背景及概述^[1]

磷肥是农业生产中重要的原料肥之一，磷矿石作为磷肥生产的主要原料，其在我国的资源分布有如下特点：（1）分布比较集中，“南多北少”；（2）资源“丰而不富”，矿石平均品位只有17%；（3）开采难度大，资源利用率低。磷矿资源的上述特点在一定程度上制约了我国磷肥行业的发展。钙镁磷肥亦称熔融钙镁磷肥。一种热法磷肥。由五氧化二磷、氧化镁、氧化钙和二氧化硅混合组成，呈玻璃质状。

工业品是灰白色、褐色或灰绿色细粒或粉末，粒度可通过80目筛，含水分少于1%。工业制法是用磷矿石和含镁钙的矿石如橄榄石、蛇纹石、白云石等在1300～1450℃下熔融，用冷水骤淋熔融物，然后磨细而成。它是一种弱碱性肥料，含有效五氧化二磷16～20%。在2%柠檬酸溶液中能溶解95%，所以易为农作物根系分泌液溶解而被吸收。它不吸水，不结块，无毒，无腐蚀性，包装、运输、施用都很方便。

其中所含硅、钙、镁等元素都是农作物生长所必需的物质，而且还含少量锌、钼等植物所需的微量元素，有利农作物生长。钙镁磷肥最适宜于在酸性土壤、中性土壤及缺镁的砂质土上施用，连续施肥不会使土壤板结，对酸性土壤还有改良作用。用作基肥，不宜作追肥。据美国农业部的暖房试验，钙镁磷肥施用于酸性土壤比过磷酸钙的肥效高。日本专家在中国大同市和石家庄市的试验表明，施用钙镁磷肥对农作物发育生长特别有利，因其中所含之镁是组成植物叶绿素的主要物质。

应用^[2-3]

钙镁磷肥是我国的传统磷肥品种之一，国内钙镁磷肥生产企业集中在云南、贵州、湖北三省。钙镁磷肥不仅含有P2O5，MgO，CaO，SiO2等中量元素，还含有铁、锰、锌等微量元素，其具有不易流失、缓释、肥效长等优点，在化肥市场占有一席二乙醇胺之地，近年来我国钙镁磷肥年均需求量在200万t左右。钙镁磷肥的市场需求已发展到多渠道、跨领域的使用，其需求对象呈现多元化的格局：（1）作为有机或无机复合肥的辅助原料；（2）作为经济作物的专用基肥；（3）作为半成品销售。

钙镁磷肥是我国“绿色食品”允许使用的少数肥料之一，在东南亚国家被认定为无公害环保型肥料。在农业生产中经常使用钙镁磷肥作为基肥，或用来改良酸性土壤。相关试验表明，施用钙镁磷肥后植物抗逆性强，根系伸长且不易倒伏，且钙镁磷元素能沉积于茎、根表皮细胞膜内，起着抵抗病菌侵入的作用。

有研究发现，Ca2+作为土壤中Cd2+的竞争离子，通常与土壤中Cd2+竞争根表吸附位点和转运通道，从而达到降低植物对Cd的吸收，同时还能促进植物生长发育。因此，将钙镁磷肥作为一种土壤改良剂，结合重金属的基团进入到土壤环境中，能显著降低土壤中Cd的生物有效性。Mg2+通过影响植物根系和地上部分的生理代谢过程，或影响Cd在植物体内迁移转运等作用间接影响植物对Cd的吸收，降低植物体内Cd量．同时，钙、镁、磷作为植物生长所必须的营养元素，通过元素间相互竞争、拮抗等过程，在降低污染土壤重金属生物有效性方面是可行的。

制备^[1]

利用磷矿浮选尾矿高炉法制备钙镁磷肥的方法，包括以下步骤：

⑴以浮选磷尾矿浆为原料，矿浆中干基含P2O5的质量百分比为8～12%，通过增浓机和过滤机脱水处理得到尾矿滤饼，控制尾矿滤饼含水量在20‑40%；

⑵将步骤⑴所得尾矿滤饼或尾矿库中堆存的尾矿采用造粒机造粒，粒径10‑40mm，并用干燥机干燥至含水＜5%；

⑶将配烧的其它含P2O5的原生磷矿、硅石、焦碳分别粉碎至粒径30～60mm的块料；步骤(3)中原生磷矿含P2O5的质量百分比≥23%。

⑷控制浮选磷尾矿与其它磷矿原料混配的质量比为100：8～90，使得入炉混配磷矿原料干基含P2O5的重量百分比为13～19%；

⑸向高炉中加入计量混合的熔烧原料，熔烧原料中各种矿品的计量配比为：

步骤⑷所混配磷矿原料100份、焦炭18～35份、蛇纹石0～15份、硅石2～20份。

⑹将步骤(5)所得的原料，采用高炉法制备钙镁磷肥。

步骤⑹所述的采用高炉法制备钙镁磷肥，按以下生产操作步骤进行：

①将将步骤⑸配好的熔烧原料加入高炉中，控制炉温在1350～1450℃进行高温熔融，熔烧时间35～50分钟，由熔渣排出口得熔体；

②将熔体用水淬，水温为25～45℃的水，把水淬后的固体物料捞出沥水、干燥、粉碎、过筛，得到钙镁磷肥成品。

主要参考资料

[1] 科学技术社会辞典·化学

[2] CN201410533131.6一种低分子有机酸活化钙镁磷肥的方法

[3] 钙镁磷肥对土壤Cd生物有效性和糙米Cd含量的影响

[4] CN200910218353.8一种利用磷矿浮洗尾矿高炉法制备钙镁磷肥的方法