CN1467156A - 硝酸钾防结块剂 - Google Patents

Abstract

一种硝酸钾防结块剂，其重量百分组成为：碳原子数是10～14的烷基磺酸盐1～90wt％，磷酸1～75wt％，水0～90wt％。其用于制备防结块硝酸钾是在硝酸钾结晶工序之前加入硝酸钾防结块剂，搅拌，在60～100℃下维持30～60分钟，经冷却、结晶得到防结块硝酸钾产品。该防结块剂防结块性能优良，加量少，成本低，产品纯度高，硝酸钾产品长期放置不发生结块现象，添加的防结块剂对农作物无毒无害，易生物降解，对环境无影响，特别适合用作农业上无土栽培营养液的原料。

Description

硝酸钾防结块剂

所属技术领域

本发明涉及一种硝酸钾防结块剂以及采用该防结块剂制备防结块硝酸钾的方法。

背景技术

常规的工业结晶状硝酸钾，不论袋装或散装，贮存过程中都会因硝酸钾晶体不断地从潮湿环境中吸湿，而表现出较强的结块趋势。在堆置过程中由于受到一定的压力，导致原有相对松散的结晶体结构发生改变，相互粘连在一起，最终结成坚硬的大块，给储存、运输、使用带来安全隐患。

在实际工业生产中，为了控制硝酸钾等无机盐的结块，可通过原料预处理、成品后处理、工艺路线的改变、干燥方式的选择、产品造粒等方式来解决。而向无机盐中加入防结块剂是解决无机盐结块的重要手段。

现有技术中，中国专利申请CN1180048A公开了一种硝酸钾防结块剂及其用途，其防结块剂由烃基芳基磺酸盐、脂肪醇聚氧化乙烯醚和聚硅氧醚-5S按一定比例混合而成。用于硝酸钾防结块时，将硝酸钾溶解，加入防结块剂，控制温度50～100℃，反应时间30～120分钟，pH为6～8，从而使亲水的表面包覆了疏水的有机物质，在硝酸钾结晶后晶体表面形成一个抗水层，防止吸潮和降低了晶体中的含水量，抑制了因外界因素变化而产生的晶体生长粘合，起到了防结块作用。但该防结块剂中含芳烃化合物，不易生物降解。

张文昭等在《江苏化工》1991年第3期公开了一种防结块硝酸钾，是在生产硝酸钾过程中加入约0.05％磺酸型表面活性剂，在80℃下反应50分钟，溶液pH控制在6.5～7，反应结束后经冷却、结晶、过滤、烘干后即得防结块硝酸钾。该方法具有原料易得，工艺简单，成本低，无三废，可放置6个月以上不发生结块现象。但该防结块剂的最低添加量为0.05％，而且该防结块硝酸钾溶解后会有少许悬浮物，用于无土栽培营养液时容易造成管路的堵塞。

日本专利平2-255514公开了一种用于硝酸钾和亚硝酸钾的防结块剂，该防结块剂由钾盐型萘磺酸系列或钾盐型萘硫酸系列表面活性剂组成。生产中添加的防结块剂，除具有防结块作用外，还不影响产品的颜色和质量。但该防结块中由于加入了含萘等稠环芳烃化合物，对农作物及土壤存在潜在的毒性，不适合用于农业生产中。

发明内容

本发明的目的是提供一种硝酸钾防结块剂以及采用该防结块剂制备防结块硝酸钾的方法，本发明防结块剂添加量极低，生产成本低，防结块性能优良，硝酸钾产品纯度高，对环境无毒害，适合于农业上无土栽培营养液的配置。

本发明是这样实现的。本发明的硝酸钾防结块剂的重量百分组成为：

①碳原子数是10～14的烷基磺酸盐    1～90wt％，

②磷酸                            1～75wt％，

③水                              0～90wt％。

优选的重量百分组成为：

①碳原子数是10～14的烷基磺酸盐    60～85wt％，

②磷酸                            5～25wt％，

③水                              0～35wt％。

本发明的硝酸钾防结块剂，所述的烷基磺酸盐是碳原子数为12～14的烷基磺酸盐，包括十烷基、十二烷基、十四烷基磺酸的钠盐、铵盐或钾盐，最优选的烷基磺酸盐是十二烷基磺酸钠。所述的磷酸是浓度为85％的热法磷酸。

在本发明中，碳原子数10～14的烷基磺酸盐的亲水基团可强烈地吸附于硝酸钾结晶颗粒表面，而其另一端的疏水基团向外伸展，阻隔了硝酸钾晶体的吸湿，有效防止了“架桥”和粘结作用的发生。

磷酸在其中不仅具有活化烷基磺酸盐的“疏水”作用，而且具有良好的分散性能，可增加硝酸钾晶体的流动性。

本发明所述防结块硝酸钾的制备方法，是在硝酸钾结晶工序之前加入本发明的硝酸钾防结块剂，搅拌，在60～100℃下维持30～60分钟，再经冷却、结晶，即可得到防结块硝酸钾。

本发明的所述防结块硝酸钾的制备方法，所述的防结块剂以干基计的添加量为硝酸钾重量的0.001～0.05wt％，优选的以干基计的添加量为硝酸钾重量的0.01～0.05wt％，最优选的以干基计的添加量为硝酸钾重量的0.0125～0.025wt％。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的硝酸钾防结块剂防结块性能优良，防结块硝酸钾产品长期放置不发生结块现象。

2、本发明的防结块硝酸钾适合于用作复混肥料或者无土栽培营养液的配料，溶解后不会产生悬浮物，用于无土栽培营养液时不会造成管路的堵塞，另外，添加的防结块剂对农作物无毒无害，易生物降解，对环境无影响。

3、本发明的防结块剂用于防结块硝酸钾的生产时，不影响原有硝酸钾的生产流程，工艺简单，无三废排放。

4、本发明的防结块剂添加量少，成本低，产品纯度高，硝酸钾纯度可达99.6％，且添加了防结块剂的硝酸钾不影响它的各种使用要求。

具体实施方式

下面将通过对本发明的具体实施例的详细描述，进一步阐述本发明，但是，实施例不是对本发明的限制。

实施例1：

硝酸钾防结块剂的组成为：84wt％的十二烷基磺酸钠和16wt％的磷酸。在常规硝酸钾的生产过程中，在硝酸钾结晶工序之前按每生产1吨硝酸钾加入125克防结块剂，在60～100℃下，搅拌，使防结块剂充分溶解和反应，维持30～60分钟。然后，将该溶液送入冷却结晶器结晶，经离心、干燥后即为防结块硝酸钾产品。该产品纯度为99.6％，水分含量小于0.3％，产品放置6个月不结块。

实施例2：

除硝酸钾防结块剂的组成为75wt％的十二烷基磺酸钠、20wt％的磷酸及5wt％的水，防结块剂加入量按每生产1吨硝酸钾加入263克外，其余操作同实施例1。

实施例3：

除硝酸钾防结块剂的组成为60wt％的十二烷基磺酸钠、25wt％的磷酸及15wt％的水，防结块剂加入量按每生产1吨硝酸钾加入118克外，其余操作同实施例1。

实施例4：

除硝酸钾防结块剂的组成为85wt％的十二烷基磺酸钠、5wt％的磷酸及10wt％的水，防结块剂加入量按每生产1吨硝酸钾加入11克外，其余操作同实施例1。

实施例5：

除硝酸钾防结块剂的组成为72wt％的十二烷基磺酸钠、18wt％的磷酸及10wt％的水，防结块剂加入量按每生产1吨硝酸钾加入223克外，其余操作同实施例1。

实施例6：

除硝酸钾防结块剂的组成为65wt％的十二烷基磺酸铵、10wt％的磷酸及25wt％的水，防结块剂加入量按每生产1吨硝酸钾加入667克外，其余操作同实施例1。

实施例7：

除硝酸钾防结块剂的组成为35wt％的十烷基磺酸钠、35wt％的磷酸及30wt％的水，防结块剂加入量按每生产1吨硝酸钾加入429克外，其余操作同实施例1。

实施例8：

除硝酸钾防结块剂的组成为40wt％的十四烷基磺酸钠、20wt％的磷酸及40wt％的水，防结块剂加入量按每生产1吨硝酸钾加入608克外，其余操作同实施例1。

实施例9：

除硝酸钾防结块剂的组成为5wt％的十烷基磺酸钠、40wt％的磷酸及55wt％的水，防结块剂加入量按每生产1吨硝酸钾加入489克外，其余操作同实施例1。

实施例10：

除硝酸钾防结块剂的组成为20wt％的十烷基磺酸钠、75wt％的磷酸及5wt％的水，防结块剂加入量按每生产1吨硝酸钾加入393克外，其余操作同实施例1。

Claims (7)

1、一种硝酸钾防结块剂，其特征在于该防结块剂的重量百分组成为：

①碳原子数是10～14的烷基磺酸盐    1～90wt％，

②磷酸                            1～75wt％，

③水                              0～90wt％。

2、如权利要求1所述的硝酸钾防结块剂，其特征在于该防结块剂的重量百分组成为：

①碳原子数是10～14的烷基磺酸盐    60～85wt％，

②磷酸                            5～25wt％，

③水                              0～35wt％。

3、如权利要求1或2所述的硝酸钾防结块剂，其特征在于所述的烷基磺酸盐是碳原子数为12～14的烷基磺酸盐。

4、如权利要求1或2所述的硝酸钾防结块剂，其特征在于所述的烷基磺酸盐是十二烷基磺酸钠。

5、一种防结块硝酸钾的制备方法，其特征在于：在硝酸钾结晶工序之前加入如权利要求1至4所述的硝酸钾防结块剂，搅拌，在60～100℃下维持30～60分钟，再经冷却、结晶，即可得到防结块硝酸钾。

6、如权利要求5所述的防结块硝酸钾的制备方法，其特征在于所述的防结块剂以干基计的添加量为硝酸钾重量的0.001～0.05wt％。

7、如权利要求5所述的防结块硝酸钾的制备方法，其特征在于所述的防结块剂以干基计的添加量为硝酸钾重量的0.0125～0.025wt％。