用量决定。 1 1、总体推广情况简述（续表）、总体推广情况简述（续表） 区域区域 土壤类型土壤类型 pHpH值值 面积（亩）面积（亩） 作物作物 总的效果总的效果 河南河南 黄棕壤黄棕壤 褐土褐土 潮土潮土 砂姜黑土砂姜黑土 5.25.2- -5.85.8 350000350000 花生花生 冬小麦冬小麦 蔬菜蔬菜 果树果树 土壤土壤pHpH值得到提高，作物直值得到提高，作物直 播后，死苗、黄苗现象减少播后，死苗、黄苗现象减少 ，可节约化肥，可节约化肥20%20%。 四川四川 黄棕壤黄棕壤 4.54.5- -5.55.5 100000100000 蔬菜蔬菜 柑橘柑橘 土壤土壤pHpH值得到提高、死苗、值得到提高、死苗、 黄苗现象减少，树体抗逆性黄苗现象减少，树体抗逆性 提高、品质提高。提高、品质提高。 陕西陕西 潮土潮土 褐土褐土 5.25.2- -5.85.8 2000020000 猕猴桃猕猴桃 改善果园酸化土壤，提高树改善果园酸化土壤，提高树 体抗逆能力。体抗逆能力。 安徽安徽 黄棕壤黄棕壤 黄褐土黄褐土 4.84.8- -5.55.5 3000030000 蔬菜类蔬菜类 土壤土壤pHpH值得到提高、作物不值得到提高、作物不 出苗、死苗减少，产量恢复出苗、死苗减少，产量恢复 、提高。、提高。 1 1、总体推广情况简述（续表）、总体推广情况简述（续表） 2 2、企业、企业- -用户用户 探索天脊化肥探索天脊化肥+天脊土壤调理天脊土壤调理 剂为基础的“作物全程营养解决剂为基础的“作物全程营养解决 方案”，以河南为例，经过方案”，以河南为例，经过3年多年多 的实践，在小麦和花生作物上的的实践，在小麦和花生作物上的 应用取得了不错的效果。经过不应用取得了不错的效果。经过不 断完善，形成一套标准化的施肥断完善，形成一套标准化的施肥/ 耕作模式。耕作模式。 天脊土调-化肥施用方案（冬小麦 推荐） 底肥：目标产量600kg的中等地力 天脊土壤调理剂25-40kg/亩；腐熟的有机肥或者商品有机肥（45%） 40-80kg/亩； 配施天脊硝酸磷肥38%（26.5-11.5）/天脊硝酸磷钾肥40%氯基 （22-8-10）天脊复合肥45%（18-18-9）/天脊复合肥42%（22- 15-5）等均可选择； 用量：30kg/亩； 追肥：拔节期追施 天脊硝酸磷肥38%（26.5-11.5）；用量： 40kg/2.5-3亩。 特别提示：如有常年作物生长不良的片状条状地块，建议施用天脊 土壤调理剂40-50kg/三分地。 方案目的 1、解决问题：由于长期、大量和单一施 肥和耕作造成的土壤板结、酸化问题； 2、主要作用：平衡土壤酸碱度、改善土 壤团粒结构、持续稳定补充钙素、 促进 根系生长和有效分蘖、有效防止小麦返青 前冻害； 3、实施效果：增产效果显著，品质明显 提高。 寒 潮 冬小麦冬小麦-河南河南 连续三年施用效果 种植户：马和平种植户：马和平 面积：面积：1717亩亩 地点：河南平舆十字路地点：河南平舆十字路 土壤类型土壤类型: : 黄棕壤土黄棕壤土 改良前：改良前：pH 5.2pH 5.2- -5.5 5.5 改良后：改良后：pH 5.8pH 5.8- -6.2 6.2 20182018年亩产小麦年亩产小麦694694公斤；玉米：公斤；玉米：654654公斤；芝麻：公斤；芝麻：160160公斤；公斤； 天脊土调-化肥施用方案（花生 推荐） 底肥：目标产量600kg的中优等地力 天脊土壤调理剂40kg/亩；腐熟的有机肥或者商品有机肥（45%）40-80kg/亩； 配施天脊硝酸磷肥38%（26.5-11.5）/天脊硝酸磷钾肥40%氯基（22-8-10）/ 天脊硝酸磷钾肥40%硫基（22-9-9）天脊复合肥45%（18-18-9）/等均可选 择； 用量：30-40kg/亩； 追肥：下针前3天 天脊硝酸磷肥40%（22-8-10）/天脊硝酸磷钾肥40%硫基 （22-9-9）； 用量：20kg/亩。 叶面：成熟前40天，每15天左右叶面噴施硝酸钙和硝酸钾。 特别提示：如有常年作物生长不良的片状条状地块，建议施用天脊土壤调理剂 40-50kg/三分地。 花生花生-河南河南 每亩施用每亩施用60 公斤天脊土壤调公斤天脊土壤调 理剂，旋耕后播理剂，旋耕后播 种。种。 亩产平均增加亩产平均增加 15.54%。 左图为示范田，右图为对照。近距离观察，示范田花生叶片宽左图为示范田，右图为对照。近距离观察，示范田花生叶片宽 大，有利于光合作用，大，有利于光合作用，叶绿素叶绿素平均平均含量含量要要高出约高出约15%15%，对照花生叶片，对照花生叶片 较小，出现部分黄色和淡绿色叶片，叶绿素含量较低。较小，出现部分黄色和淡绿色叶片，叶绿素含量较低。 花生花生蛋白质含量增加蛋白质含量增加8.49%8.49%，钙含量增加，钙含量增加18.30%18.30%，品质提高。，品质提高。 3 3、企业、企业- -政府政府 2015年开始于重庆市农委合作，共同开展“化肥减量增效”、年开始于重庆市农委合作，共同开展“化肥减量增效”、 “全程营养”及“土壤改良”相关的工作，取得了良好的效果，对天“全程营养”及“土壤改良”相关的工作，取得了良好的效果，对天 脊化肥和天脊土壤调理剂均起到了促进作用。脊化肥和天脊土壤调理剂均起到了促进作用。 天脊天脊 榨菜榨菜 4 4、标准化和规范化、标准化和规范化 （1）产品标准化制定情况）产品标准化制定情况 现有企标现有企标Q140400 TJ002- 2016，是在，是在TJ002-2013基础上，基础上， 修改部分指标和检测依据，更新修改部分指标和检测依据，更新 以来，更加适应生产实际。未来以来，更加适应生产实际。未来 将以将以TJ002-2016为基础，进一步为基础，进一步 增加土壤调理剂产品种类，丰富增加土壤调理剂产品种类，丰富 标准内容；另一方面与中国农科标准内容；另一方面与中国农科 院合作，共同推进相关行业标准院合作，共同推进相关行业标准 的制定。的制定。 （2）产品施用规范化）产品施用规范化 现阶段工作主要考虑土壤现阶段工作主要考虑土壤 pH值这一单个因素，总结施用量值这一单个因素，总结施用量 和施用方法，未来希望可以进一和施用方法，未来希望可以进一 步将土壤种类等因素考虑进来，步将土壤种类等因素考虑进来， 制定更加详细的规范化操作流程。制定更加详细的规范化操作流程。 针对北方发生酸化针对北方发生酸化 现象的地区，大田作物现象的地区，大田作物 推荐每季使用推荐每季使用4040公斤公斤/ / 亩，如北方常见的冬小亩，如北方常见的冬小 麦、花生、玉米、大豆麦、花生、玉米、大豆 等。蔬菜大棚和果园推等。蔬菜大棚和果园推 荐使用量为荐使用量为8080公斤公斤/ /亩，亩， 蔬菜大棚结合耕作周期，蔬菜大棚结合耕作周期， 每半年施用一次；果园每半年施用一次；果园 每年施用一次。每年施用一次。 南方酸性土壤改南方酸性土壤改 良可参考“调酸能良可参考“调酸能 力表格”自行确定力表格”自行确定 用量。用量。 综合考虑，大田推综合考虑，大田推 荐每季使用荐每季使用4040公斤公斤/ / 亩，蔬菜和果园推亩，蔬菜和果园推 荐量与北方相同。荐量与北方相同。 大部分作物适宜大部分作物适宜 的土壤的土壤pHpH值分布在值分布在 6.56.5- -7.57.5之间，