[发明专利]利用钾长石生产硫酸钾联产钙镁磷硅复合肥的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化肥领域，特别是指利用钾长石生产硫酸钾肥联产钙、镁、磷、硅多元复合肥的方法。

背景技术

利用钾长石生产钾肥的研究已经有一百多年的历史，一战期间由于钾肥供应紧张先后在美国、俄罗斯、日本等国利用钾长石和石灰石来制造钾肥。二十世纪中叶，前苏联、巴西、南非及印度先后从不溶性钾矿物质中提取钾盐制造钾肥，但没有重大突破，分解钾长石的方法较多，按分解方式可分为挥发法、焙烧浸取法、湿法等几类，按分解溶剂可分为盐溶法、酸法、碱法、氟化物法等，国内七十年代主要是利用生产水泥熟料的过程副产窑灰钾肥，八十年代以后焙烧浸取法研究较多，九十年代中叶国内出现低温湿法分解钾长石。最近十年由于钾肥价格高涨，钾长石制造钾肥的研究更活跃起来，如山东科技大学薛彥辉提出了一种用催化剂低温分解钾长石的方法生产硫酸钾，同时副产白炭黑和氢氧化铝；化工部长沙设计研究院提出了“钾长石矿湿法分解方法”ZL96118069.2；“钾长石矿湿法分解物料浮选分离技术”97108312.6. 以上两种方法均采用氟化物，不仅污染环境而且能耗高，工艺流程较复杂，产品链较长，同时涉及浓硫酸等高危物品安全生产令人担忧。中科院化学研究所、南京农业大学、江苏农科院推出了“新型多元矿物肥料硅钙钾肥的生产与应用”该法烧成系采用隧道窑窑车生产，劳动强度大，生产效率低，而且烧成温度高达1350℃，限制了其大面积地推广运用。

发明内容

为克服现有利用钾长石生产钾肥方法中的上述缺陷，本发明的目的是提供一种利用钾长石生产硫酸钾并联产钙、镁、磷、硅复合肥的方法，用以简化生产过程、降低能源消耗、避免环境污染、减轻劳动强度和提高生产效率。

为实现其发明目的，本发明采用的利用钾长石生产硫酸钾并联产钙、镁、磷、硅复合肥的方法包括如下步骤：

1.备料：按重量百分比备齐以下原材料：

钾长石50～58，石膏12～18，磷灰石12～25，锌渣1～5，白云石12～25；

2.粉碎并混合成生料：先将钾长石、白云石、磷矿石和石膏，分别破碎除铁，再按重量比混合配料：钾长石（K₂O·Al₂O₃ ·6SiO₂）50～58；白云石（CaCO₃MgCO₃）12～25；磷灰石（Ca₅(PO₄)₃F）12～25；石膏（CaSO₄）12～18；锌渣1～5，然后共同入磨粉磨至180～200目，成生料，待用；

3.均化：将步骤2配料制成的生料，过180目筛除铁后送入均化库，测得碳酸滴定值偏差不大于0.2%时合格；

4.烧成：将均化合格后即成分均匀稳定的生料入窑煅烧，若选择机立窑煅烧时配热达3000KJ/KG生料，煅烧温度1150℃～1250℃；若选择窑外分解窑煅烧时配热至2500KJ/KG生料，烧成温度1150℃～1200℃； 

5.制成硫酸钾和钙、镁、磷、硅复合肥：将步骤4得到的红热状熟料水淬，料︰水=1︰1在温度100℃-120℃下保持10分钟，然后将其液渣分离，液体浓缩、造粒、包装后即成硫酸钾成品；将剩下的固态渣，干燥脱水粉磨成150-200目包装后即成钙、镁、磷、硅复合肥；

6、制成钙、镁、磷、钾、硅多元复合肥：将经步骤5液渣分离得到的固态渣，干燥、脱水、粉磨成150-200目，包装后即成钙、镁、磷、硅复合肥；或将步骤4得到的红热状熟料直接冷却，粉磨至150～200目，包装后即成钙、镁、磷、钾、硅多元复合肥。

与现有技术相比，本发明有如下实质性特点和显著的进步：

1、由于原料中有白云石的掺入为破坏二氧化硅的结构提供了氧化钙、氧化镁，同时也为形成硅酸钙、硅酸镁提供了物质基础和降低烧成温度创造了条件；特别是为改善烧结物的可溶性为制造化肥提供钙、镁离子奠定了基础；

2、由于原料中有磷灰石的加入，为钾长石中硅离子形成硅酸钙提供了物质基础，同时也为降低烧结温度制造复合肥提供了磷离子的来源；

3 、本发明采用石膏，主要是为了钾长石中氧化钾与之化合提供硫酸根离子，即为形成硫酸钾和为降低烧结温度创造了条件；

4、本发明采用锌渣，有三个方面的因素，首先锌是植物生长重要的微量元素，其次锌渣对降低烧结温度有一定的贡献；还有锌渣到处堆放污染环境因此而变废为宝；

5、本发明采用物料的各组分配比可分别带来如下好处：