草木灰饱和水溶液的制备方法及其应用的制作方法

文档序号:350319阅读:790来源:国知局
专利名称:草木灰饱和水溶液的制备方法及其应用的制作方法
技术领域
本发明涉及一种农作物肥料,具体地说是一种草木灰饱和水溶液的制备方法及其 利用。
背景技术
草木灰是指草本和木本植物燃烧后的灰烬,含有植物所含的矿质元素,其中含量 最多的是6-12%的钾,这些钾成份中90%以上是水溶性,以碳酸钾(K2C03)形式存在,因其 质轻,粉末状不便于撒施,干时易随风而去,湿时易随水而走;PH值为9呈碱性,易使土壤碱 性化,与氮肥接触易造成氮素挥发损失,腐蚀有机肥和其他粪类;又因他营养单一,难以满 足作物的需要,我国每年要产生大量的草木灰,只有少量应用于农业,多数随垃圾扔掉,偶 遇大风天,还会变成污染环境的罪魁祸首。

发明内容
本发明所要解决的技术问题,是提供一种草木灰饱和水溶液的制备方法及其应 用,将草木灰通过溶解、固液分离等工序制备草木灰饱和水溶液;进一步地,利用草木灰饱 和水溶液制成钾肥颗粒或进行提纯。该方法简单易行,成本低廉,所制钾肥易于贮存与施 用,并可用于复配其它肥料,颗粒含钾量10%以上,含氮3%以上,PH值5-7,能与铵态氮和 平共处,颗粒是一种生态型肥料,含有作物所需的所有中微量元素,能弥补多年来过多使用 化肥而带来的种种危害,如农产品品质下降、土壤板结、病虫害大流行等;提纯所制碳酸钾 纯度高,可进一步用于配制其它农用肥。为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是一种草木灰饱和水溶液的制备方法,按照以下工序顺序进行a.制浆于原浆池中将草木灰与水按照1 1的重量百分比混合,浸泡2-4小时, 制得混合灰浆A提供给混勻工序;b.混勻启动第一砂浆泵,将混合灰浆A抽吸并再次冲入到原浆池中,以得到浓度 均一的均质灰浆B提供给固液分离工序;c.前期固液分离启动第二砂浆泵,抽取均质灰浆B输入到第一离心转筒式固液 分离机中进行固液分离,分离出的固体渣滓Dl进行回收,分离出的液体回流入原浆池中, 用于制浆工序;同时原浆池中不断地加入草木灰,直至d.加入原浆池中的草木灰总重量为所加水量的2-3倍时,停止加入草木灰;e.关闭第一砂浆泵,停止混勻工序,原浆池中为饱和灰浆C ;f.终级固液分离启动第三砂浆泵抽取饱和灰浆C输入到第二离心转筒式固液分 离机中进行终极固液分离,分离出的固体渣滓D2进行回收;分离出的液体即为草木灰饱和 水溶液E,排入产品池。作为本发明的优化,所述第二砂浆泵与第三砂浆泵为同一砂浆泵;第一离心转筒 式固液分离机与第二离心转筒式固液分离机为同一离心转筒式固液分离机固液分离机,其液体排出口在前期固液分离工序中通往原浆池,在终级固液分离工序中通往产品池。这样 的合二为一,可节约设备投资,节省空间与工位。本发明也提供了草木灰饱和水溶液的一种应用,用于造粒制钾肥工艺中。所述草木灰饱和水溶液造粒制钾肥工艺,按照以下的步骤顺序进行ai.以1 5的重量比各取草木灰饱和水溶液与草木灰,将草木灰饱和水溶液喷到 干燥的草木灰上,得浸湿草木灰~ ;bp以3-5 10的重量比取硫酸氢铵,与浸湿草木灰充分混合,发热干燥后得干燥 的粉状物;Cl.将粉状物Bi加入造粒机的造粒盘中进行造粒,同时按照粉状物Bi重量的 8-15%另取草木灰饱和水溶液,边造粒边喷加到造粒盘中的粉状物Bi上,得颗粒状物;屯.将颗粒状物入加热筒中加热;再入冷却筒中冷却,分筛后,得颗粒钾肥成品。本发明还提供了草木灰饱和水溶液的另外一种应用,用于草木灰饱和水溶液提纯 制碳酸钾工艺中。所述的草木灰饱和水溶液提纯制碳酸钾工艺,按照以下步骤顺序进行a2.加热将草木灰饱和水溶液于锅炉的加热容器中加热至85_95°C,得碳酸钾热 溶液;b2.提纯将碳酸钾热溶液通入平板式蒸发池中,蒸发池下方为烟气加热腔,所述 加热腔两端分别与锅炉的烟气通道、烟道出口相连通;所得固体为产品碳酸钾。本发明利用草木灰中钾成份90%为水溶性的特点,根据25°C (常温)时碳酸 钾在水中的溶解度是51 %这一物理特性,设计了以物理方法制备草木灰的饱和水溶液的 工艺,其所用设备与工艺简单,操作容易,运行成本低廉,草木灰饱和水溶液的K20含量为 15-20%。25 °C (常温)时碳酸钾在水中的溶解度是51%,折合K20含量为20%;草木灰饱和 水溶液的1(20含量为15-20%。浸湿草木灰中钾含量可达13-14%,以其与硫酸氢铵混合,造 粒过程再喷以草木灰饱和水溶液,保证最终钾肥中的钾含量10%以上,含氮量3%以上,PH 值5-7,能与铵态氮和平共处,颗粒是一种生态型肥料,含有作物所需的所有中微量元素,能 弥补多年来过多使用化肥而带来的种种危害,如农产品品质下降、土壤板结、病虫害大流行寸。提纯所制碳酸钾中,还含有部分中微元素,产品易吸潮,需密封保存;也可与硫酸 氢铵反应制成硫酸铵与硫酸钾的混合物;还可与硫酸反应制成含钾量以上的硫酸钾,并含 硫酸镁、硫酸钙等中微量元素,是理想的农用钾肥。由于采用了以上技术方案,本发明所取得技术进步在于将草木灰变废为宝,制备 草木灰饱和水溶液,进一步地利用草木灰饱和水溶液制成钾肥颗粒或进行提纯。该方法简 单易行,成本低廉,所制钾肥易于贮存与施用,并可用于复配其它肥料,颗粒含钾量10%以 上,含氮3%以上,PH值5-7,能与铵态氮和平共处,颗粒是一种生态型肥料,含有作物所需 的所有中微量元素,能弥补多年来过多使用化肥而带来的种种危害,如农产品品质下降、土 壤板结、病虫害大流行等;提纯所制碳酸钾纯度高,可进一步用于配制其它农用肥。本发明适用于以草木灰制备草木灰饱和水溶液,并进一步地利用草木灰饱和水溶液制成钾肥颗粒或进行提纯制备碳酸钾。本发明下面将结合附图与具体实施例作进一步详细说明。


图1为本发明实施例2中制备草木灰饱和水溶液的工艺设施布局图;图2为本发明实施例2碳酸钾提纯工艺的设施布局图。图中P-原浆池,Q-产品池,Ml、M2_砂浆泵,Tl、T2-液体排出口,T3-固体排出口, U-锅炉,V-蒸发池,Vl-碳酸钾热溶液池,V2-烟气加热腔,W-烟气通道,χ-烟道出 口 ;图中箭头表示液体加入口。
具体实施例方式实施例1草木灰饱和水溶液的制备方法及其在造粒制钾肥工艺中的应用一种草木灰饱和水溶液的制备方法,包括以下工序(1)制浆于原浆池中将草木灰各250KG混合,浸泡3小时,制得混合灰浆A提供 给混勻工序;(2)混勻启动第一砂浆泵,将混合灰浆A抽吸并再次冲入到原浆池中,以得到浓 度均一的均质灰浆B提供给固液分离工序;此工序不间断进行;(3)前期固液分离启动第二砂浆泵,抽取均质灰浆B输入到第一离心转筒式固液 分离机中进行固液分离,分离出的固体渣滓Dl进行回收,分离出的液体回流入原浆池中, 用于制浆工序;同时原浆池中不断地加入草木灰,此工序不间断进行,直至(4)加入原浆池中的草木灰总重量为500KG时,停止加入草木灰;(5)关闭第一砂浆泵,停止混勻工序,原浆池中为饱和灰浆C ;(6)终级固液分离启动第三砂浆泵抽取饱和灰浆C输入到第二离心转筒式固液 分离机中进行终极固液分离,分离出的固体渣滓D2进行回收;分离出的液体即为草木灰饱 和水溶液E,排入产品池。上述草木灰饱和水溶液的一种应用,用于造粒制钾肥工艺中。该述草木灰饱和水溶液造粒制钾肥工艺,按照以下的步骤顺序进行(7)取草木灰饱和水溶液100KG与草木灰500KG,将草木灰饱和水溶液喷到干燥的 草木灰上,得浸湿草木灰A1;(8)取硫酸氢铵240KG,浸湿草木灰充分混合,热干燥后得干燥的粉状物B1 ;(9)将粉状物B1加入造粒机的造粒盘中进行造粒,同时另取草木灰饱和水溶液 80KG,边造粒边喷加到造粒盘中的粉状物B1上,得颗粒状物;(10)将颗粒状物入加热筒中加热;再入冷却筒中冷却,分筛后,得颗粒状钾肥成
品 O实施例2草木灰饱和水溶液的制备方法及其在造粒制钾肥工艺中的应用一种草木灰饱和水溶液的制备方法,利用图1所示的设施实现。该制备方法包括 以下工序
(1 ‘)制浆于原浆池P中将草木灰与水各100KG混合,浸泡2小时,制得混合灰 浆A提供给混勻工序;(2')混勻启动第一砂浆泵M1,将混合灰浆A抽吸并再次冲入到原浆池P中,以 得到浓度均一的均质灰浆B提供给固液分离工序;此工序不间断进行;(3')前期固液分离启动第二砂浆泵M2,抽取均质灰浆B输入到离心转筒式固 液分离机N中进行固液分离,离心转筒式固液分离机N的入料口与第二砂浆泵M2相连、第 一液体排出口 T1与原浆池P相连并处于打开状态(此时,第一液体排出口 T2处于关闭状 态)分离出的固体渣滓D1由固体排出口 T3排放,分离出的液体通过第一液体排出口 T1回 流入原浆池P中,用于制浆工序;同时原浆池P中不断地加入草木灰,此工序不间断进行,直至(4')加入原浆池P中的草木灰总重量为300KG时,停止加入草木灰,关闭第一液 体排出口 T1 ;(5')关闭第一砂浆泵,停止混勻程序,原浆池P中为饱和灰浆C;(6')终级固液分离离心转筒式固液分离机N的第二液体排出口与产品池Q相 连并置于打开状态,启动第二砂浆泵M2抽取饱和灰浆C输入到转筒式固液分离机N中进行 终极固液分离,分离出的固体渣滓D2自固体排出口 T3处排放;分离出的液体即为草木灰饱 和水溶液E,自第二液体排出口处排入产品池Q。上述草木灰饱和水溶液的应用,用于草木灰饱和水溶液提纯制碳酸钾工艺中,利 用图2所示的设施实现。该草木灰饱和水溶液提纯制碳酸钾工艺,按照以下步骤顺序进行(7')加热将草木灰饱和水溶液于锅炉U的加热容器中加热至85_95°C,得碳酸 钾热溶液;(8')提纯将碳酸钾热溶液通入平板式蒸发池V中,蒸发池V下部为与上部碳酸 钾热溶液池VI相隔的烟气加热腔V2,加热腔V2两端分别与锅炉的烟气通道W、烟道出口 X 相连通;蒸后所得固体为产品碳酸钾。上述提纯工艺中所用的锅炉U可陷于地下设置;蒸发池V置于地面,分为上下相隔 的两部分,其下部为贴于地面的烟气加热腔V2,而上部为用于盛放待蒸碳酸钾热溶液的敞 口热溶液池VI。烟道W位于地上部分贴地面与蒸发池V的烟气加热腔V2相通后,烟道出口 X于加热腔V2边缘处向上延伸进行排烟。控制尾汽排放温度不超过150°C时,热能利用率 高,生产线能够节能环保低碳运行。实施例3草木灰饱和水溶液的制备方法及其在造粒制钾肥工艺中的应用(1 “)制浆于原浆池中将草木灰与水各100KG混合,浸泡4小时,制得混合灰浆 A提供给混勻工序;(2〃 )混勻启动第一砂浆泵,将混合灰浆A抽吸并再次冲入到原浆池中,以得到 浓度均一的均质灰浆B提供给固液分离工序;此工序不间断进行;(3")前期固液分离启动第二砂浆泵,抽取均质灰浆B输入到离心转筒式固液分 离机中进行固液分离,离心转筒式固液分离机的入料口与第二砂浆泵相连、出料口与原浆池相连,分离出的固体渣滓Dl进行回收,分离出的液体回流入原浆池中,用于制浆工序;同时原浆池中不断地加入草木灰,此工序不间断进行,直至(4〃 )加入原浆池中的草木灰总重量为250KG时,停止加入草木灰;(5")关闭第一砂浆泵,停止混勻程序,原浆池中为饱和灰浆C;(6〃 )终级固液分离将离心转筒式固液分离机的出料口与产品池相连,启动第 二砂浆泵抽取饱和灰浆C输入到转筒式固液分离机中进行终极固液分离,分离出的固体渣 滓D2进行回收;分离出的液体即为草木灰饱和水溶液E,排入产品池。上述草木灰饱和水溶液的一种应用,用于造粒制钾肥工艺中。该述草木灰饱和水溶液造粒制钾肥工艺,按照以下的步骤顺序进行(7 “)取草木灰饱和水溶液100KG与草木灰500KG,将草木灰饱和水溶液喷到干燥 的草木灰上,得浸湿草木灰A1;(8")取硫酸氢铵180KG,与浸湿草木灰充分混合,发热干燥后得干燥的粉状物 B1;(9")将粉状物B1加入造粒机的造粒盘中进行造粒,同时另取草木灰饱和水溶液 80KG,边造粒边喷加到造粒盘中的粉状物B1上,制得颗粒状物;(10")将颗粒状物入加热筒中加热;再入冷却筒中冷却,分筛后,得颗粒钾肥成品。实施例4草木灰饱和水溶液的制备方法及其在造粒制钾肥工艺中的应用本实施例与实施例三的区别只在于所用硫酸氢铵的重量由180KG改为300KG。以上实施例1-实施例4中的渣滓Dl与D2,可与硫酸氨铵混合造粒,制作中微肥 颗粒。
权利要求
一种草木灰饱和水溶液的制备方法,其特征在于该制备方法按照以下工序顺序进行a.制浆于原浆池中将草木灰与水按照1∶1的重量百分比混合,浸泡2-4小时,制得混合灰浆A提供给混匀工序;b.混匀启动第一砂浆泵,将混合灰浆A抽吸并再次冲入到原浆池中,以得到浓度均一的均质灰浆B提供给固液分离工序;c.前期固液分离启动第二砂浆泵,抽取均质灰浆B输入到第一离心转筒式固液分离机中进行固液分离,分离出的固体渣滓D1进行回收,分离出的液体回流入原浆池中,用于制浆工序;同时原浆池中不断地加入草木灰,直至d.加入原浆池中的草木灰总重量为所加水量的2-3倍时,停止加入草木灰;e.关闭第一砂浆泵,停止混匀工序,原浆池中为饱和灰浆C;f.终级固液分离启动第三砂浆泵抽取饱和灰浆C输入到第二离心转筒式固液分离机中进行终极固液分离,分离出的固体渣滓D2进行回收;分离出的液体即为草木灰饱和水溶液E,排入产品池。
2.根据权利要求1所述的草木灰饱和水溶液的制备方法,其特征在于所述第二砂浆 泵与第三砂浆泵为同一砂浆泵;第一离心转筒式固液分离机与第二离心转筒式固液分离机 为同一离心转筒式固液分离机固液分离机,其液体排出口在前期固液分离工序中通往原浆 池,在终级固液分离工序中通往产品池。
3.如权利要求1或2所述的草木灰饱和水溶液的一种应用,其特征在于用于造粒制 钾肥工艺中。
4.根据权利要求3所述的草木灰饱和水溶液的应用,其特征在于所述草木灰饱和水溶 液造粒制钾肥工艺,按照以下的步骤顺序进行al.以1 5的重量比各取草木灰饱和水溶液与草木灰,将草木灰饱和水溶液喷到干燥 的草木灰上,得浸湿草木灰A1;bl.以3-5 10的重量比取硫酸氢铵,与浸湿草木灰充分混合,发热干燥后得干燥的粉 状物B1 ;cl.将粉状物B1加入造粒机的造粒盘中进行造粒,同时按照粉状物B1重量的8-15% 另取草木灰饱和水溶液,边造粒边喷加到造粒盘中的混合物B1上,得颗粒状物;dl.即为钾肥颗粒颗粒状物入加热筒中加热;再入冷却筒中冷却,分筛后,得颗粒钾肥成品。
5.如权利要求1或2所述的草木灰饱和水溶液的一种应用,其特征在于所述草木灰 饱和水溶液用于草木灰饱和水溶液提纯制碳酸钾工艺中。
6.根据权利要求6所述的草木灰饱和水溶液的应用,其特征在于所述草木灰饱和水溶 液提纯制碳酸钾工艺按照以下步骤顺序进行a2.加热将草木灰饱和水溶液于锅炉的加热容器中加热至85-95°C,得碳酸钾热溶液;b2.提纯将碳酸钾热溶液通入平板式蒸发池中,蒸发池下方为烟气加热腔,所述加热 腔两端分别与锅炉的烟气通道、烟道出口相连通; 所得固体为产品碳酸钾。
全文摘要
本发明公开了一种草木灰饱和水溶液的制备方法及其应用,将草木灰通过溶解、固液分离等工序制备草木灰饱和水溶液;进一步地,利用草木灰饱和水溶液制成钾肥颗粒或进行提纯。该方法简单易行,成本低廉,所制钾肥易于贮存与施用,并可用于复配其它肥料,颗粒含钾量10%以上,含氮3%以上,pH值5-7,能与铵态氮和平共处,颗粒是一种生态型肥料,含有作物所需的所有中微量元素,能弥补多年来过多使用化肥而带来的种种危害,如农产品品质下降、土壤板结、病虫害大流行等;提纯所制碳酸钾纯度高,可进一步用于配制其它农用肥。
文档编号C05D1/00GK101823904SQ201010131109
公开日2010年9月8日 申请日期2010年3月24日 优先权日2010年3月24日
发明者陈建伟 申请人:陈建伟
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