一种滴灌专用型硫酸钾的生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无机盐化工生产技术，尤其涉及一种滴灌专用型硫酸钾的生产工艺。
【背景技术】
[0002]硫酸钾是无色结晶体，吸湿性小，不易结块，物理性状良好，施用方便，是很好的水溶性钾肥。硫酸钾也是化学中性、生理酸性肥料。硫酸钾作为一种无氯、优质高效钾肥，广泛使用在烟草、葡萄、甜菜、茶树、马铃薯、亚麻及各种果树等忌氯作物的种植业中，是不可缺少的重要肥料；它也是优质氮、磷、钾三元复合肥的主要原料。
[0003]随着我国农业发展水平的不断提升，越来越多的经济作物和农场使用硫酸钾作为增产增效的不可缺少的肥料，尤其是精细化农业生产中对滴灌型硫酸钾的需求量成爆发式增长。然而，普通农用硫酸钾肥料因存在常温下水中溶解度较小，溶解速度慢，易出现水不溶物超标在进行滴灌操作时极其容易造成滴头、阻塞喷头现象，导致施肥作业时工效较低、影响作物均衡吸收，成为滴灌农业发展的技术瓶颈。
[0004]自上世纪50年代以来，我国盐湖钾肥行业不断发展进取，尤其是近20年来国内钾肥行业的产量从几十万吨迅速上升至几百万吨，钾肥主要品种从单一的氯化钾产品，不断向硫酸钾镁肥、硫酸钾和硝酸钾等多样化钾肥扩展。客观上氯化钾和硫酸钾镁肥的规模化生产为我国硫酸钾产品的开发提供了可靠充足的原料。
[0005]传统的农业硫酸钾一般采用氯化钾与浓硫酸或者氯化钾与软钾镁矾反应，其中氯化钾与浓硫酸反应称之为曼海姆法属于逐渐淘汰工艺，氯化钾与软钾镁矾反应是近10年来国内盐湖开发的新型硫酸钾生产工艺。常规的氯化钾与软钾镁矾反应生成硫酸钾的工艺具有工艺简单，容易规模化特征，缺点是氯化钾和软钾镁矾原料中的引入的不溶性杂质含量无法除去，使得硫酸钾产品存在的主含量不高(氧化钾含量在50%左右)，不溶性杂质含量高，溶解速度慢，无法满足高端下游客户需求。
[0006]因此，采用国内市场的氯化钾和硫酸钾镁肥为原料直接生产氧化钾主含量高(大于52%)，不溶性杂质含量低，溶解速度快的滴灌型硫酸钾成为行业发展的热点。
【发明内容】
[0007]本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低、品质高的滴灌专用型硫酸钾的生产工艺。
[0008]为解决上述问题，本发明所述的一种滴灌专用型硫酸钾的生产工艺，包括以下步骤:
⑴将氯化钾、软钾镁矾与水进行搅拌，10-120分钟后混合形成混钾悬浊液；所述氯化钾与所述软钾镁矾的质量为1:10~10:1 ;所述氯化钾和所述软钾镁矾的混合物与水的质量比为 5:1~1:10 ；
⑵所述混钾悬浊液在温度为60°C ~120°C的条件下不断加热，直至所述氯化钾和所述软钾镁矾完全溶解在水中形成高钾溶液； ⑶所述高钾溶液经精密过滤器过滤后形成高钾清液和不溶性杂质；
⑷所述高钾清液以5°C /min~10°C /min的速度快速冷却至室温并不断析出硫酸钾，10~30min后过滤即得氧化钾含量多52%的细颗粒硫酸钾和结晶母液。
[0009]所述步骤⑴中氯化钾的纯度为50%~98.5%。
[0010]所述步骤⑴中软钾镁矾的纯度为50%~95.5%。
[0011]所述步骤⑶中精密过滤器的过滤介质孔隙度为0.1-10微米。
[0012]本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明以国内市场上的氯化钾和硫酸钾镁肥(软钾镁矾)为原料，采用高温溶解-精密过滤-快速冷却结晶工艺，将氯化钾和软钾镁矾原料中不溶性杂质除去，控制结晶速度制备细颗粒溶解型好的硫酸钾结晶，不但品质高，而且制造成本低，从而实现了滴灌型硫酸钾肥料的工业化生产。
[0013]2、本发明所得的硫酸钾产品中氧化钾主含量大于52%，氯根含量小于1.0%，且硫酸钾产品颗粒大小可调，产品溶解速度可调整。
[0014]3、本发明原料廉价易得，设备成熟，操作方便，产品附加值高，经济效益显著。
【具体实施方式】
[0015]实施例1 一种滴灌专用型硫酸钾的生产工艺，包括以下步骤:
⑴将55g氯化钾、100g软钾镁矾与95g水进行搅拌，10分钟后混合形成250g混钾悬浊液。
[0016](2) 250g混钾悬浊液在温度为95°C的条件下不断加热，直至氯化钾和软钾镁矾完全溶解在水中形成250g高钾溶液。
[0017](3) 250g高钾溶液经精密过滤器过滤后形成249g高钾清液和0.73g不溶性杂质。
[0018]其中:精密过滤器的过滤介质孔隙度为0.5微米。
[0019](4) 249g高钾清液以10°C /min的速度快速冷却至室温并不断析出硫酸钾，15min后过滤即得59g氧化钾含量为52.3%的细颗粒硫酸钾和190g结晶母液。
[0020]实施例2 —种滴灌专用型硫酸钾的生产工艺，包括以下步骤:
⑴将65g氯化钾、100g软钾镁矾与105g水进行搅拌，120分钟后混合形成270g混钾悬浊液。
[0021](2) 270g混钾悬浊液在温度为115°C的条件下不断加热，直至氯化钾和软钾镁矾完全溶解在水中形成270g高钾溶液。
[0022](3) 270g高钾溶液经精密过滤器过滤后形成269g高钾清液和0.75g不溶性杂质。
[0023]其中:精密过滤器的过滤介质孔隙度为1.0微米。
[0024]⑷269g高钾清液以5°C /min的速度快速冷却至室温并不断析出硫酸钾，30min后过滤即得63g氧化钾含量为52.8%的细颗粒硫酸钾和206g结晶母液。
[0025]实施例3 —种滴灌专用型硫酸钾的生产工艺，包括以下步骤:
⑴将50g氯化钾、500g软钾镁矾与110g水进行搅拌，50分钟后混合形成660g混钾悬浊液。
[0026](2) 660g混钾悬浊液在温度为120°C的条件下不断加热，直至氯化钾和软钾镁矾完全溶解在水中形成660g高钾溶液。
[0027](3) 660g高钾溶液经精密过滤器过滤后形成657.7g高钾清液和2.3g不溶性杂质。
[0028]其中:精密过滤器的过滤介质孔隙度为0.1微米。
[0029](4) 657.7g高钾清液以8°C /min的速度快速冷却至室温并不断析出硫酸钾，20min后过滤即得238.lg氧化钾含量为52.4%的细颗粒硫酸钾和419.6g结晶母液。
[0030]实施例4 一种滴灌专用型硫酸钾的生产工艺，包括以下步骤:
⑴将500g氯化钾、50g软钾镁矾与5500g水进行搅拌，100分钟后混合形成6050g混钾悬浊液。
[0031](2) 6050g混钾悬浊液在温度为60°C的条件下不断加热，直至氯化钾和软钾镁矾完全溶解在水中形成6050g高钾溶液。
[0032](3) 6050g高钾溶液经精密过滤器过滤后形成6047.9g高钾清液和2.lg不溶性杂质。
[0033]其中:精密过滤器的过滤介质孔隙度为10微米。
[0034](4)6047.9g高钾清液以5°C /min的速度快速冷却至室温并不断析出硫酸钾，lOmin后过滤即得4.3g氧化钾含量为53.1%的细颗粒硫酸钾和6043.6g结晶母液。
[0035]上述实施例1~4中:氯化钾的纯度为50%~98.5%。软钾镁矾的纯度为50%~95.5%。
【主权项】
1.一种滴灌专用型硫酸钾的生产工艺，包括以下步骤: ⑴将氯化钾、软钾镁矾与水进行搅拌，10-120分钟后混合形成混钾悬浊液；所述氯化钾与所述软钾镁矾的质量为1:10~10:1 ;所述氯化钾和所述软钾镁矾的混合物与水的质量比为 5:1~1:10 ； ⑵所述混钾悬浊液在温度为60°C ~120°C的条件下不断加热，直至所述氯化钾和所述软钾镁矾完全溶解在水中形成高钾溶液； ⑶所述高钾溶液经精密过滤器过滤后形成高钾清液和不溶性杂质； ⑷所述高钾清液以5°C /min~10°C /min的速度快速冷却至室温并不断析出硫酸钾，10~30min后过滤即得氧化钾含量多52%的细颗粒硫酸钾和结晶母液。2.如权利要求1所述的一种滴灌专用型硫酸钾的生产工艺，其特征在于:所述步骤⑴中氯化钾的纯度为50%~98.5%。3.如权利要求1所述的一种滴灌专用型硫酸钾的生产工艺，其特征在于:所述步骤⑴中软钾镁矾的纯度为50%~95.5%。4.如权利要求1所述的一种滴灌专用型硫酸钾的生产工艺，其特征在于:所述步骤⑶中精密过滤器的过滤介质孔隙度为0.1-10微米。
【专利摘要】本发明涉及一种滴灌专用型硫酸钾的生产工艺，该工艺包括以下步骤：⑴将氯化钾、软钾镁矾与水进行搅拌后混合形成混钾悬浊液；⑵所述混钾悬浊液不断加热，直至所述氯化钾和所述软钾镁矾完全溶解在水中形成高钾溶液；⑶所述高钾溶液经精密过滤器过滤后形成高钾清液和不溶性杂质；⑷所述高钾清液快速冷却至室温并不断析出硫酸钾，10~30min后过滤即得氧化钾含量≥52%的细颗粒硫酸钾和结晶母液。本发明不但品质高，而且制造成本低，从而实现了滴灌型硫酸钾肥料的工业化生产。
【IPC分类】C05D5/00, C05D11/00, C05D1/02
【公开号】CN105237049
【申请号】CN201510550206
【发明人】李华生, 吴康宣, 吴小王, 黄培锦
【申请人】格尔木康生钾业科技发展有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年9月1日