[發明專利]一種生產硫酸鉀鎂肥的方法

有效

• 申請號: 200910054108.8
• 申請日: 2009-06-30
• 公開（公告）號: CN101602617A
• 公開（公告）日: 2009-12-16
• 發明（設計）人: 陳泉源;倪宗月;陳建良;王璐;杜菲菲
• 申請（專利權）人: 雅泰實業集團有限公司
• 主分類號: C05D11/00
• 分類號: C05D11/00;B09B3/00;C05D1/02;C05D5/00
• 代理公司: 北京中北知識產權代理有限公司
• 代理人: 段秋玲

技術領域

本發明涉及一種化工肥料的生產方法，尤其涉及一種硫酸鉀鎂肥的生產方 法。

背景技術

硫酸鉀鎂肥(K₂SO₄·MgSO₄·6H₂O)是含K、Mg、S三種養分的無機中性 肥料，水溶性好，鹽指數相對較低，長期施用，不會影響土壤pH值，對土壤鹽 度的影響較小，特別適用于忌氯作物，可顯著增加經濟農作物的產量和品質。

目前，我國鹽湖可溶性鉀資源開采利用不能滿足種植業的需求，75％左右鉀 肥依賴進口，而我國以鉀長石為代表的非水溶性鉀資源儲量較為豐富，因此，以 鉀長石為原料制取鉀肥受到高度重視。從1958年就開始了利用鉀長石制鉀肥的 研究，先后試驗了數十種工藝方法，如高溫揮發法、高溫熔融法、燒結法、水熱 法和低溫分解法，制得鉀鈣肥、鈣鎂磷鉀肥、硅鎂鉀肥、窯灰鉀肥、氯化鉀、硫 酸鉀等產品，但除窯灰鉀肥曾有小規模、短時間的工業生產外，其它方法由于技 術或經濟上的原因均未能獲得工業應用。鉀長石提鉀技術的關鍵是使鉀長石的穩 定結構發生變化，使鉀在水中溶出。經濟成本、設備腐蝕、流程順行以及產品質 量是需要解決的核心問題。

鉀長石提鉀方法可分為焙燒(燒結)浸出法、水熱化學分解法和微生物分解 法三類，也有將其分為干法和濕法兩大類。干法主要是指高溫揮發(1500℃)和 熔融(1300℃)制得鈣鎂磷鉀肥、硅鉀肥或其他枸溶性鉀肥。早期有將石灰石 (81.4％～82％)、鉀長石(14.2％～15.6％)、鐵礦石(2.6％～3.2％)、螢石(1.1％) 和焦炭(3％)，按括號中的比例配入高爐，在1500℃條件下使K₂O揮發。除少 部分排入大氣外，大部分K₂O隨窯內煙氣向低溫區移動而凝結在煙道內，與爐內 CO₂作用生成K₂CO₃回收利用。湖南化工研究院以煤、磷礦石、鉀長石、白云石 和氯化鈣為原料，在1300℃條件下熔融得到鉀肥和鈣鎂磷肥。河南省硅肥工程技 術研究中心開展了利用鉀長石生產長效硅鉀肥的研究，將鉀長石添加控制劑和其 它配料，經粉碎、煅燒、驟冷得半產品，再經粉磨、包裝得成品。所用設備與水 泥廠、磷肥廠相似，如立窯、高爐、烘干機、球磨機、輸送提升設備等。需要指 出的是，焙燒(燒結)浸出法實質上是干法-濕法聯合，但我國大部分文獻將其 稱為干法，似乎不十分妥當。

濕法包括水熱化學分解法和微生物分解法。眾所周知，微生物分解過程十分 緩慢，某些菌株如土壤中膠質芽孢桿菌，可使土壤中海綠石、伊利石、水云母等 礦物中的鉀轉變為植物可吸收利用的可溶性鉀，但難以使鉀長石中鉀浸出。水熱 化學分解法則要求高壓(3～5MPa)和較高溫度(200℃～300℃)，常用的浸出 劑是硫酸或堿，如硫酸、鹽酸、NaOH、Ca(OH)₂。近年來，常壓低溫(60℃～95 ℃)條件下分解鉀長石引起人們極大興趣。遺憾的是，這種方法需要使用氟化物 和硫酸，因其毒性大和腐蝕性強等問題難以解決，其應用前景不容樂觀。常壓低 溫分解鉀長石以長沙化工研究院的發明最具代表性，采用氟化物(氫氟酸)、硫 酸和鉀長石反應，經第一次固液分離后，將得到的固體產物在500℃～700℃煅燒， 液體及揮發氣體(含SiF₄)返回鉀長石分解反應，滿足分解鉀長石所需氟化物的 80％左右，而煅燒產物加水使鉀浸出，固液分離得到的渣加工白炭黑，第二次固 液分離得到的液體加氨水沉淀鋁，經第三次固液分離后，液體濃縮結晶得到硫酸 鉀銨復合肥，流程較為復雜，雖然進行了半工業試驗，但目前仍未在工業上應用。