CN1680217A - 一种钾镁肥生产方法 - Google Patents

Abstract

一种钾镁肥生产方法，属于利用含钾、镁的矿石生产含钾肥料工艺技术领域。包括下列步骤：(1)按质量比1∶0.70－0.90∶0.40－0.48取氧化钾质量百分数≥11％的钾矿石、钙的碳酸盐矿物、镁或者钙镁的碳酸盐矿物，破碎后与煤粉、转化剂混匀，(2)粉磨、制球后入水泥窑于1000－1300℃烧结25－45分钟，冷却，(3)粉磨；转化剂从Al³⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Na⁺或NH₄ ⁺的(a)卤化物、(b)硫酸盐或/和碳酸盐、(c)氢氧化物中任选两种或者三种，a、b、c的质量用量比为0.8－1∶0.6－1∶0－0.2，转化剂质量用量为炉料总量的2－8％；煤粉质量用量为炉料总量的8－13％。利用本发明方法生产枸溶性钾镁肥，生产成本低，产品性能好。

Description

一种钾镁肥生产方法

技术领域

本发明属于利用含钾、镁的矿石生产含钾肥料工艺技术领域，特别涉及一种利用含钾矿石生产枸溶性钾镁肥的方法。

背景技术

利用高炉熔融热化学法生产钾镁肥成本较高，逐渐失去市场竞争优势。因此，寻求生产成本低、产品肥效好的钾镁肥生产方法成为当务之急。鉴于水泥生产及粉末冶金生产所用的烧结方法使物料发生相变的原理与利用不溶性钾矿石生产钾镁肥过程中物质转化原理极为相似，采用水泥生产工艺，将钾矿石、辅料-钙、镁的碳酸盐矿物、燃料和转化剂合理配伍可生产出枸溶性钾镁肥(或钾镁硅钙肥)。

发明内容

本发明目的在于提供一种生产成本低的枸溶性钾镁肥的方法。

为达上述目的，本发明采用如下技术方案：一种钾镁肥生产方法，包括下列步骤：(1)按质量比1∶0.70-0.90∶0.40-0.48取氧化钾质量百分数≥11％的钾矿石、钙的碳酸盐矿物、镁或者钙镁的碳酸盐矿物，破碎后与煤粉、转化剂混匀，(2)粉磨、制球后入水泥窑于1000-1300℃烧结25-45分钟，冷却，(3)粉磨；转化剂从Al³⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Na⁺或NH₄ ⁺的(a)卤化物、(b)硫酸盐或/和碳酸盐、(c)氢氧化物中任选两种或者三种，a、b、c的质量用量比为0.8-1∶0.6-1∶0-0.2，转化剂质量用量为炉料总量的2-8％；煤粉质量用量为炉料总量的8-13％。

钾矿石为钾长石、伊利石、海绿石之一种、两种或者三种，钙的碳酸盐矿物为石灰石，镁的碳酸盐矿物为菱镁矿，钙镁的碳酸盐矿物为白云石；煤粉选用白煤或者无烟煤。

步骤(1)中矿石、矿物破碎后粒径为5-20mm，煤粉粒径为1-2mm。

步骤(2)中粉磨后90％以上的粒径为0.074mm，制球粒径为5-15mm。

步骤(3)中粉磨后制粒，粉磨后粒径为90％以上通过120目筛，制粒粒径为3-5mm。

本发明原理为：钾矿石与钙、镁的碳酸盐矿物及转化剂等配伍混合后，在高温条件下进行复杂的物理-化学反应。首先，受转化剂影响，碳酸盐矿物提前(750-900℃)分解出CaO、MgO，此时，各组分质点主要通过扩散作用进行固相反应。随着温度升高(1000℃以上)，达到反应物料最低共熔温度后，液相出现，在转化剂作用下促使钾长石结构破坏并形成Si-O-Ca(Mg)，开始有Ca₃SiO₉或CaMg[Si₂O₆]晶出。伴随着温度继续升高和体系固、液相反应进一步发展，使Ca₂Mg[Si₂O₇](镁铝黄长石)得以生成。此后，体系内成为贫硅富碱环境，遂生成K[AlSiO₄]、K[AlSi₂O₆]等硅氧不饱和的含钾付长石类矿物，此类矿物结构松弛，有空腔，并具有一定的阳离子交换性能，其间赋存的K⁺可被H⁺置换出来，成为农业上有用的缓效钾。在生产过程中加入的转化剂能使体系内碳酸盐矿物结构提前解体，并在较低温度(750-900℃)时向体系提供CaO、MgO，当温度升高至1000℃以上时，又可与物料形成SiO₂的低熔点共熔体，导致硅酸盐结构破坏并形成新物质，从而降低反应温度，减少反应时间，节约能耗，降低生产成本；同时也改善物料的易烧性，促使松散的生料加快转变为结构紧凑、体积收缩、反应完全的烧结熟料-灰黑色块状钾镁肥半成品。块状半成品经粉磨即为钾镁肥产品。

本发明产品的X射线衍射图谱(图1)中，主要特征峰分别反映了Ca₂Mg[Si₂O₇](2.864、1.758、2.036)、K[AlSiO₄](3.110、2.610)、K[AlSi₂O₆](3.429、3.564)、Ca₃SiO₉(3.32)等晶质矿物存在，而且各特征峰尖锐、对称，说明它们晶出良好、分离清晰。

利用本发明方法生产的钾镁肥，主要用于粮食作物和经济作物，可产生明显的增产增值效益；可替代进口硫酸钾，节约外汇。经2002-2003年在华南进行的田间施用效果表明：与施用等重量的氯化钾相比，可使水稻增产23-25.2％，且水稻品位提高，抗逆性能、抗病虫害性能增强；用于甘蔗种植，可使其增产18-25％，含糖量提高1-1.2％；用于辣椒生产，可平均增产5.8％，亩增收300-400元。

附图说明

图1为本发明产品的X射线衍射图谱(衍射仪为日本理学公司产D/max1200型X射线衍射仪，测定条件为：铜靶，工作电压40kV，工作电流30mA，扫描速度5.000°/分钟)。

具体实施方式

实施例1、取氧化钾质量百分数15％的钾长石、石灰石、白云石净化处理后分别破碎至粒径10-20mm(毫米)，白煤碎至粒径1-2mm，按钾矿石1份(质量份，下同)、石灰石0.84份、白云石0.40份、白煤粉0.22份、转化剂(氯化钙+氢氧化钠)0.085份(氯化钙∶氢氧化钠＝1∶0.2)配料混合均匀，入球磨机粉磨至粒径0.074mm，而后制球，球径约10-15mm。入水泥立窑煅烧，在1000-1300℃烧结约35分钟，经冷却卸料出窑。再经粉磨至细度为90％以上过120目筛，即为粉状产品。经造粒即为粒状产品。

实施例2、取氧化钾质量百分数13％的钾矿石(钾长石和伊利石)、石灰石、白云石净化处理后分别破碎至粒径10-15mm(毫米)，无烟煤碎至粒径1-1.5mm，按钾矿石1份(钾长石∶伊利石＝1∶0.45，质量份，下同)、石灰石0.77份、白云石0.43份、无烟煤0.21份、转化剂(氯化钙+硫酸铵+氢氧化钙)0.09份(氯化钙∶硫酸铵∶氢氧化钙＝1∶0.6∶0.2)配料混合均匀，入球磨机粉磨至粒径0.074mm，制球，球径约8-12mm。入水泥回转窑煅烧，在1000-1250℃烧结30-35分钟，料球成为灰黑色块状物，块径30-50mm。经冷却卸料出窑后，粉磨至细度为90％以上过120目筛，即为粉状产品。经造粒即为粒状产品。

实施例3、取氧化钾质量百分数12％的钾矿石(钾长石+伊利石+海绿石)、石灰石、白云石净化处理后分别破碎至粒径5-15mm(毫米)，白煤碎至粒径1-2mm，按钾矿石1份(钾长石∶伊利石∶海绿石＝1∶0.40∶0.15，质量份，下同)、石灰石0.71份、白云石0.48份、白煤粉0.23份、转化剂(氯化镁+硫酸钙+氢氧化钙)0.1份(氯化镁∶硫酸钙∶氢氧化钙＝0.8∶1∶0.2)配料混合均匀，入球磨机粉磨至粒径0.074mm，而后制球，球径约5-10mm。入水泥立窑煅烧，在1000-1230℃烧结约30分钟，使料球烧成块径30-50mm的灰黑色熟块。冷却出窑后再粉磨至细度为90％以上过120目筛，即为粉状产品。经造粒(粒径3-5mm)即为粒状产品。

Claims (5)

1、一种钾镁肥生产方法，其特征在于，包括下列步骤：(1)按质量比1∶0.70-0.90∶0.40-0.48取氧化钾质量百分数≥11％的钾矿石、钙的碳酸盐矿物、镁或者钙镁的碳酸盐矿物，破碎后与煤粉、转化剂混匀，(2)粉磨、制球后入水泥窑于1000-1300℃烧结25-45分钟，冷却，(3)粉磨；转化剂从Al³⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Na⁺或NH₄ ⁺的(a)卤化物、(b)硫酸盐或/和碳酸盐、(c)氢氧化物中任选两种或者三种，a、b、c的质量用量比为0.8-1∶0.6-1∶0-0.2，转化剂质量用量为炉料总量的2-8％；煤粉质量用量为炉料总量的8-13％。

2、如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，钾矿石为钾长石、伊利石、海绿石之一种、两种或者三种，钙的碳酸盐矿物为石灰石，镁的碳酸盐矿物为菱镁矿，钙镁的碳酸盐矿物为白云石；煤粉选用白煤或者无烟煤。

3、如权利要求1或2所述的生产方法，其特征在于，步骤(1)中矿石、矿物破碎后粒径为5-20mm，煤粉粒径为1-2mm。

4、如权利要求3所述的生产方法，其特征在于，步骤(2)中粉磨后90％以上的粒径为0.074mm，制球粒径为5-15mm。

5、如权利要求4所述的生产方法，其特征在于，步骤(3)中粉磨后制粒，粉磨后粒径为90％以上通过120目筛，制粒粒径为3-5mm。