利用钾长石生产氯化钾联产钙镁磷硅复合肥的方法

专利名称：利用钾长石生产氯化钾联产钙镁磷硅复合肥的方法
技术领域：
本发明涉及化肥领域，特别是涉及利用钾长石生产氯化钾肥联产钙镁磷硅多元复合肥的方法。
背景技术：
利用钾长石、絹云母、白榴石、明矾石等含钾矿石生产钾肥已经有一百年的历史，一战期间由于钾肥供应紧张，先后在美国、俄罗斯、日本等国利用钾长石和石灰石焙烧浸取制造钾肥；上世纪中叶前苏联、巴西、南非及印度先后做不溶性钾矿物质中提取钾盐制造钾肥，但随着廉价的可溶性钾盐矿的开发与倾销及二战的平息这些工厂又停产了。我国于建国初期就开始了该项目的研究，在七十年代主要是利用生产水泥熟料的过程副产窑灰钾月巴，八十年代以后焙烧浸取法研究较多，九十年代中叶国内出现低温湿法分解钾长石。世纪之交由于钾肥价格高企，钾长石制造钾肥的研究十分活跃起来，涌现了较多的方法和申报的专利，总结起来按分解介质可分为盐溶法、酸法、碱法、氟化物法，按分解方式又可分为挥发法、焙烧浸取法、湿法等几类。如化工部长沙设计院提出了名称为“钾长石矿湿法分解方法”专利号为ZL96118069.2，名称为“钾长石矿湿法分解物料浮选分离技术”申请号为97108312.6 ;山东科大薛彦辉提出了“一种用催化剂低温分解钾长石的方法”，以上几种方法实质上均采用氟化物分解，硫酸浸取生产硫酸钾或硫酸钾铵、副产白炭黑、氧化铝、聚合硫酸亚铁、硅铝合金等，由于以上方法涉及采用氟化物浓硫酸等物质加上产品跨门类跨行业，不仅投入大，而且风险也很大，故至今未见大规模产业化的报道。最近由中科院化学研究所、南京农业大学、江苏农科院推出“新型多元矿物肥料硅钙钾肥的生产与应用”，该法用传统的隧道窑窑车生产，劳动强度大，生产效率低，而且烧成温度达1350°C，且由于含钾量偏低，价值不高，其运输成本限制了它的规模化生产和远距离销售。

发明内容
为克服现有利用钾长石生产钾肥方法中的上述缺陷，本发明的目的是提供一种利用钾长石生产氯化钾并联产钙、镁、磷、硅复合肥的方法，用以简化生产过程，达到节能降耗提闻经济效益的目的。本发明的目的是这样实现的:设计出的利用钾长石生产氯化钾并联产钙、镁、磷、硅复合肥的方法，包括如下步骤:
1.备料:按重量百分比配齐以下原材料；
钾长石(K20.AL203.6Si02)40 46，磷矿石(Ca5(PO4) 3F)30 38，白云石(CaCO3-MgCO3)12 16，工业盐(NaCl) 9 11 ；
2.粉碎并混合成生料: 先将钾长石磷矿石、白云石分别破碎除铁再按重量比混合配料:钾长石40 46，磷矿石30 38，白云石12 16 ;工业盐9 11，然后共同入磨粉磨至180 200目成生料，待用；3.均化:将步骤2配料制成生料，过180目筛除铁后送入均化库，测得碳酸滴定值偏差不大于0.2%时合格；
4.烧成:将均化合格后即成分均匀稳定的生料入窑煅烧，若选择机立窑煅烧时，其煅烧温度为850°C 950°C，若选择回转窑时，烧成温度为850°C 900°C ；
5.制成氯化钾和钙、镁、磷、硅复合肥:将步骤4得到的红热状熟料水淬，料:水=1:1，在温度100°C 120°C下保温10分钟，然后将液渣分离，液体浓缩即得氯化钾，将剩下的固态渣干燥脱水粉磨成150 200目包装后即成钙、镁、磷、硅复合肥；
6.制成钙、镁、磷、钾、硅多元复合肥:将步骤4制得的熟料冷却，粉磨至150 200目包装后即成钙、镁、磷、钾、硅多元复合肥。与现在技术相比，本发明有如下实质特点和显著进步:
1.由于白云石的掺入为破坏二氧化硅的结构提供了氧化钙、氧化镁，同时也为形成硅酸钙、硅酸镁提供了物质基础和为降低烧成温度创造性了条件，特别是为改善烧结物的可溶性为制造化肥提供了钙、镁离子；`
2.本发明采用了磷矿石，主要为钾长石中硅离子与其钙离子化合，同时也为降低烧成温度和复合肥中提供了磷的来源；
3.本发明采用了工业盐，主要是为钾长石中钾离子与其氯离子化合，同时钠的强助熔作用使烧成温度大幅度地降低，从而降低制造成本，为钾长石制造钾肥的产业化创造了有利的条件；
4.本发明采用物料的各组分配比分别带来如下好处:
A.选钾长石的含量为40 46，优选为42 44，是当钾长石超过46时，因过多的二氧化硅没有钙镁离子与之化合，因而没有完全分解钾长石，多余的未反应物不能产生溶解性而不能被植物吸收；当钾长石低于40时，复合肥中钾的含量降低而影响肥效；
B.选磷矿石为30 38，优选为32 36，是当磷矿石超过38时，相应地使得钾长石的含量降低而导致钾含量减少，当磷矿石少于32时其复合肥中有效磷含量减少；
C.选白云石含量为12 16，优选为13 15，是当白云石超过16时，减少了钾长石或磷矿石的配入，当白云石少于12时，又没有足够的钙、镁离子与钾长石中的硅离子化合；
D.选工业盐含量为9 11，优选为9.5 10.5，是当工业盐多于11时，氯离子和钾离子化合后剩余的氯离子和钙离子反应生成氯化钙产生絮凝现象，影响肥料的分散性能，当工业盐少于9时，游离的钾离子未与氯离子反应而影响肥效；
总之，本发明利用钾长石生产氯化钾联产钙、镁、磷、硅复合肥的制造方法和现有技术相比，不仅可以使其烧结温度降低400°C，还可以降低烧成成本50%，提高产量5 6倍。
具体实施例方式以下通过实施例对本发明进一步说明:
实施例一:利用钾长石生产氧化钾并联产钙、镁、磷、硅复合肥的方法包括如下步骤:
1.备料:按重量百分比备齐以下原材料:
钾长石43，磷矿石33，白云石14，工业盐10，总量100 ；
2.粉碎并混合成生料:先将钾长石、磷矿石、白云石分别破碎除铁再混合共同入磨至180 200目制成生料；3.均化:将步骤2配制成的生料过180目筛除铁后送入均化库，测定其碳酸钙滴定值小于0.2%时合格；
4.烧成:将均化合格后即成分均匀稳定的生料入窑煅烧，若选择机立窑，烧成温度850°C 950°C，若选择回转窑则烧成温度为850°C 900°C ；
5.制成氯化钾和钙、镁、磷、硅复合肥:将步骤4得到的红热熟料水淬，料:水=1: 1，100°C 120°C保温10分钟，然后将液体分离，液体浓缩即得氯化钾，将剩下的固态渣干燥脱水粉磨成150 200目包装即成钙、镁、磷、硅复合肥；
6.制成钙、镁、磷、钾、硅多元复合肥:将步骤4得到的红热熟料冷却，粉磨至15 200目包装即成钙、镁、磷、钾、硅多元复合肥。实施例二:
1.备料:按重量比百分备齐以下原材料
钾长石40，磷矿石36，白云石15，工业盐9，总量100 ；
2.粉碎并混合成生料:先将钾长石、磷矿石、白云石分别破碎除铁再混合共同入磨至180 220目制成生料；
3.均化:将步骤2配制成的生料过180目筛除铁后送入均化库，测定其碳酸钙滴定值偏差小于0.2%时合格；
4.烧成:将均化合格后即成分均匀稳定的生料入窑煅烧，若选择机立窑则烧成温度850°C 950°C，若选择回转窑则烧成温度为850°C 900°C ；
5.制成氯化钾和钙、镁、 磷、硅复合肥:将步骤4得到的红热熟料水淬，料:水=1: 1，100°C 120°C保温10分钟，然后将液体分离，液体浓缩即得氯化钾，将剩下的固态渣干燥脱水粉磨成150 200目包装即成钙、镁、磷、硅复合肥；
6.制成钙、镁、磷、钾、硅多元复合肥:将步骤4得到的红热熟料冷却，粉磨至15 200目包装即成钙、镁、磷、钾、硅多元复合肥。上述仅为本发明的两个具体实施例，但本发明的设计构思不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均就属于侵犯本发明保护范围的行为。
权利要求
1.一种利用钾长石生产氯化钾并联产钙、镁、磷、硅复合肥的方法，其特征是:该方法包括如下步骤: (1).备料:按重量百分比配齐以下原材料； 钾长石(Κ20.Α1203.6Si02)40 46，磷矿石(Ca5(PO4) 3F)30 38，白云石(CaCO3-MgCO3)12 16，工业盐(NaCl) 9 11 ； ⑵.粉碎并混合成生料: 先将钾长石、磷矿石、白云石分别破碎除铁再按重量百分比混合配料:钾长石40 46，磷矿石30 38,白云石12 16 ;工业盐9 11,然后共同入磨粉磨至180 200目成生料，待用; (3).均化:将步骤2配料制成生料，过180目筛除铁后送入均化库，测得碳酸滴定值偏差不大于0.2%时合格； (4).烧成:将均化合格后即成分均匀稳定的生料入窑煅烧，若选择机立窑煅烧时，其煅烧温度为850°C 950°C，若选择回转窑时，烧成温度为850°C 900°C ； (5).制成氯化钾和钙、镁、磷、硅复合肥:将步骤4得到的红热状熟料水淬，料:水=1: 1，在温度100°c 120°C下保温10分钟，然后将液渣分离，液体浓缩即得氯化钾，将剩下的固态渣干燥脱水粉磨成150 200目包装后即成钙、镁、磷、硅复合肥。
2.根据权利要求1所述利用钾长石生产氯化钾并联产钙、镁、磷、硅复合肥的方法，其特征是:该方法还可制成钙、镁、磷、钾、硅多元复合肥，它是将步骤4得到的红热熟料冷却，粉磨至15 200目，直接包装即成钙、镁、磷、钾、硅多元复合肥。
3.根据权利要求1所述利用钾`长石生产氯化钾并联产钙、镁、磷、硅复合肥的方法，其特征是:所述磷矿石(Ca5 (PO4)3F)的含量为32% 36%。
4.根据权利要求1所述利用钾长石生产氯化钾并联产钙、镁、磷、硅复合肥的方法，其特征是:所述白云石(CaC03.MgC03)的含量为13% 15%。
全文摘要
一种利用钾长石生产氯化钾并联产钙、镁、磷、硅复合肥的方法，该方法包括如下步骤备料、粉碎并混合成生料、均化、煅烧，最后制成氯化钾和钙、镁、磷、硅复合肥，其中原料的重量百分比为；钾长石40～46,磷矿石30～38，白云石12～16，工业盐9～11；所述煅烧的温度为850℃～950℃，若选择回转窑时，烧成温度为850℃～900℃；所述制成氯化钾和钙、镁、磷、硅复合肥是将煅步骤得到的红热状熟料水淬后进行液渣分离，所得液体浓缩即得氯化钾，剩下的固态渣干燥脱水粉磨成150～200目包装后即成钙、镁、磷、硅复合肥；本发明与现有技术相比，不仅可以使其烧结温度降低400℃，还可以降低烧成成本50%，提高产量5～6倍。
文档编号C01D3/08GK103183364SQ20131015329
公开日2013年7月3日 申请日期2013年4月28日 优先权日2013年4月28日
发明者雷志刚, 姚贤炜 申请人:雷志刚