钢渣磷肥又称
托马斯磷肥或矿渣磷肥。一种
热法磷肥。因铁矿中常含有磷质,如不除去,则所炼的钢不坚,1879年S.G.托马斯(Thomas)和P.C.吉尔勃里斯(Gilbrist)于熔铁炉中加入碱性物质——石灰,并以高温氧化法除去铁中的磷,以提高钢的质量,同时开始出产和使用钢渣磷肥。
钢渣磷肥由含
磷生铁用
托马斯法炼钢时所生成的
碱性炉渣经轧碎、磨细而得。大多是灰黑色。主要
有效成分是磷酸四钙Ca4(PO4)2O和
硅酸钙的
固溶体,并含有
镁、
铁、
锰等
元素。五氧化二磷含量约12%~18%。是枸溶性肥料。适用于
酸性土壤,可作
基肥。
在20世纪50年代以前相当长的时期里,它曾是德国、法国等西欧国家磷肥的主要来源之一。1973年世界钢渣磷肥总产量约为120万吨
五氧化二磷(P2O5),1977年下降为57.2万吨。原因是西欧的高磷生铁产量从70年代起开始下降。在中国,由于生铁中含磷量少,易炼出优质钢材。虽然在鞍山、武汉、重庆等地钢铁厂均有出品,但因其中含磷量较低,加工成本较高,限制了它的推广应用。
钢渣磷肥的化学成分因生铁质量,助熔剂种类和数量及工艺条件不同而异。加足量SiO2时,其主要成分为硅磷酸钙(5CaO·P2O5·SiO2和7CaO·P2O5·2SiO2),加SiO2量不足时,则为磷酸四钙(Ca4P2O9)。一般含P2O516%~20%(中国出产的P2O5含量大多在3%~8%),CaO 45%~55%,MgO2%~ 4%,Fe2O311%~ 14%,MnO 3%~ 6%和SiO24%~6%等。呈褐灰或灰黑色粉末,工业产品细度为80%~90%通过100筛目的细粉,碱性。每立方米肥料重为2吨。
钢渣磷肥中的磷酸盐,不溶于水,但能溶于2%柠檬酸溶液,尚无统一质量指标,暂定为一级品有效磷(P2O5)≥14%,二级品≥10%,转化率在90%以上。施入土壤后主要靠土壤酸度和根的酸性分泌物溶解,转化为植物能吸收和利用的磷。其反应式为:
可见,钢渣磷肥适用于酸性土壤,不仅为植物提供养分,还可减少土壤酸性。据试验,钢渣磷肥具有60%~80%的中和能力(以碳酸钙为100),因此,其肥效优于
过磷酸钙。也可施于中性土壤,但肥效不及过磷酸钙快。适于多数作物上施用,尤其对需硅、喜钙作物(如水稻、豆类)施用效果更佳,但对嫌钙作物如马铃薯施用后会影响其品质。
钢渣磷肥最宜作基肥。一般撒施后再耕翻入土。作种肥或追肥时,应避免与种子和茎叶直接接触,以免影响发芽和灼伤茎叶,追肥要早施,可采用条施或穴施等,施用量为每公顷300~600千克(肥料含P2O5量12%~16%)。与酸性或生理酸性肥料如硫酸铵、氯化钾等配合施用,但不可与铵态氮肥和
水溶性磷肥混合施用,以免降低肥效。在施用前,可与新鲜
有机肥料混合堆腐,可以提高钢渣磷肥的有效性。但不能与腐熟有机肥料混合施用,以免引起氮素挥发损失。
据中国8个省(自治区)40多点试验,含有效磷(P2O5)15.4%~17.6%的钢渣磷肥施在缺磷土壤上,对稻、麦、棉、油、豆类等作物均有增产效果,在中性土壤及东北的黑土上,当年肥效不及普钙,但后效较长,在酸性红、黄壤及东北的白浆土上,肥效高于普钙,在贫瘠砂土上肥效也显著。
钢渣磷肥散落性好,但粉末易飞扬,在贮运过程中应注意防止风吹雨淋,不要与过磷酸钙等水溶性磷肥混合贮存,以防其有效性降低。人力装卸时,须戴口罩和手套,以减少对皮肤等刺激作用。