[發明專利]磷石膏和含鉀頁巖制酸回收鋁聯產核桃專用鉀鈣肥的工藝

在審

• 申請號: 201810714280.0
• 申請日: 2018-07-03
• 公開（公告）號: CN108715454A
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: 李敬;蘇向東;謝渝春;路坊海;羅勛;周登鳳;陳肖虎;高貴龍
• 申請（專利權）人: 貴州省貴福生態肥業有限公司;貴州理工學院;貴州科鑫化冶有限公司
• 主分類號: C01F7/14
• 分類號: C01F7/14;C01B17/74;C05G1/00;A01C21/00
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 韓煒

本發明公開了一種磷石膏和含鉀頁巖制酸回收鋁聯產核桃專用鉀鈣肥的工藝，包括如下步驟：1）將磷石膏、含鉀頁巖、添加劑和改性劑混合并研磨制成生料并焙燒，制得熟料；2）將熟料研磨后溶出，并進行固液分離；3）向分離得到的液體中加入CO₂，然后將白色沉淀濾出后清洗烘干焙燒，得氧化鋁；4）將分離得到的濾渣浮選，浮選出硫化物，將硫化物焙燒，產生的煙氣送入硫酸制備系統中制備硫酸；5）將浮選剩余的殘渣烘干并粉碎，添加尿素、磷酸二氫銨、牛糞、糠醛渣、硼砂、硫酸鋅和硫酸鉬后即得核桃專用鉀鈣肥。本發明能夠大大提高磷石膏和含鉀頁巖的附加值，且制備的核桃專用鉀鈣肥對核桃種植地土壤酸堿性的破壞作用小，此外，鋁回收率和純度高。

技術領域

本發明涉及一種磷石膏和含鉀頁巖制酸回收鋁聯產核桃專用鉀鈣肥的工藝，屬于冶金化工領域。

背景技術

含鉀頁巖是一種含有鉀元素的硅酸鹽礦石，又稱砂巖，其分子式為K₄Al₉[Si₁₅O₄₀](OH)₁₁，其主要礦物成分為：K₂O、Fe₂O₃、Al₂O₃和SiO₂，同時，還含有少量的Ca₂O、MgO和Na₂O。含鉀頁巖在常含鉀頁巖溫下不溶于水，也不溶于醋酸、硝酸、硫酸、堿及無機鹽類。

磷石膏是指在磷酸生產中用硫酸處理磷礦時產生的固體廢渣，其主要成分為硫酸鈣(CaSO₄)，其含量一般可達到70～90％左右。此外，磷石膏還含有多種雜質：未分解的磷礦，未洗滌干凈的磷酸、氟化鈣、鐵、鋁化合物、酸不溶物、有機質等。

核桃，又稱胡桃，羌桃，為胡桃科植物。與扁桃、腰果、榛子并稱為世界著名的“四大干果”。核桃仁含有豐富的營養素，每百克含蛋白質15～20克，脂肪較多，碳水化合物10克；并含有人體必需的鈣、磷、鐵等多種微量元素和礦物質，以及胡蘿卜素、核黃素等多種維生素。對人體有益。是深受老百姓喜愛的堅果類食品之一。

現目前，核桃種植使用的肥料中，鉀鈣肥是主要的肥料之一，主要是以鉀肥和鈣肥為主要基肥，混合尿素、磷酸二氫銨、牛糞、糠醛渣、硼砂、硫酸鋅和硫酸鉬等成分后制備而成，而常規的鉀肥和鈣肥是純鉀素肥料和鈣素肥料，如氯化鉀、硫酸鉀、磷酸二氫鉀和硝酸鈣、硫酸鈣和磷酸二氫鈣等，這類的純元素的鉀鈣基肥制備成本較高，為此，由于磷石膏和含鉀頁巖中分別含有大量的鈣元素和鉀元素，同時，磷石膏作為磷酸制備時的廢渣已經對環境造成了嚴重的破壞，而含鉀頁巖作為主要的一種鉀石鹽礦，在自然界中的含量較大，使得磷石膏和含鉀頁巖成為了制備鉀鈣肥的新的選擇。

但是，現目前在磷石膏和含鉀頁巖制備核桃專用鉀鈣肥的工藝中，是直接將磷石膏和含鉀頁巖粉碎后與其他成分混合后進行制備，由于磷石膏中含有大量的硫元素，而含鉀頁巖中含有大量的鋁離子，鋁離子進入土壤中后容易形成氫氧化鋁，使土壤中釋放出氫離子，破壞土壤的酸堿性，影響核桃的生長，同時，鋁元素和硫元素沒有得到進一步的回收利用，大大降低了磷石膏和含鉀頁巖的附加值。

為此，本研究者通過對含鉀頁巖和磷石膏的成分含量以及化學特性進行分析，研究了一種廢渣磷石膏和含鉀頁巖的綜合處理工藝，能夠大大提高磷石膏和含鉀頁巖的附加值，使其有價成分得到充分利用，并且通過本工藝處理后對鋁離子進行了回收處理，大大降低了鉀鈣肥對核桃種植地土壤酸堿性的破壞作用，對廢渣磷石膏和含鉀頁巖的處理提供了一種新思路。

發明目的

本發明的目的在于，提供一種磷石膏和含鉀頁巖制酸回收鋁聯產核桃專用鉀鈣肥的工藝。本發明能夠大大提高磷石膏和含鉀頁巖的附加值，且制備的核桃專用鉀鈣肥對核桃種植地土壤酸堿性的破壞作用小，此外，鋁回收率和純度高。

本發明的技術方案

一種磷石膏和含鉀頁巖制酸回收鋁聯產核桃專用鉀鈣肥的工藝，包括如下步驟：