[發明專利]生產鉀的硫酸鹽顆粒的方法、由此得到的鉀的硫酸鹽顆粒及其用途

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• 申請號: 201580063536.0
• 申請日: 2015-09-30
• 公開（公告）號: CN107001169A
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: G·鮑克;M·穆勒-戈爾德庫勒;A·迪特里希;T·雷斯特;R·凱德爾;L·瓦爾德曼
• 申請（專利權）人: 鉀肥和鹽類集團鉀肥有限公司
• 主分類號: C05G5/00
• 分類號: C05G5/00;C05D1/00;C05D1/02;C01D5/00;C05G3/00
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司72002
• 代理人: 張海濤,于輝

本發明涉及生產硫酸鉀顆粒的方法和由此得到的硫酸鉀顆粒及其用途。

硫酸鉀也稱為SOP(鉀的硫酸鹽)并且僅偶爾以純凈形式(例如單鉀芒硝)在自然界被發現，但是其以所謂復鹽形式包含于多種礦物例如軟鉀鎂礬、鉀鎂礬、無水硫酸鉀鎂(langbeineite)、雜鹵石和鉀芒硝中。硫酸鉀可利用例如曼海姆法或由氯化鉀和硫酸鎂石進行工業生產，也可參見Winnacker,Küchler,WILEY VCH,Volume 8,2005,p.91f。

硫酸鉀作為稱作鉀肥的成分在農業中使用。硫酸鉀將必需營養素鉀和硫酸鹽以容易溶于水的最佳形式結合，由此在施用時植物可將其用來直接吸收。

礦質肥料經常以顆粒使用，原因在于它們以這種形式的處理特性具有優勢。例如，與粉末形式的對應細粒狀的礦質肥料相比，顆粒顯示出形成粉塵的更低傾向，具有更好的存儲和吸濕穩定性并且能更均勻和容易地通過分散來施用和投配。除此之外，當在空曠地施用時，顆粒更不易被風吹走。

造粒理解為將粉末顆粒或細小顆粒融合到大顆粒單元，即所謂的顆粒。其特別地理解為各種壓力和堆積團聚工藝以及分散的固體初級顆粒聚集在一起而擴大粒徑的相關工藝。造粒通常在粘接劑存在下進行。后者是其粘性能保證粒子會粘接在一起的液體或固體物質。當粒子的造粒不使用粘接劑就不會生成足夠穩定的顆粒時，使用這種粘接劑是必需的。眾所周知的粘接劑包括水、明膠、淀粉、木質磺酸鹽、氯氧化鈣和糖漿。粘接劑的選擇會具有對團聚體性質具有決定性的作用，特別是對其機械穩定性(例如耐磨性、斷裂強度和破裂強度(bursting strength))、吸濕穩定性和生成粉塵的傾向。

例如，造粒可利用輥壓機進行。在這種類型的加壓團聚(也稱為加壓粒化)中，細小粒子或粉末粒子在被框架結構支撐的兩個相對旋轉的轉筒之間被壓實和/或壓縮。其間這些轉筒中的一個經常是固定的并且另一個是可移動的設計。這種可移動的轉筒通常通過水力接觸設備支撐以保證能精確調節施加于該壓制工藝上的力量。該工藝中施加的總壓力通常也和轉筒的工作寬度有關，并且表示成例如單位是N/cm的特定擠壓力或線壓力。

重力自動進料器或螺旋加料器用作將待壓實物質有目標地運輸到輥隙中的定量加料器。

待壓實物質壓縮為毛坯(slug)。為了獲得具有限定粒徑的顆粒，毛坯在壓實工藝后在磨機中研磨。在接下來的分級過程中，尺寸過大粒子和尺寸過小粒子被分離以獲得需要范圍的粒徑。

使硫酸鉀粉末/細小硫酸鉀粒子粒化的工藝是目前技術水平已知的。

DE 2810640 C2描述了在擠壓前包含鉀鹽或銨鹽的細粒材料的溫度上升為40℃到50℃并且隨后擠壓材料的造粒工藝。用這種造粒工藝可獲得的機械穩定性仍舊需要提高。

WO 2007/071175描述了利用淀粉作為粘接劑生產粒化的硫酸鉀的方法。

使硫酸鉀粒化的工藝和實驗工廠可從“Die Granulierung vonKaliumsulfat”,A.Hollstein,Kali und Steinsalz,vol.7(1979),issue 12獲知。它提及了在壓區(nip)前加入水和/或蒸汽。所生成的產品顯示出的強度性質仍舊需要改進。

包含礦物油、植物油、丙三醇或聚乙二醇的化合物在現有技術中被建議減少因磨損而形成粉塵。

本發明基于提供將具有下述分級的硫酸鉀鹽混合物粒化的工藝的任務。這種方法生產的顆粒意指具有更高的機械穩定性并且特別意在以高破裂強度和低磨損為特征。

驚奇地發現所設定的任務通過使主要由硫酸鉀和氯化鉀組成的混合物粒化同時加入水而得到解決，其中每種情況下，以相對于所使用的硫酸鉀的所使用的氯化鉀的重量比例計，使用的氯化鉀的用量以重量計為0.1％到7.5％，優選以重量計1.8％到4.5％，特別優選為以重量計2.5％到4.3％。

和常規方法相比，本發明用于生產硫酸鉀顆粒的方法允許生產顆粒更快硬化的硫酸鉀顆粒，由此減少顆粒的老化周期。以這種方式獲得顆粒顯示出統一的粒徑分布和密度并且具有所要求的良好的穩定特性，特別是諸如斷裂強度和/或低磨損的良好的機械穩定性并且能在沒有損耗的情況下被大量地處理和混合。

本發明因此涉及生產硫酸鉀顆粒的方法，包括硫酸鉀的造粒，其特征在于在造粒工藝中將與使用的硫酸鉀相關的以0.1重量％到7.5重量％的量的氯化鉀和/或含水氯化鉀溶液加入到硫酸鉀。

本發明進一步的主題為硫酸鉀顆粒，具體為氯化鉀含量范圍是1.8％到4.5％之間可通過本發明方法獲得的那些。