CN113200767A - 一种利用钾混盐矿制备颗粒硫酸钾镁肥的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用钾混盐矿制备颗粒硫酸钾镁肥的方法。该方法包括:采用硫酸盐型卤水,经盐田滩晒、蒸发、脱石盐得到钾混盐矿;将钾混盐矿破碎,与尾液、淡水按设定的调浆浓度进行球磨混合;将球磨后的料浆加淡水在常温进行转化反应,然后加母液进行浮选,过滤后得到硫酸钾镁肥湿产品;将浮选后的尾液料浆经尾盐料浆池进行沉降,将沉降得到的尾液返回球磨进口进行调浆利用;将硫酸钾镁肥湿产品输送至露天料场堆高并自然沉降水分,然后通过混料、压实、造粒、干燥,得到颗粒硫酸钾镁肥。本发明生产工艺简单,取消了洗涤工段、造粒前烘干工段,解决了粉末硫酸钾镁肥易板结的问题,二次回收利用母液和尾液,提高了钾离子回收率。
Description
技术领域
本发明涉及一种以硫酸盐型卤水生产颗粒硫酸钾镁肥的方法,属于盐化工技术领域。
背景技术
软钾镁矾(缩写为Pic)的化学式为:MgSO4·K2SO4A·6H2O,是一种能为作物生长提供必需的钾、镁、硫等养分的优质肥料,称为硫酸钾镁肥。其原料钾混盐是从硫酸盐型卤水中蒸发日晒而得,是一种含石盐、泻利盐、钾石盐、软钾镁矾、钾盐镁矾等矿物的混合物。钾混盐矿经破碎球磨形成浆料,转化、浮选、固液分离、造粒干燥即得颗粒硫酸钾镁肥。硫酸钾镁肥是一种天然的矿物质肥料,被誉为农作物施肥的“白金钾”,是硫酸钾的换代品,是能为作物生长提供全面均衡的养分钾,镁,硫的天然绿色肥料。硫酸钾镁肥在传统硫酸钾产品功能的基础上增加了镁元素,大大促进了作物生长过程中的最重要的光合作用。镁元素对作物生长起着至关重要的作用,它是叶绿素的核心成分,作物的生长主要靠光合作用,而对光合作用起决定作用的正是叶绿素。
传统工艺,经两段转化制备硫酸钾镁肥,两段转化是指钾混盐矿经破碎加水、母液调浆加温50℃以上转化后过筛,筛上物为尾盐,筛下物过滤后固体物料进行二段加水、母液转化、冷却结晶,料浆分离得到硫酸钾镁肥。两段转化水耗量大,设备流程长,成本高,一转转化罐温度要求高,能耗大,产率和原料收率低,产品质量氯离子不好把控,对原料质量要求高,容易压罐,其尾盐管道容易堵塞,且具有产品易板结的问题。
发明内容
鉴于现有技术洗涤工序中要加淡水,造成钾回收率的降低,粉末硫酸钾镁肥易板结问题,并且颗粒硫酸钾镁肥在造粒前烘干多余水分,造成能耗高的问题,本发明提供一种以硫酸盐型卤水生产颗粒硫酸钾镁肥的方法,本发明生产工艺简单,取消了洗涤工段、造粒前烘干工段,解决了粉末硫酸钾镁肥易板结的问题,二次回收利用母液和尾液,提高了钾离子回收率。
本发明采用的技术方案如下:
一种利用钾混盐矿制备颗粒硫酸钾镁肥的方法,包括以下步骤:
采用硫酸盐型卤水,经盐田滩晒蒸发得到钾混盐矿;
将钾混盐矿破碎,将破碎后的钾混盐矿与尾液、淡水按设定的调浆浓度进行球磨混合;
将球磨后的料浆加淡水在常温进行转化反应,然后加母液进行浮选,过滤后得到硫酸钾镁肥湿产品;
将浮选后的尾液料浆经尾盐料浆池进行沉降,将沉降得到的尾液返回球磨进口进行调浆利用;
将硫酸钾镁肥湿产品输送至露天料场堆高并自然沉降水分;
将自然沉降水分后的硫酸钾镁肥湿产品通过混料、压实、造粒、干燥,得到颗粒硫酸钾镁肥。
进一步地,所述将破碎后的钾混盐矿与尾液、淡水按设定的调浆浓度进行球磨混合,其中设定的调浆浓度为60-65%,球磨后在标准筛60目下的颗粒质量大于等于总颗粒质量的60%。
进一步地,所述将破碎后的钾混盐矿与尾液、淡水按设定的调浆浓度进行球磨混合,其中尾液加淡水调至钾离子约占2wt%,将该尾液和钾混盐在球磨机中进行混料。
进一步地,所述将球磨后的料浆加淡水在常温进行转化反应,是将球磨后的料浆加淡水在23℃±5进行转化反应。
进一步地,所述硫酸钾镁肥湿产品中水分约占12.5%,在露天料场自然沉降水分至水分含量≤6%。
进一步地,所述将自然沉降水分后的硫酸钾镁肥湿产品通过混料、压实、造粒、干燥,得到颗粒硫酸钾镁肥,其中造粒、干燥产生的粉料返回混料工段回收利用。
进一步地,所述钾混盐矿中包含:石盐、泻利盐、钾石盐、软钾镁矾、钾盐镁矾,离子组分为钾离子4.0-7.5wt%、硫酸根离子12-28wt%、镁离子4-7wt%、氯离子20-35wt%。
进一步地,所述颗粒硫酸钾镁肥的有效养分含量为:水溶性氧化钾的质量分数≥24%,镁的质量分数≥6.0%,硫的质量分数≥16%,氯离子的质量分数≤2.5%,钠离子的质量分数≤1.0%,游离水的质量分数≤1.5%,水不溶物的质量分数≤1.0。
本发明还提供一种根据上述方法制备的颗粒硫酸钾镁肥。
本发明生产成本低,一转转化温度比传统低,设备流程短,工艺易控制,可适应调整不同质量的钾混盐矿,取消洗涤工序,提高了钾回收率,解决了粉末硫酸钾镁肥容易板结得问题。具体来说,本发明与现有技术相比有以下优点:
(1)本发明工艺简单,对原料要求不高,包括钾离子4.0-7.5wt%、硫酸根离子12-28wt%、镁离子4-7wt%、氯离子20-35wt%区间的钾混盐都可生产颗粒硫酸钾镁肥。
(2)本发明取消了洗涤工序、造粒前的烘干工段,加入露天堆场自然沉降水分,降低了能耗,提高了钾回收率,节约了成本。浮选法生产硫酸钾镁肥粒度比较细,经过洗涤后粒度更细,分离时水分不好控制,本发明取消洗涤工段和造粒前的烘干工段,结合盐湖企业降水少及地质条件的优势,使其堆高自然沉降水分,使游离水渗入盐层中,堆场地表不会出现液体水。
(3)本发明解决了粉末硫酸钾镁肥易板结的问题。粉末硫酸钾镁肥容易吸收水分返潮而板结,本发明颗粒硫酸钾镁肥是高强度3.75±1mm颗粒,其颗粒达到99%,所以本发明制备的颗粒硫酸钾镁肥不易板结。
(4)母液和尾液都二次回收利用,整个系统钾离子回收率达到75%以上。
附图说明
图1是本发明方法的步骤流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面通过具体实施例和附图,对本发明做进一步详细说明。
本发明提供了一种利用含钾硫酸盐型矿生产颗粒硫酸钾镁肥的方法,以解决现有技术中的问题,如图1所示,包括以下步骤:
步骤1:硫酸盐型卤水经盐田滩晒蒸发脱石盐得到钾混盐矿。
步骤2:钾混盐矿破碎,将破碎后的钾混盐矿与尾液、淡水按调浆浓度为60-65%进行球磨混合,球磨出口粒度达到(标准筛)60目下≥60%,即在标准筛60目下的颗粒质量大于等于总颗粒质量的60%。
步骤3:将球磨后的料浆加淡水在23℃±5进行转化反应(转化反应是指将钾混盐转化为软钾镁矾产品即硫酸钾镁肥),然后加母液进行浮选,然后进行带式过滤,即得到硫酸钾镁肥湿产品。浮选后尾液料浆中的尾液经尾盐料浆池沉降,尾液返回球磨进口进行调浆利用。
现有技术两段转化中钾混盐矿经破碎加水、母液调浆加温50℃以上转化后过筛,筛上物为尾盐,筛下物过滤后固体物料进行二段加水、母液转化、冷却结晶,料浆分离得到硫酸钾镁肥。而本发明中钾混盐矿破碎后,加母液球磨、料浆经常温转化后经浮选,浮选料浆分离即得硫酸钾镁肥。
步骤4:步骤3得到的硫酸钾镁肥湿产品中水分约占12.5%,输送至露天料场堆高,自然沉降水分至≤6%。
现有技术在得到硫酸钾镁肥湿产品后,不是输送至露天料场堆高自然沉降水分,而是进行洗涤工序,以洗去产品中多余的氯离子,且硫酸钾镁肥在造粒前烘干多余游离水。本发明取消了洗涤工序和硫酸钾镁肥在造粒前的烘干装置,加入露天堆场自然沉降水分,降低了能耗,提高了钾回收率,节约了成本。
步骤5:将水分在≤6%的湿产品通过混料、压实、造粒,干燥即得到颗粒硫酸钾镁肥,造粒、干燥产生的粉料返回混料工段回收利用。
本发明生产的颗粒硫酸钾镁肥,产品质量符合国家GB/T20937-2018一等品标准。
本发明的一个具体实施例中,该利用钾混盐矿制备颗粒硫酸钾镁肥的方法包括以下步骤:
(1)本实施例中钾混盐矿中各组成及化学式为:石盐(NaCI)、泻利盐(MgSO·7H2O)、钾石盐(KC1)、软钾镁矾(K2SO4·MgSO4·6H2O)、钾盐镁矾(KMg(SO4)Cl·3H2O),离子组分为钾离子4.0-7.5wt%、硫酸根离子12-28wt%、镁离子4-7wt%、氯离子20-35wt%。
(2)钾混盐矿破碎后,尾液加淡水调至钾离子约2wt%,此尾液和钾混盐在球磨机进口混料,调整球磨机出口料浆浓度为60-65%,球磨机出口粒度达到总颗粒质量中(标准筛)60目下≥60%。
(3)球磨机出口料浆输送至转化罐在常温下搅拌转化45分钟,转化后料浆经浮选,浮选选出的泡沫料浆经带式过滤机脱水即得含水分约12.5%硫酸钾镁肥湿产品。带式过滤机脱水后的母液输送至浮选槽,调整浮选槽料浆作业浓度为35%,浮选后的尾矿料浆输送至尾盐料浆池经沉降,沉降后尾液一部分输送至盐田滩晒钾混盐矿,一部分尾液调整钾离子为2wt%后输送至球磨机进口用于调浆。
(4)含水分约12.5%的硫酸钾镁肥湿产品输送至露天堆场自然沉降水分至≤6%,再经混料、压实、造粒,干燥包装即得颗粒硫酸钾镁肥产品,产品质量符合国家GB/T20937-2018一等品标准。其有效养分含量为水溶性氧化钾(K2O)质量分数≥24%,镁(Mg)的质量分数≥6.0%,硫(S)质量分数≥16%,氯离子(Cl-)的质量分数≤2.5%,钠离子(Na+)的质量分数≤1.0%,游离水(H2O)的质量分数≤1.5%,水不溶物的质量分数≤1.0,该产品平均粒径达3.75mm,解决了粉末硫酸钾镁肥易板结的问题。
以上公开的本发明的具体实施例,其目的在于帮助理解本发明的内容并据以实施,本领域的普通技术人员可以理解,在不脱离本发明的精神和范围内,各种替换、变化和修改都是可能的。本发明不应局限于本说明书的实施例所公开的内容,本发明的保护范围以权利要求书界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种利用钾混盐矿制备颗粒硫酸钾镁肥的方法,其特征在于,包括以下步骤:
采用硫酸盐型卤水,经盐田滩晒蒸发得到钾混盐矿;
将钾混盐矿破碎,将破碎后的钾混盐矿与尾液、淡水按设定的调浆浓度进行球磨混合;
将球磨后的料浆加淡水在常温进行转化反应,然后加母液进行浮选,过滤后得到硫酸钾镁肥湿产品;
将浮选后的尾液料浆经尾盐料浆池进行沉降,将沉降得到的尾液返回球磨进口进行调浆利用;
将硫酸钾镁肥湿产品输送至露天料场堆高并自然沉降水分;
将自然沉降水分后的硫酸钾镁肥湿产品通过混料、压实、造粒、干燥,得到颗粒硫酸钾镁肥。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将破碎后的钾混盐矿与尾液、淡水按设定的调浆浓度进行球磨混合,其中设定的调浆浓度为60-65%,球磨后在标准筛60目下的颗粒质量大于等于总颗粒质量的60%。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将破碎后的钾混盐矿与尾液、淡水按设定的调浆浓度进行球磨混合,其中尾液加淡水调至钾离子约占2wt%,将该尾液和钾混盐在球磨机中进行混料。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将球磨后的料浆加淡水在常温进行转化反应,是将球磨后的料浆加淡水在23℃±5进行转化反应。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述硫酸钾镁肥湿产品中水分约占12.5%,在露天料场自然沉降水分至水分含量≤6%。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述将自然沉降水分后的硫酸钾镁肥湿产品通过混料、压实、造粒、干燥,得到颗粒硫酸钾镁肥,其中造粒、干燥产生的粉料返回混料工段回收利用。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述钾混盐矿中包含:石盐、泻利盐、钾石盐、软钾镁矾、钾盐镁矾,离子组分为钾离子4.0-7.5wt%、硫酸根离子12-28wt%、镁离子4-7wt%、氯离子20-35wt%。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述颗粒硫酸钾镁肥的有效养分含量为:水溶性氧化钾的质量分数≥24%,镁的质量分数≥6.0%,硫的质量分数≥16%,氯离子的质量分数≤2.5%,钠离子的质量分数≤1.0%,游离水的质量分数≤1.5%,水不溶物的质量分数≤1.0。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述颗粒硫酸钾镁肥的平均粒径为3.75mm。
10.根据权利要求1~9中任一权利要求所述方法制备的颗粒硫酸钾镁肥。
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