[發(fā)明專利]秸稈提取鉀肥的工藝方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510213599.1
• 申請日: 2015-04-24
• 公開（公告）號: CN105016788A
• 公開（公告）日: 2015-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 成進(jìn)學(xué);成鋼
• 申請（專利權(quán)）人: 南通蛇類治療研究所
• 主分類號: C05D1/00
• 分類號: C05D1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種秸稈提取鉀肥的工藝方法，是屬于惠農(nóng)科技農(nóng)業(yè)廢棄物秸稈提取鉀肥的工藝方法的生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

土壤鉀素虧缺嚴(yán)重限制了我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，現(xiàn)有鉀資源已經(jīng)不能滿足我國農(nóng)業(yè)需要，目前鉀資源的開發(fā)主要集中在海水和鉀礦，而農(nóng)作物秸稈作為我國的富鉀資源，其利用效率和質(zhì)量都不盡人意，對秸稈的利用大多還停留在田間焚燒、直接還田以及用作牲畜飼料等傳統(tǒng)途徑，其利用率還不足40％，秸稈的進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)該引起足夠的重視。

鉀是植物生長的必需營養(yǎng)元素，隨著農(nóng)作物產(chǎn)量和氮、磷肥用量的不斷提高，作物從土壤中移走的鉀量逐漸增加，土壤鉀素逐漸虧缺，已經(jīng)成為我國限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的重要因素之一，鉀源的開發(fā)已經(jīng)引起了人們越來越多的重視。根據(jù)國內(nèi)外多年的研究表明，農(nóng)作物秸稈中鉀含量非常豐富，我國作為農(nóng)業(yè)大國，重要作為秸稈如薯類、芝麻、大豆、稻谷、玉米、煙葉、油菜籽、向日葵、籽粒莧等有數(shù)十種，資源非常豐富，我國是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的廢棄物尤其是固體物種類繁多，數(shù)量巨大。

充分有效的利用農(nóng)業(yè)廢棄物，不但將其加工轉(zhuǎn)化成有用的工業(yè)產(chǎn)品，而且減少了環(huán)境污染，改善了農(nóng)村生態(tài)環(huán)境。

農(nóng)業(yè)廢棄物作為一種能源，正在逐步進(jìn)入科學(xué)化的新階段，合理利用和推廣這些技術(shù)，必將產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會效益。

以往鉀的回收途徑大部分是從海水和鉀礦中提取鉀素，未見直接從秸稈中提取鉀素。本發(fā)明將含有豐富鉀素的農(nóng)業(yè)廢棄物秸稈浸取液直接提取鉀素變廢為寶。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種秸稈提取鉀肥的工藝方法。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種秸稈提取鉀肥的工藝方法，其特征是：按下列工藝方法

(1)離子交換樹脂法

即采用陽離子交換樹脂作為交換劑處理秸稈浸提液中的鉀素，具體方法是：將農(nóng)業(yè)?秸稈中含鉀素量高的秸稈洗凈、切段、粉碎，制成秸稈浸提液，然后將含此液中含有陽離子的鉀素吸附到陰離子樹脂的柱子上，再用磺酸型陽離子樹脂涂敷硝茶酚類化合物酸式鹽溶液洗滌柱子，將所得到的鉀液鹽洗滌液，經(jīng)過濃縮、結(jié)晶，以及干燥后即可得到鉀素肥產(chǎn)品。

(2)天然沸石法?

天然沸石是一種堿金屬和堿土金屬的水合鋁硅酸鹽，它對一價金屬離子的吸附能力遠(yuǎn)大于二價離子，因此，對鉀離子具有特別高的選擇吸附力。沸石具有三大特性：一、吸附性；二、催化劑；三、離子轉(zhuǎn)換性。沸石是自然界當(dāng)中少數(shù)帶有負(fù)電荷的礦物質(zhì)之一，所以，對秸稈浸提液中載陽離子的鉀元素有強(qiáng)烈的吸附作用，其方法是：將天然沸石制成納米級沸石，這樣對鉀離子具有很高的吸附性，因?yàn)殡x子吸附量隨著粒徑的減少而增大，而用碳酸氫銨作為洗脫液時，洗脫速率隨著洗脫液濃度增大而增大。這樣來提取鉀肥，硝酸鉀肥是所有鉀肥中最適合植物吸收利用的鉀肥，目前，國產(chǎn)硝酸鉀肥受進(jìn)口原料氯化鉀影響生產(chǎn)成本較高，主要用做工業(yè)原料，而肥料級硝酸鉀主要靠進(jìn)口，開發(fā)利用國內(nèi)鉀資源生產(chǎn)硝酸鉀肥迫在眉睫。本發(fā)明設(shè)計(jì)了以秸稈和硝酸銨為主要原料，以天然沸石為離子交換劑生產(chǎn)硝酸鉀肥的工藝流程，見圖1。

圖1是天然沸石法生產(chǎn)硝酸鉀肥工藝流程，見說明書附圖。

鉀是植物生長的必需營養(yǎng)元素，隨著農(nóng)作物產(chǎn)量和氮、磷肥用量的不斷提高，作物從土壤中移走的鉀肥逐漸增加，土壤鉀素逐漸虧缺，已經(jīng)成為我國限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的重要因素之一，鉀源的開發(fā)已經(jīng)引起了人們越來越多的重視。根據(jù)國內(nèi)外多年的研究表明，農(nóng)作物秸稈中鉀含量非常豐富，我國作為農(nóng)業(yè)大國，重要作物秸稈有數(shù)十?種，如棉桿、麥稈、煙桿、高粱桿、玉米桿、葵花桿、稻草、小米稈、蓖麻稈、油菜稈、芝麻桿、黃豆稈、蠶豆稈、豌豆稈、紅苕稈、木薯稈、香蕉稈、棕櫚稈、麥稈、蘆葦、劍麻桿(頭)數(shù)量巨大，大多還停留在田間焚燒、直接還田以及用作牲畜飼料等傳統(tǒng)途徑，其利用率還不足40％。秸稈作為天然鉀源非常具有開發(fā)價值。

據(jù)調(diào)查，各種秸稈中間鉀含量見表1，根據(jù)各秸稈的總產(chǎn)量和鉀含量計(jì)算出的年可回收鉀量見表2。如表2所示，我國的主要秸稈中每年可以回收的鉀量多達(dá)700多萬t，非常具有回收的價值。

表1?不同秸稈中鉀元素含量??????????單位：％

表2?各種秸稈中可回收鉀量????????????單位：Mt/年

下面結(jié)合實(shí)施例對苯發(fā)明進(jìn)一步說明：

具體實(shí)施方法：

實(shí)施例：一種秸稈提取鉀肥的工藝方法，其特征是：按下列工藝方法

(3)離子交換樹脂法