CN108558506A - 一种用于生产钾钙硅镁肥煅烧助熔剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于生产钾钙硅镁肥煅烧助熔剂的制备方法，助溶剂中加入的原料按照以下百分比组成：钾长石40‑60％、石灰石20‑40％、白云石10‑20％。本发明的优点：比传统生产工艺降温100℃‑300℃，烧成时间由原来的40‑60min缩短至30min；从根本上解决窑内结圈问题，热利用率大幅提升，电耗下降，运转率大幅提高；使用助熔剂使用量小，直接在粉磨时与原料同时配料，操作方便，使用助熔剂不增加产品成本；使用助熔剂后提高了有效成分的转化率，由原来钾长石最低含量10％扩展到8.5％，矿物利用率大幅提高；增加了原料配料的宽容度，降低了烧成对氧化镁和铁的要求，解决了生产企业原料来料成分不稳定导致的配料难和产品质量不稳定等因素。
Description
技术领域
本发明属于利用钾长石、石灰石煅烧生产钾钙硅镁肥配方及利用回转窑、轮窑、隧道窑煅烧生产钾钙硅镁肥的煅烧技术领域，具体涉及一种用于生产钾钙硅镁肥煅烧助熔剂的制备方法。
背景技术
土壤调理剂是当前农业发展的一个重要发展方向。使用回转窑利用钾长石、石灰石、白云岩生产钾钙硅镁土壤调理剂的煅烧温度一般在1150℃-1450℃，煅烧时物料容易在窑内烧化结圈，主要化学反应是在钾长石溶化温度1250℃下进行，在此温度下钾长石开始溶化并在窑内形成低位结圈，在连续生产过程中溶化物不断粘结，一般24小时内会形成两次较为严重高位结圈现象。结圈使窑内通风困难、火焰压缩，烧成带窑皮蚀薄，结圈处物料大量飞扬，使窑的产量大幅度下降，消耗猛增，严重地影响窑的长期安全运转，影响产品煅烧质量，对设备损害极大。严重时结圈造成窑内堵料，不得不停窑打圈。
专利ZL92111690.X公开了“一种钾钙肥的生产方法”，其工艺过程是：钾矿石粉和石灰石粉或白云石粉按重量比1∶0.7～1∶1.4的比例混匀后制成块状，再放在轮窑、隧道窑或倒焰窑中在1150～1350℃煅烧，烧结物经粉碎而成钾钙肥产品或硅镁钾肥产品。申请公布号CN 103739341 A公开了一种硅钙钾肥的生产工艺，以水不溶性钾矿和石灰石或者白云石为原料，依序经过破碎、粉磨、回转窑煅烧、冷却机冷却、破碎和粉磨，得到硅钙钾肥。其中，回转窑煅烧工序中烧成带温度为1150～1400℃，物料在窑内停留时间为20～60分钟。以上生产工艺煅烧温度在1150～1400℃，在回转窑生产工艺中会发生窑内结圈，原料配料宽容度小，窑内结圈。
我司采用助熔剂解决了以下问题：助熔剂降低了现在烧成温度，由原有的普遍烧成温度1150℃-1400℃，降低至850℃-1100℃。助熔剂消除了窑内结圈问题，物料在1100℃以下就完成了所有需要的化学反应。主要配料钾长石的熔化温度一般在1250℃以上，其它矿物质的溶化温度均在此温度以上，烧成产品未达到矿物质熔化状态，烧成产品结构疏松，有效成分转化率高，长期运转窑内不结圈。缩短反应时间：在助熔剂作用下，原来反应时间1-2h降到30min，钾长石提前在850℃与助熔剂发生反应，打破钾长石晶格共价键，加速了钾长石与氧化钙、氧化镁的反应，从而提前析出有效成分。配方使用简单，助熔剂使用量小，作用明显，生产操控性强，增加原材料配比宽容度：助熔剂按一定比例与原料同时给料，在磨料过程中进行混料即可。完全反应温度在850℃-1100℃，结圈温度在1250℃以上，可控结圈温度差在100℃-200℃，操控性极强。使用助熔剂后由于窑内煅烧物没有溶点即完成了充分的化学反应，延长了主要化学反应的时间，降低了矿物中氧化镁、铁等溶化后加重结圈的影响，从面增加了原材料配料的宽容度。
发明内容
为了解决上述现有技术的不足，本发明提供了一种用于生产钾钙硅镁肥煅烧助熔剂的制备方法，使得在整个煅烧过程中降低了反应温度，缩短了反应时间，从根本上解决了钾长石制备钾肥烧成结圈问题。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种用于生产钾钙硅镁肥煅烧助熔剂的制备方法，助溶剂中加入的原料按照以下百分比组成：钾长石40-60％、石灰石20-40％、白云石10-20％。
对本发明进一步的描述，助溶剂由以下原料按照百分配制而成：碳酸钾3-6％、碳酸钠3-6％、碳酸氢钠2.5-5％、硼砂4-8％，碳酸钾碳酸钠混合物3-7％、碳酸钾碳酸氢钠混合物3-6％。
对本发明进一步的描述，包括以下工艺步骤：
(1)原料破碎；(2)原料储存；(3)原料配料、助溶剂配料、给料；(4)粉磨、混料；(5)生料储存；(6)生料输送；(7)生料预热；(8)煅烧；(9)冷却；(10)熟料粉磨；(11)粉体造粒；(12)粉体包装、颗粒包装。
对本发明进一步的描述，配料后的原料和助熔剂按计算比例配料后，进入磨料系统进行粉磨，在粉磨过程中同时完成了配料后的原料和助溶剂的混合，并产出生料粉，生料粉细度控制在0.08mm，生料粉入库。
对本发明进一步的描述，配料后的原料进入磨料系统进行粉磨，在粉磨过程中同时完成了原料的混料，产出生料粉，生料粉细度控制在0.08mm，生料粉入库时掺入助溶剂并在入库时完成均匀混合。
对本发明进一步的描述，生料粉输送入窑进行煅烧前，利用窑在煅烧时产生的余热对生料粉进行预热，预热后的生料入窑后30min内升温至1100℃后出料。
对本发明进一步的描述，熟料经过二次粉磨，细度控制在0.08mm，其中粉体可作为产品直接包装并施用，亦可用用粉体制成颗粒施用。
对本发明进一步的描述，在生料粉加入助熔剂煅烧，转化率由75％升至95％。
对本发明进一步的描述，煅烧中烧成带温度为850～1100℃，物料在窑内停留时间为20～30分钟。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1.新型助熔剂配方比传统生产工艺降温100℃-300℃，烧成时间由原来的40-60min缩短至30min，有节能增效作用；
2.使用新型助熔剂后从根本上解决窑内结圈问题，热利用率大幅提升，电耗下降，运转率大幅提高；
3.使用助熔剂使用量小，直接在粉磨时与原料同时配料，操作方便，使用助熔剂不增加产品成本；
4.使用助熔剂后产品有效成分转化更高，产品质量提升；
5.使用助熔剂后提高了有效成分的转化率，由原来钾长石最低含量10％扩展到8.5％，矿物利用率大幅提高。并增加了原料配料的宽容度，降低了烧成对氧化镁和铁的要求，解决了生产企业原料来料成分不稳定导致的配料难和产品质量不稳定等因素。
附图说明
图1为本发明的生产工艺流程图；
图2为本发明的助熔剂配料工艺图；
图3为本发明的助熔剂配料工艺图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1，如图1、图2所示：
钾长石、石灰石或者白云石、助熔剂为原料，依序经过、破碎、储存、配料、粉磨、煅烧。破碎：其中钾长石、石灰石或者白云石一般为块状需要进行破碎，破碎后进行储存，助熔剂一般为粉状，直接储存。储存：在原料库内或料仓内分别储存原料和助熔剂。配料：按配比将原料及助熔剂分别单独通过计量称给料，汇总后进行粉磨。粉磨：原料与助熔剂共同在磨料时进行细磨及混合，出磨细度在0.08mm，由选粉机选出，进入粉料库。煅烧：混合粉料进入窑内煅烧，烧成带温度850～1100℃，煅烧时间20-30min；
钾长石、石灰石、白云岩按适量的硅钙比和产品含量要求进行配比后，助熔剂占配料中二氧化硅与助溶剂之比为：8∶1.0-1.5，助熔剂可以磨料前按各原料配比加入，并在磨料中混合，亦可在原料混料磨料后进入均化库时按总配比加入，加入量计算如下：
助熔剂与原料在磨料前通过计量称配料：
按照比例配料后加入少量粉煤灰计算后的生料各成分含量
| 项目 | L.O.I | SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | CaO | MgO | K2O | 其它 |
| 生料 | 22.27 | 32.23 | 8.92 | 0.55 | 25.68 | 3.65 | 5.35 | 1.35 |
二氧化硅与助溶剂Na2CO3、NaHCO3使用比例为：8∶1.0-1.5，如取8∶1.0则需要在总量上加入4％的助熔剂，按100％配料计算结果如下：
工业生产中各配料比例在实际使用中配料秤取值时可按4舍5入方法取整数。
如按二氧化硅与助溶剂8∶1.0比例加入，配方在使用取整数：
实施例2，如图1、图3所示：
钾长石和石灰石或者白云石为原料，依序经过、破碎、储存、配料、粉磨、加助熔剂均化、煅烧。、破碎：其中钾长石、石灰石或者白云石一般为块状需要进行破碎，破碎后进行储存，助熔剂一般为粉状，直接储存。、储存：在原料库内或料仓内分别储存原料和助熔剂。、配料：按配比将原料分别单独通过计量称给料，汇总后进行粉磨。、粉磨：原料在磨料时进行细磨及混合，出磨细度在0.08mm，由选粉机选出，进入均化库。加助熔剂均化：在原料粉进入均化库时进行计量，并按比例配入助熔剂。煅烧：混合粉料进入窑内煅烧，烧成带温度850～1100℃，煅烧时间20-30min。煅烧前加预热可以缩短反应时间或增加给料量，这要根据预热效果确定。
助熔剂与原料粉在均化库前通过计量称配料并充分混合：
配方计算如下：
总配方： 比例(W％)
原料粉 100/104×100％ 原料粉用量96.2
助熔剂 4/104×100％ 助溶剂用量3.8
工业生产中各配料比例在实际使用中配料秤取值时可按4舍5入方法取整数，原料为96％，助剂为4％。
加入助熔剂后不需要改变原烧成工艺，但增加了对氧化镁和铁等易溶物含量在旧烧成工艺中的宽容度，易溶物包附在烧成产品中，不会在窑内形成结圈。
使用助熔剂后的配方在窑内的烧成带温度控制在850～1100℃，反应时间在30min，烧成产品呈砂粒状，产品质量稳定，烧成温度超出此范围后，产品结粒较大呈球状，质地疏松，部分粘窑后可通过降温到1100℃时自行脱落。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种用于生产钾钙硅镁肥煅烧助熔剂的制备方法，其特征在于，助溶剂中加入的原料按照以下百分比组成：钾长石40-60％、石灰石20-40％、白云石10-20％。
2.根据权利要求1所述的一种用于生产钾钙硅镁肥煅烧助熔剂的制备方法，其特征在于，助溶剂由以下原料按照百分配制而成：碳酸钾3-6％、碳酸钠3-6％、碳酸氢钠2.5-5％、硼砂4-8％，碳酸钾碳酸钠混合物3-7％、碳酸钾碳酸氢钠混合物3-6％。
3.根据权利要求1所述的一种用于生产钾钙硅镁肥煅烧助熔剂的制备方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：
(1)原料破碎；(2)原料储存；(3)原料配料、助溶剂配料、给料；(4)粉磨、混料；(5)生料储存；(6)生料输送；(7)生料预热；(8)煅烧；(9)冷却；(10)熟料粉磨；(11)粉体造粒；(12)粉体包装、颗粒包装。
4.根据权利要求1所述的一种用于生产钾钙硅镁肥煅烧助熔剂的制备方法，其特征在于，配料后的原料和助熔剂按计算比例配料后，进入磨料系统进行粉磨，在粉磨过程中同时完成了配料后的原料和助溶剂的混合，并产出生料粉，生料粉细度控制在0.08mm，生料粉入库。
5.根据权利要求1所述的一种用于生产钾钙硅镁肥煅烧助熔剂的制备方法，其特征在于，配料后的原料进入磨料系统进行粉磨，在粉磨过程中同时完成了原料的混料，产出生料粉，生料粉细度控制在0.08mm，生料粉入库时掺入助溶剂并在入库时完成均匀混合。
6.根据权利要求1所述的一种用于生产钾钙硅镁肥煅烧助熔剂的制备方法，其特征在于，生料粉输送入窑进行煅烧前，利用窑在煅烧时产生的余热对生料粉进行预热，预热后的生料入窑后30min内升温至1100℃后出料。
7.根据权利要求1所述的一种用于生产钾钙硅镁肥煅烧助熔剂的制备方法，其特征在于，熟料经过二次粉磨，细度控制在0.08mm，其中粉体可作为产品直接包装并施用，亦可用用粉体制成颗粒施用。
8.根据权利要求1所述的一种用于生产钾钙硅镁肥煅烧助熔剂的制备方法，其特征在于，在生料粉加入助熔剂煅烧，转化率由75％升至95％。
9.根据权利要求1所述的一种用于生产钾钙硅镁肥煅烧助熔剂的制备方法，其特征在于，煅烧中烧成带温度为850～1100℃，物料在窑内停留时间为20～30分钟。
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