[發(fā)明專利]利用鉀長石生產(chǎn)硫酸鉀聯(lián)產(chǎn)鈣鎂磷硅復(fù)合肥的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310153463.7
• 申請日: 2013-04-28
• 公開（公告）號: CN103183365A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 雷志剛;陳淑萍
• 申請（專利權(quán)）人: 雷志剛
• 主分類號: C01D5/10
• 分類號: C01D5/10;C05G1/00
• 代理公司: 常德市長城專利事務(wù)所 43204
• 代理人: 蔡大盛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化肥領(lǐng)域，特別是指利用鉀長石生產(chǎn)硫酸鉀肥聯(lián)產(chǎn)鈣、鎂、磷、硅多元復(fù)合肥的方法。

背景技術(shù)

利用鉀長石生產(chǎn)鉀肥的研究已經(jīng)有一百多年的歷史，一戰(zhàn)期間由于鉀肥供應(yīng)緊張先后在美國、俄羅斯、日本等國利用鉀長石和石灰石來制造鉀肥。二十世紀中葉，前蘇聯(lián)、巴西、南非及印度先后從不溶性鉀礦物質(zhì)中提取鉀鹽制造鉀肥，但沒有重大突破，分解鉀長石的方法較多，按分解方式可分為揮發(fā)法、焙燒浸取法、濕法等幾類，按分解溶劑可分為鹽溶法、酸法、堿法、氟化物法等，國內(nèi)七十年代主要是利用生產(chǎn)水泥熟料的過程副產(chǎn)窯灰鉀肥，八十年代以后焙燒浸取法研究較多，九十年代中葉國內(nèi)出現(xiàn)低溫濕法分解鉀長石。最近十年由于鉀肥價格高漲，鉀長石制造鉀肥的研究更活躍起來，如山東科技大學(xué)薛彥輝提出了一種用催化劑低溫分解鉀長石的方法生產(chǎn)硫酸鉀，同時副產(chǎn)白炭黑和氫氧化鋁；化工部長沙設(shè)計研究院提出了“鉀長石礦濕法分解方法”ZL96118069.2；“鉀長石礦濕法分解物料浮選分離技術(shù)”97108312.6.?以上兩種方法均采用氟化物，不僅污染環(huán)境而且能耗高，工藝流程較復(fù)雜，產(chǎn)品鏈較長，同時涉及濃硫酸等高危物品安全生產(chǎn)令人擔憂。中科院化學(xué)研究所、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)、江蘇農(nóng)科院推出了“新型多元礦物肥料硅鈣鉀肥的生產(chǎn)與應(yīng)用”該法燒成系采用隧道窯窯車生產(chǎn)，勞動強度大，生產(chǎn)效率低，而且燒成溫度高達1350℃，限制了其大面積地推廣運用。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有利用鉀長石生產(chǎn)鉀肥方法中的上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種利用鉀長石生產(chǎn)硫酸鉀并聯(lián)產(chǎn)鈣、鎂、磷、硅復(fù)合肥的方法，用以簡化生產(chǎn)過程、降低能源消耗、避免環(huán)境污染、減輕勞動強度和提高生產(chǎn)效率。

為實現(xiàn)其發(fā)明目的，本發(fā)明采用的利用鉀長石生產(chǎn)硫酸鉀并聯(lián)產(chǎn)鈣、鎂、磷、硅復(fù)合肥的方法包括如下步驟：

1.備料：按重量百分比備齊以下原材料：

鉀長石50～58，石膏12～18，磷灰石12～25，鋅渣1～5，白云石12～25；

2.粉碎并混合成生料：先將鉀長石、白云石、磷礦石和石膏，分別破碎除鐵，再按重量比混合配料：鉀長石（K₂O·Al₂O_3?·6SiO₂）50～58；白云石（CaCO₃MgCO₃）12～25；磷灰石（Ca₅(PO₄)₃F）12～25；石膏（CaSO₄）12～18；鋅渣1～5，然后共同入磨粉磨至180～200目，成生料，待用；

3.均化：將步驟2配料制成的生料，過180目篩除鐵后送入均化庫，測得碳酸滴定值偏差不大于0.2%時合格；

4.燒成：將均化合格后即成分均勻穩(wěn)定的生料入窯煅燒，若選擇機立窯煅燒時配熱達3000KJ/KG生料，煅燒溫度1150℃～1250℃；若選擇窯外分解窯煅燒時配熱至2500KJ/KG生料，燒成溫度1150℃～1200℃；?

5.制成硫酸鉀和鈣、鎂、磷、硅復(fù)合肥：將步驟4得到的紅熱狀熟料水淬，料︰水=1︰1在溫度100℃-120℃下保持10分鐘，然后將其液渣分離，液體濃縮、造粒、包裝后即成硫酸鉀成品；將剩下的固態(tài)渣，干燥脫水粉磨成150-200目包裝后即成鈣、鎂、磷、硅復(fù)合肥；

6、制成鈣、鎂、磷、鉀、硅多元復(fù)合肥：將經(jīng)步驟5液渣分離得到的固態(tài)渣，干燥、脫水、粉磨成150-200目，包裝后即成鈣、鎂、磷、硅復(fù)合肥；或?qū)⒉襟E4得到的紅熱狀熟料直接冷卻，粉磨至150～200目，包裝后即成鈣、鎂、磷、鉀、硅多元復(fù)合肥。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有如下實質(zhì)性特點和顯著的進步：

1、由于原料中有白云石的摻入為破壞二氧化硅的結(jié)構(gòu)提供了氧化鈣、氧化鎂，同時也為形成硅酸鈣、硅酸鎂提供了物質(zhì)基礎(chǔ)和降低燒成溫度創(chuàng)造了條件；特別是為改善燒結(jié)物的可溶性為制造化肥提供鈣、鎂離子奠定了基礎(chǔ)；

2、由于原料中有磷灰石的加入，為鉀長石中硅離子形成硅酸鈣提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，同時也為降低燒結(jié)溫度制造復(fù)合肥提供了磷離子的來源；

3?、本發(fā)明采用石膏，主要是為了鉀長石中氧化鉀與之化合提供硫酸根離子，即為形成硫酸鉀和為降低燒結(jié)溫度創(chuàng)造了條件；

4、本發(fā)明采用鋅渣，有三個方面的因素，首先鋅是植物生長重要的微量元素，其次鋅渣對降低燒結(jié)溫度有一定的貢獻；還有鋅渣到處堆放污染環(huán)境因此而變廢為寶；

5、本發(fā)明采用物料的各組分配比可分別帶來如下好處：