CN1948236B - 一种利用含钾岩石生产硫酸铵钾复合肥的方法 - Google Patents

一种利用含钾岩石生产硫酸铵钾复合肥的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用含钾岩石生产硫酸铵钾复合肥的方法，可在较低的温度下分解含钾岩石生产钾肥，同时可以产生氢氧化铝和硅酸钠等副产物，硅酸钠可以作为生产偏硅酸钠和白炭黑的原料，变废为宝，在解决环境污染的同时做到资源的综合利用。

Description

一种利用含钾岩石生产硫酸铵钾复合肥的方法
技术领域
本发明涉及一种利用含钾岩石生产钾肥的方法。
背景技术
目前利用含钾岩石生产钾钙肥、硅镁钾肥或硅钙钾肥的过程绝大多数是在高温环境下烧结完成，此类方法需要800℃-1200℃的高温，而且助剂价格较高，同时产生的副产物难于综合利用，不能生产高附加值产品。而低温催化分解钾长石的方法是一种利用催化剂分解钾长石的工艺，其中催化剂是通过水吸收来得到回收的。催化剂的用量比较大，吸收设备体积也比较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用含钾岩石生产硫酸铵钾复合肥的方法，其与现有方法相比具有效率高、成本低、对设备要求低等优点，同时产生的副产物可以加以综合利用生产高附加值的产品。
具体技术方案如下：一种利用含钾岩石生产硫酸铵钾复合肥的方法，包括如下步骤：
1、溶解含钾岩石：将含钾岩石、浓硫酸、浓度为20％-40％的氟硅酸按一定的比例混合均匀，加热进行反应，得到反应产物。
2、稳定化处理：将步骤1生成的反应产物加入2-6倍量的水煮沸溶解，加入0.2-0.7倍含钾岩石重量的氢氧化钙和硫酸钙1：0.5—1.5混合物，加热煮沸反应产物。
3、硫酸铵钾的生产：将步骤2中的反应产物放入离心机分离出滤渣，滤液放入中和槽，添加氨水中和溶液至中性，中和后的料浆经压滤机固液分离，得到固相和液相，液相经过蒸发浓缩制得硫酸铵钾复合肥。
上述步骤1中含钾岩石、浓硫酸、浓度为20％-40％的氟硅酸按重量:体积:体积为1：0.2-0.6:1-6的比例混合均匀。
上述步骤1中含钾岩石、浓硫酸和氟硅酸在预混和槽内混合均匀后自流至反应器，在搅拌的条件下加热至110℃-170℃进行反应，反应时间为1.5-5小时。
上述步骤2中氢氧化钙和硫酸钙混合物中氢氧化钙与硫酸钙的重量份比为1：0.5—1.5。
上述步骤3中中和用的氨水自氨水计量槽计量加入，中和后的料浆经压滤机给料泵泵至压滤机固液分离，液相自流入硫酸铵钾母液贮槽，并经硫酸铵钾母液泵送至硫酸铵钾蒸发结晶器进行蒸发浓缩，最后经造粒后得到硫酸铵钾复合肥。
上述步骤3中压滤机分离出的固相用水洗涤后烘干得到氢氧化铝。
上述步骤3中分离出的滤渣送至反应釜并加入干滤渣质量0.3-0.8倍的氢氧化钠固体和干滤渣质量5-10倍的水溶解滤渣，加热煮沸20-40分钟，然后将固体和清液分离，分离出的清液为制备白炭黑的水玻璃原料；分离后的固体备用。
将上述制备水玻璃原料时分离出的固体烘干后加浓硫酸溶解反应，产生氟化氢气体和粉状无水石膏。
上述含钾岩石可采用钾长石及其他含钾岩石。
本发明的有益效果是：利用本发明所述的方法可在较低温度下分解含钾岩石生产钾肥，成本低、对设备的要求也较低，同时可以产生氢氧化铝和硅酸钠，硅酸钠可以作为生产白炭黑的原料，变废为宝，在解决污染环境的同时做到资源的综合利用。
附图说明
附图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
实施例1：
将100目的钾长石与98％的浓硫酸、20％的氟硅酸按质量：体积：体积为1:0.2:1的比例在预混合槽内混合均匀后自流至反应器，在搅拌条件下加热至110℃进行反应，反应时间为1.5小时，将反应后生成的产物加入2倍量的水煮沸溶解，加入钾长石重量20％的氢氧化钙和硫酸钙混合物，混合物中氢氧化钙与硫酸钙的重量比为1：1，加热煮沸溶解液，然后从底部放入除杂离心机分离，得到滤液和滤渣。分离出的滤液送至中和槽，用氨水中和溶液至中性，中和后的料浆经压滤机固液分离，液相自流入硫酸铵钾母液贮槽，并经硫酸铵钾母液泵送至硫酸铵钾蒸发结晶器进行蒸发浓缩，最后经造粒后得到硫酸铵钾复合肥产品，固相用水洗涤后烘干得到氢氧化铝；分离出的滤渣送至反应釜加入干滤渣重量0.3倍的氢氧化钠固体和5倍的水溶解滤渣，加热煮沸20分钟，然后分离得到清液和固体，清液为制备白炭黑的水玻璃的原料，固体烘干后加浓硫酸溶解，产生气体和沉淀，产生的气体用生产氟化氢气体的专用设备吸收，得到高纯度的氟化氢气体，沉淀烘干后得到粉状的无水石膏。
实施例2：
将130目的钾长石与98％的浓硫酸、30％的氟硅酸按质量：体积：体积为1:0.3:3的比例在预混合槽内混合均匀后自流至反应器，在搅拌条件下加热至130℃进行反应，反应时间为3小时，将反应后的料浆加入4倍量的水煮沸溶解，加入钾长石重量40％的氢氧化钙和硫酸钙混合物，混合物中氢氧化钙与硫酸钙的重量比为1：1，加热煮沸溶解液，然后转入除杂离心机分离，得到滤液和滤渣。分离出的滤液送至中和槽，用氨水中和溶液至中性，中和后的料浆经压滤机固液分离，液相自流入硫酸铵钾母液贮槽，并经硫酸铵钾母液泵送至硫酸铵钾蒸发结晶器进行蒸发浓缩，最后经造粒后得到硫酸铵钾复合肥产品，固相用水洗涤后烘干得到氢氧化铝；分离出的滤渣送至反应釜加入干滤渣重量0.5倍的氢氧化钠固体和7倍的水溶解滤渣，加热煮沸30分钟，然后分离得到清液和固体，清液为制备白炭黑的水玻璃的原料，固体烘干后加浓硫酸溶解，产生气体和沉淀，产生的气体用生产氟化氢气体的专用设备吸收，得到高纯度的氟化氢气体，沉淀烘干后得到粉状的无水石膏。
实施例3：
将160目的钾长石与98％的浓硫酸、35％的氟硅酸按质量：体积：体积为1:0.5:5的比例在预混合槽内混合均匀后自流至反应器，在搅拌条件下加热至150℃进行反应，反应时间为4小时，将反应后的料浆加入5倍量的水煮沸溶解，加入钾长石重量60％的氢氧化钙和硫酸钙混合物，混合物中氢氧化钙与硫酸钙的重量比为1：1，加热煮沸溶解液，然后转入除杂离心机分离，得到滤液和滤渣。分离出的滤液送至中和槽，用氨水中和溶液至中性，中和后的料浆经压滤机固液分离，液相自流入硫酸铵钾母液贮槽，并经硫酸铵钾母液泵送至硫酸铵钾蒸发结晶器进行蒸发浓缩，最后经造粒后得到硫酸铵钾复合肥产品，固相用水洗涤后烘干得到氢氧化铝；分离出的滤渣送至反应釜加入干滤渣重量0.7倍的氢氧化钠固体和8倍的水溶解滤渣，加热煮沸35分钟，然后分离得到清液和固体，清液为制备白炭黑的水玻璃的原料，固体烘干后加浓硫酸溶解，产生气体和沉淀，产生的气体用生产氟化氢气体的专用设备吸收，得到高纯度的氟化氢气体，沉淀烘干后得到粉状的无水石膏。
实施例4：将200目的钾长石与98％的浓硫酸、40％的氟硅酸按质量：体积：体积为1:0.6:6的比例在预混合槽内混合均匀后自流至反应器，在搅拌条件下加热至170℃进行反应，反应时间为5小时，将反应后的料浆加入6倍量的水煮沸溶解，加入钾长石重量70％的氢氧化钙和硫酸钙混合物，混合物中氢氧化钙与硫酸钙的重量比为1：1，加热煮沸溶解液，然后从底部放入除杂离心机分离，得到滤液和滤渣。分离出的滤液送至中和槽，用氨水中和溶液至中性，中和后的料浆经压滤机固液分离，液相自流入硫酸铵钾母液贮槽，并经硫酸铵钾母液泵送至硫酸铵钾蒸发结晶器进行蒸发浓缩，最后经造粒后得到硫酸铵钾复合肥产品，固相用水洗涤后烘干得到氢氧化铝；分离出的滤渣送至反应釜加入干滤渣重量0.8倍的氢氧化钠固体和10倍的水溶解滤渣，加热煮沸40分钟，然后分离得到清液和固体，清液为制备白炭黑的水玻璃的原料，固体烘干后加浓硫酸溶解，产生气体和沉淀，产生的气体用生产氟化氢气体的专用设备吸收，得到高纯度的氟化氢气体，沉淀烘干后得到粉状的无水石膏。

Claims (8)

1.一种利用含钾岩石生产硫酸铵钾复合肥的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)溶解含钾岩石：将含钾岩石、浓硫酸、浓度为20％-40％的氟硅酸按重量∶体积∶体积为1∶0.2-0.6∶1-6的比例混合均匀，110℃-170℃加热进行反应，生成料浆；
(2)稳定化处理：将步骤1生成的料浆加入2-6倍量的水煮沸溶解，加入0.2-0.7倍含钾岩石重量的氢氧化钙和硫酸钙混合物，加热煮沸料浆；
(3)硫酸铵钾的生产：将步骤2中的反应产物放入离心机分离出滤渣，滤液放入中和槽，添加氨水中和溶液至中性，中和后的料浆经压滤机固液分离，得到固相和液相，液相经过蒸发浓缩制得硫酸铵钾复合肥。
2.根据权利要求1所述的一种利用含钾岩石生产硫酸铵钾复合肥的方法，其特征在于所述步骤(1)中含钾岩石、浓硫酸和氟硅酸在预混和槽内混合均匀后自流至反应器，在搅拌的条件下加热至110℃-170℃进行反应，反应时间为1.5-5小时。
3.根据权利要求1所述的一种利用含钾岩石生产硫酸铵钾复合肥的方法，其特征在于所述步骤(2)中氢氧化钙和硫酸钙混合物中氢氧化钙与硫酸钙的重量份比为1∶0.5-1.5。
4.根据权利要求1所述的一种利用含钾岩石生产硫酸铵钾复合肥的方法，其特征在于所述步骤(3)中中和用的氨水自氨水计量槽计量加入，中和后的料浆经压滤机给料泵泵至压滤机固液分离，液相自流入硫酸铵钾母液贮槽，并经硫酸铵钾母液泵送至硫酸铵钾蒸发结晶器进行蒸发浓缩，最后经造粒后得到硫酸铵钾复合肥。
5.根据权利要求1所述的一种利用含钾岩石生产硫酸铵钾复合肥的方法，其特征在于所述步骤(3)中压滤机分离出的固相用水洗涤后烘干得到氢氧化铝。
6.根据权利要求1所述的一种利用含钾岩石生产硫酸铵钾复合肥的方法，其特征在于所述步骤(3)中分离出的滤渣送至反应釜并加入干滤渣质量0.3-0.8倍的氢氧化钠固体和干滤渣质量5-10倍的水溶解滤渣，加热煮沸20-40分钟，然后将固体和清液分离，分离出的清液为制备白炭黑的水玻璃原料；分离后的固体备用。
7.根据权利要求6所述的一种利用含钾岩石生产硫酸铵钾复合肥的方法，其特征在于将上述制备水玻璃原料时分离出的固体烘干后加浓硫酸溶解反应，得到氟化氢气体和硫酸钙沉淀。
8.根据权利要求1所述的一种利用含钾岩石生产硫酸铵钾复合肥的方法，其特征在于所述含钾岩石采用钾长石及其他含钾岩石。
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