[發(fā)明專利]利用鈉硝石與富鉀母液制取農(nóng)用硝酸鉀的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010258771.2
• 申請日: 2010-08-20
• 公開（公告）號: CN102372294A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬鴻文;劉梅堂;劉艷紅
• 申請（專利權(quán)）人: 中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
• 主分類號: C01D9/02
• 分類號: C01D9/02
• 代理公司: 北京北新智誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11100
• 代理人: 程鳳儒

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種利用鈉硝石與非水溶性富鉀巖石制取農(nóng)用硝酸鉀的方法。

背景技術(shù)

我國是個農(nóng)業(yè)大國，非氯基鉀肥硝酸鉀需求量大。國內(nèi)水溶性鉀礦資源極缺，硝酸鉀主要生產(chǎn)原料氯化鉀嚴(yán)重依賴進口，而另一主要原料硝酸銨由于被列入嚴(yán)格管理的危爆物品，使其供應(yīng)受到嚴(yán)格限制，嚴(yán)重制約了硝酸鉀的生產(chǎn)發(fā)展。同時我國農(nóng)業(yè)深層次改革已經(jīng)開始，農(nóng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，對硝酸鉀產(chǎn)品的質(zhì)與量提出了更高要求，國內(nèi)硝酸鉀發(fā)展前景廣闊。而我國非水溶性鉀礦資源豐富，種類繁多，主要有鉀長石、白榴石、伊利石、富鉀頁巖、富鉀火山巖、霞石正長巖、偉晶巖和富鉀板巖等。據(jù)統(tǒng)計，全國非水溶性鉀礦資源總量至少達約200億噸。而國內(nèi)于2006年前后先后于新疆等地發(fā)現(xiàn)了儲量豐富純度較高的鈉硝石礦，提供了穩(wěn)定的硝酸鈉原料來源。因此，綜合利用非水溶性鉀礦與鈉硝石制備農(nóng)用硝酸鉀具有重要的戰(zhàn)略地位和應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種產(chǎn)品成本低、原料來源廣泛、便于實施推廣的利用鈉硝石與富鉀巖石制取農(nóng)用硝酸鉀的方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

利用鈉硝石與富鉀母液制取農(nóng)用硝酸鉀的方法，包括以下步驟：

(1)原料液制備步驟：鈉硝石礦粉經(jīng)水萃取后濃縮得到硝酸鈉溶液，同以富鉀巖石經(jīng)破碎、粉磨后制得的原礦粉體經(jīng)燒結(jié)、水浸、脫硅和除鈉后得到的主要成份為碳酸鉀的富鉀母液混合，制得原料液。

(2)原料液蒸發(fā)結(jié)晶步驟：原料液經(jīng)蒸發(fā)濃縮結(jié)晶，離心分離，得碳酸鈉濾餅I，濾液為硝酸鉀母液。

(3)碳酸鈉濾餅I重結(jié)晶步驟：將碳酸鈉濾餅I溶解，經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶，離心分離，得碳酸鈉濾餅II，水洗并煅燒干燥后得工業(yè)合格碳酸鈉產(chǎn)品，濾液返回原料液循環(huán)利用。

(4)硝酸鉀母液結(jié)晶步驟：硝酸鉀母液降溫結(jié)晶，離心分離，得硝酸鉀濾餅，干燥得農(nóng)業(yè)優(yōu)等硝酸鉀產(chǎn)品。濾液為鉀鈉混鹽溶液，返回到原料液循環(huán)利用。

在本發(fā)明的方法的步驟(1)中，富鉀母液的制備方法請參見專利權(quán)人為中國地質(zhì)大學(xué)(北京)，專利號為ZL?03100563.2的專利文件。

在本發(fā)明的方法的步驟(1)中，所使用的鈉硝石礦是我國新疆等地開采的氧化鈉含量≥32％的鈉硝石礦。

在本發(fā)明的方法的步驟(1)中，所述的硝酸鈉溶液同主要成份為碳酸鉀的富鉀母液混合，是按照碳酸鉀與硝酸鈉的質(zhì)量比為0.7∶1～0.9∶1混合配成原料液，所配成原料液的溶液密度為1.15～1.35kg/L。

在本發(fā)明的方法的步驟(1)中，鈉硝石礦粉粒度為-200目。

在本發(fā)明的方法的步驟(1)中，硝酸鈉溶液主要成份為硝酸鈉，其中硝酸鈉與雜質(zhì)質(zhì)量比≥19∶1，硝酸鈉濃度≥200g/L，溶液密度≥1.15kg/L。

在本發(fā)明的方法的步驟(1)中，富鉀母液主要成份為碳酸鉀(質(zhì)量百分含量≥95％)，雜質(zhì)為碳酸鈉(其中碳酸鈉與碳酸鉀質(zhì)量比≤(1∶19))，碳酸鉀濃度≥200g/L，密度≥1.15kg/L。

在本發(fā)明的方法中，步驟(1)～(4)中所使用的水均為普通自來水。

在本發(fā)明的方法中，步驟(2)中原料液蒸發(fā)結(jié)晶溫度為104～110℃，蒸發(fā)時間為1～2小時，經(jīng)離心分離碳酸鈉濾餅I后溶液密度為1.45～1.60kg/L。

在本發(fā)明的方法中，步驟(3)中碳酸鈉濾餅I用水溶解后密度為1.1～1.3kg/L，蒸發(fā)溫度為60～80℃，真空度為-0.07～-0.09MPa，蒸發(fā)時間為0.5～1小時，結(jié)晶終點溶液密度為1.45～1.60kg/L。碳酸鈉濾餅II煅燒溫度為200～300℃，煅燒時間為0.5～1小時。煅燒后為工業(yè)優(yōu)等碳酸鈉產(chǎn)品。

在本發(fā)明的方法中，步驟(3)選用的蒸發(fā)方式為真空蒸發(fā)，也可選用普通蒸發(fā)方式。每種方式均可設(shè)計為多效蒸發(fā)。

在本發(fā)明的方法中，步驟(4)中硝酸鉀母液降溫至為0～20℃，過濾硝酸鉀濾餅后濾液密度為1.45～1.55kg/L。硝酸鉀濾餅干燥溫度為120～200℃，干燥時間為0.5～1小時。干燥后即為農(nóng)用優(yōu)級硝酸鉀產(chǎn)品。

在本發(fā)明的方法中，步驟(3)、步驟(4)中碳酸鈉濾餅I重結(jié)晶后濾液及硝酸鉀濾餅過濾后鉀鈉混鹽濾液返回到原料液中循環(huán)利用。