CN102491806A - 一种利用混合矾制备氮钾复合肥及氢氧化铝的工艺 - Google Patents

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马纯超
王明悦
李吉山
刘绪凯
王占前
张华�
张礼德
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Abstract

本发明公开了一种利用混合矾制备氮钾复合肥及氢氧化铝的工艺，利用锂矿石提取锂盐工艺中产生的主要含钾明矾与铵明矾的混合矾副产品，经过简单的工艺制得目前紧缺的氢氧化铝产品和氮钾复合肥，变废为宝，提升了锂矿石提取锂盐工艺的经济价值，提高了生产效率，节约了企业的生产成本，并且中间的滤液可循环利用，减少废物排放对环境的污染，节能环保。

Description

一种利用混合矾制备氮钾复合肥及氢氧化铝的工艺
技术领域
本发明涉及化工领域，具体说是一种利用混合矾制备氮钾复合肥及氢氧化铝的工艺。 
背景技术
中国是一个钾资源严重缺乏的国家，而钾是肥料的三元素之一，仅肥料市场需求就很大，我国钾肥的自给率不足五成，每年都要进口大量的钾肥。 
随着铝行业的发展，优质铝土矿资源也越来越贫乏，寻找新的氢氧化铝来源成为亟待解决的问题。 
主要含钾明矾与铵明矾的混合矾为锂矿石提取锂盐过程中的副产品,其中含钾明矾(20%-70%),铵明矾(30%-80%)，可以将其作为产生钾肥和氢氧化铝的来源，缓解我们国家紧缺钾肥和氢氧化铝的现状。 
发明内容
为解决上述存在的技术问题，本发明提供了一种利用混合矾制备氮钾复合肥及氢氧化铝的工艺，将主要含钾明矾与铵明矾的混合矾副产品转化成紧缺的钾肥和氢氧化铝，提高经济效益和社会效益。 
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下： 
一种利用混合矾制备氮钾复合肥及氢氧化铝的工艺，通过如下步骤实现： 
1）将锂矿石提取锂盐工艺中产生的主要含钾明矾与铵明矾的混合矾副产品加入热水，溶解得到溶液，过滤除去不溶性杂质；
2）将氨加入上述溶液中，得到氢氧化铝沉淀和含有硫酸钾、硫酸铵的溶液；
3）将步骤2）中得到的氢氧化铝沉淀从溶液中过滤出来，洗涤后干燥，得到氢氧化铝粉末，洗涤液加热后循环回用于步骤1）溶解混合矾； 
4）将步骤3）中过滤氢氧化铝后产生的滤液浓缩，降温结晶，将晶体过滤后干燥，得到硫酸钾、硫酸铵混合物，制备氮钾复合肥；
5）将步骤4）中的浓缩母液和滤液循环回用于步骤4），得到硫酸钾、硫酸铵混合物，制备氮钾复合肥。
所述步骤1）中溶解混合矾的热水温度为50-100℃，混合矾与热水的质量比为1:（1-4）。 
所述步骤2）中加入氨后反应的工艺条件为：PH值为5-8，温度保持30-100℃，时间为0.5-5小时。 
本发明利用锂矿石提取锂盐工艺中产生的主要含钾明矾与铵明矾的混合矾副产品，经过简单的工艺制得目前紧缺的氢氧化铝产品和氮钾复合肥，变废为宝，提升了锂矿石提取锂盐工艺的经济价值，提高了生产效率，节约了企业的生产成本，并且中间的滤液可循环利用，减少废物排放对环境的污染，节能环保。 
具体实施方式
本发明通过如下步骤实现： 
1）将锂矿石提取锂盐工艺中产生的主要含钾明矾与铵明矾的混合矾副产品加入热水，得到水溶液，过滤除去不溶性杂质，其中热水温度为50-100℃，混合矾与热水的质量比为1: （1-4）；
2）将氨加入上述水溶液中，调节PH值为5-8，温度保持30-100℃，时间为0.5-5小时，得到氢氧化铝沉淀和含有硫酸钾、硫酸铵的溶液，反应的化学方程式为
2 KAl(SO4)2 + 6NH4OH —→2Al(OH)3 ↓+ K2SO4 +3 (NH4)2SO4；
3）将步骤2）中得到的氢氧化铝沉淀从溶液中过滤出来，洗涤后干燥，得到氢氧化铝粉末，洗涤液加热后循环回用于步骤1）溶解混合矾； 
4）将步骤3）中过滤氢氧化铝后产生的滤液浓缩，降温结晶，将晶体过滤后干燥，得到硫酸钾、硫酸铵混合物，制备氮钾复合肥；
5）将步骤4）中的浓缩母液和滤液循环回用于步骤4），得到硫酸钾、硫酸铵混合物，制备氮钾复合肥。
下面通过几个具体实施例对本发明进行详细说明。 
实施例1： 
1）向反应釜中加入1.5方水，加热至70℃，搅拌下加入混合矾1吨, 混合矾与热水的质量比为1:1.5,混合矾中含钾明矾70%,铵明矾30%，搅拌使其完全溶解，趁热过滤不溶性固体杂质，得到澄清的溶液；
2）搅拌下向上述清液中缓慢加入氨调pH值至8，温度保持30℃，时间为5小时，生成白色的氢氧化铝悬浊液；
3）将上述悬浊液用板框压滤，滤饼经水洗真空干燥，控制温度70~80℃，粉碎后得到氢氧化铝粉末140kg，洗涤液加热后循环回用于步骤1）溶解混合矾；
4）将步骤3）中过滤氢氧化铝后产生的滤液经浓缩至硫酸根浓度为300g/L，冷冻降温，结晶甩干得到硫酸钾、硫酸铵混合物481Kg，可用作N、K复合肥，其中氮、氧化钾含量分别为14.7%，13.7%；
5）将步骤4）中的浓缩母液和滤液循环回用于步骤4），得到硫酸钾、硫酸铵混合物，制备氮钾复合肥。
为了更加直观展示本发明的具体实施例，下面采用表格形式，除了具体数据不同，其他均与实施例1相同。 
Figure 601265DEST_PATH_IMAGE001

Claims (3)

1.一种利用混合矾制备氮钾复合肥及氢氧化铝的工艺，其特征在于，通过如下步骤实现： 
1）将锂矿石提取锂盐工艺中产生的主要含钾明矾与铵明矾的混合矾副产品加入热水，溶解得到溶液，过滤除去不溶性杂质；
2）将氨加入上述溶液中，得到氢氧化铝沉淀和含有硫酸钾、硫酸铵的溶液；
3）将步骤2）中得到的氢氧化铝沉淀从溶液中过滤出来，洗涤后干燥，得到氢氧化铝粉末，洗涤液加热后循环回用于步骤1）溶解混合矾； 
4）将步骤3）中过滤氢氧化铝后产生的滤液浓缩，降温结晶，将晶体过滤后干燥，得到硫酸钾、硫酸铵混合物，制备氮钾复合肥；
5）将步骤4）中的浓缩母液和滤液循环回用于步骤4），得到硫酸钾、硫酸铵混合物，制备氮钾复合肥。
2.根据权利要求1所述的一种利用混合矾制备氮钾复合肥及氢氧化铝的工艺，其特征在于，所述步骤1）中溶解混合矾的热水温度为50-100℃，混合矾与热水的质量比为1:（1-4）。
3.根据权利要求1所述的一种利用混合矾制备氮钾复合肥及氢氧化铝的工艺，其特征在于，所述步骤2）中加入氨后反应的工艺条件为：PH值为5-8，温度保持30-100℃，时间为0.5-5小时。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1072656A (zh) * 1991-11-26 1993-06-02 兰州大学 氢氧化铝的生产方法
CN101734698A (zh) * 2009-09-08 2010-06-16 东北大学 一种由含铝物料制备氧化铝的方法
CN101913633A (zh) * 2010-07-07 2010-12-15 紫金矿业集团股份有限公司 利用热压浸出工艺从明矾石提取氧化铝与硫酸钾

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Title
商容生: "钾明矾制备无氯钾氮肥的工艺探讨", 《无机盐工业》 *

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