[发明专利]抗结块氯化钾组合物及其制备方法与用途

说明书

本发明涉及一种包含(内消旋)酒石酸的铁络合物的氯化钾组合物、制备该氯化钾组合物的方法以及该氯化钾组合物的用途。

当暴露于湿气中和改变温度时，氯化钾(通常称为“氯化钾或钾碱”)易形成大的聚结物。这些硬化的物质通常称为结块。在运输之前，经常在氯化钾中添加抗结块剂以防止形成结块并由此改善其加工性能。经常将胺或油用作抗结块添加剂。

例如，苏联专利公布1,650,648公开了一种氯化钾用抗结块剂，其含有与一种或多种脂肪酸混合的高级脂肪胺的盐。

US 3,305,491涉及一种由包含脂肪酸的脂肪胺盐的氨基组分和除用于形成所述氨基组分的脂肪酸外还包含至少一种游离脂肪酸的另一组分组成的组合物，所述组合物为下式的混合物：

R_nCOOH，R_pNH₂+xR_nCOOH

其中x为任何正数，且R_n和R_p为具有8-22个碳原子的基团。

本发明的目的是提供一种氯化钾(KCl)组合物用添加剂，其用作抗结块添加剂(以防止结块形成和改善所述组合物的加工性能)，具有商业吸引力，容易获得，环境安全，并且还优选降低该类组合物加工时的灰尘形成程度和/或使水吸收减慢。此外，本发明的目的是提供一种包含该抗结块添加剂的抗结块氯化钾(KCl)组合物。

我们现已惊人地发现该目的已通过制备一种包含酒石酸的铁络合物作为抗结块添加剂的抗结块氯化钾组合物实现，其中至少5重量%酒石酸为内消旋异构体。优选55-90重量%酒石酸为内消旋酒石酸。优选10重量%所述抗结块氯化钾组合物水溶液具有6-11，更优选6-9的pH值。

发现通过将其中至少5重量%酒石酸为内消旋酒石酸的酒石酸的铁络合物作为抗结块添加剂加入氯化钾组合物中，结块形成趋势降低并且所得组合物具有良好的加工性能。此外，发现本发明氯化钾组合物相比于不含所述抗结块添加剂的氯化钾组合物而言更不易吸收水，所述抗结块添加剂可对盐的结块趋势有正面影响。还发现本发明包含添加剂的湿氯化钾组合物的干燥时间显著降低，由此节省能量。最后，发现本发明包含添加剂的氯化钾组合物相比于不含所述添加剂的氯化钾组合物而言在加工时形成更少灰尘。

术语“氯化钾组合物”意指超过75重量%由KCl组成的全部组合物。优选该氯化钾组合物含有超过90重量%KCl。更优选该氯化钾组合物含有超过92重量%KCl，最优选超过95重量%KCl的氯化钾组合物。该氯化钾组合物通常含有几个百分数的水。

如上所述，本发明的抗结块氯化钾组合物包含抗结块添加剂，其包含酒石酸的铁络合物，其中至少5重量%酒石酸为内消旋酒石酸，更优选其中55-90重量%所述酒石酸为内消旋酒石酸。最优选60-80重量%酒石酸为内消旋酒石酸，此时抗结块添加剂的抗结块活性最佳使得最低可能量的铁和有机物引入氯化钾组合物中。

应注意二价和三价铁源(相应地亚铁和铁盐)可用于制备本发明添加剂。然而，最优选使用铁(III)源。铁(III)源优选为FeCl₃或FeCl(SO₄)。最优选FeCl₃。

抗结块组合物中的铁与酒石酸总量的摩尔比(即铁的摩尔量除以酒石酸的全部摩尔量)优选为0.1-2，更优选0.5-1.5，最优选0.8-1.2。酒石酸的铁络合物的优选用量应使得抗结块氯化钾组合物包含基于铁为至少1ppm，优选至少1.2ppm，最优选至少1.5ppm浓度的抗结块添加剂。优选基于铁为不超过500ppm，更优选200ppm的抗结块添加剂存在于抗结块氯化钾组合物中。

抗结块氯化钾组合物的pH值通过常规pH值测定方法，例如使用pH计，通过制备包含10重量%氯化钾组合物的水溶液而测定。如果需要的话，可用任意常规酸或碱调节氯化钾组合物的pH值。合适的酸包括盐酸、硫酸、甲酸及草酸。合适的碱包括氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠及碳酸钾。酸或碱可与抗结块添加剂分别或一起添加至氯化钾组合物中。

在添加本发明抗结块添加剂之前，可将氯化钾组合物的pH值调节至所需值。引入酸或碱的方式取决于所得氯化钾组合物的所需水含量以及待处理氯化钾组合物的水含量。通常将酸或碱的浓溶液喷在氯化钾组合物上。