[发明专利]一种通过杂卤石制取氮硫钾的方法

说明书

技术领域

本发明涉及氮硫钾复合肥制取技术领域，尤其涉及一种通过杂卤石制取氮硫钾的方法。

背景技术

杂卤石(K₂SO₄·MgSO₄·2CaSO₄·2H₂O)分子量为602，含K₂SO₄ 28.9％，(K₂O为15.6％)，CaO 18.6％,MgO 6.7％,SO₃ 53.1％,H₂O 6.0％,是一种溶解度较小的复盐。重要的含钾矿物广泛产于四川盆地，湖北潜江盆地，青海柴达木盆地和长庆油田。仅四川盆地杂卤石资源量就超过千亿吨，资源量极为丰富。四川渠县农乐杂卤石资源埋藏较浅，七十年代初期四川建材地勘大队进行勘探求得可采杂卤石资源量500多万吨。由于杂卤石K₂O含量较高，所以加工利用杂卤石提钾方法有：

1、专利申请号为89101455的专利文件中提到：将杂卤石矿石粉碎、球磨，矿粉加温脱水再水浸焙烧矿粉，浸出液含3％-4％硫酸钾的溶剂，将溶剂加入脱水后的杂卤石矿粉中，从而分离出液体MgSO₄和固体钾石膏，固体钾石膏再加水煮沸过滤，生成CaSO₄沉淀和K₂SO₄溶液，浓缩结晶即得K₂SO₄产品。该专利技术矿粉加温脱水方式为回转窑，以煤粉作为能源，能耗高，污染重，脱水后的矿粉还要加水煮沸，工艺过程繁杂，硫酸镁的溶解度比硫酸钾大，未叙述硫酸镁与硫酸钾二者分离方式和硫酸镁的利用。未考虑硫酸镁与硫酸钾要生成软钾镁矾复盐。

2、专利号为：ZL200510021637·X·《我国深部杂卤石中钾的溶浸开采方法》该方法是对地下埋藏杂卤石矿体就地压裂破碎，然后注入CaCl₂或NaOH，(NH₄)₂CO₃,NH₃·H₂O其中一种溶液，将杂卤石矿溶解，再将溶液抽出便得含钾量大于30g/L-40g/L的KCl或K₂SO₄产品。该专利技术是针对地下深埋藏杂卤石矿的开采利用方式前期研究性，技术难度大，投资大，该技术目前尚无法应用。

3、美国专利4246019介绍，杂卤石的利用，从混合矿石中选矿富集，矿物酸生产相应的盐，经分离提纯制成混合肥。该专利矿石类型与本专利矿石有差别，先采矿富集提高杂卤石品位，再加矿物酸生成盐，络合分离提纯制成混合肥，该工艺繁杂，有污染，未提到钙、镁的利用。

4、前苏联专利553212介绍，利用杂卤石先制取钾镁矾或软钾镁矾，再通过复分解反应制取K₂SO₄产品。该专利是用杂卤石先制取软钾镁矾复盐，在加入氯化钾反应制取硫酸钾，未有杂卤石如何分解和除钙的问题，生产成本高，副产品氯化镁如何利用等问题。

5、专利申请号为201080035639.3《制备KNO₃的杂卤石IMI方法》用杂卤石制备KNO₃的方法：(a)使杂卤石与HNO₃接触，(b)向所述溶液加入Ca(OH)₂,使Ca²⁺ Mg²⁺ SO₄^2-杂质分离，向纯度超过98.5％直接转化。该专利技术硝酸消耗大，生产成本高。

6、专利申请号为201080036260.4《自杂卤石制备商业级质量的KNO₃方法》方法原理同5。

7、专利申请号为201310310354.1《一种深部杂卤石矿原位反应制取水溶性钾盐的方法》特点：(1)配制一定浓度的反应溶液。(2)将反应溶液注入到深部杂卤石矿层。(3)利用地温、地压条件促使反应溶液与杂卤石反应，生成水溶性钾盐，(4)将含钾盐溶液从矿层中抽出。(5)对含钾溶液进行过滤制备钾盐。工业化生产不可行。

8、专利申请号为201310320200.0《从杂卤石矿中静态溶浸提取钾以及制备硫酸钾的方法》步骤：将杂卤石与溶浸剂混合，进行溶浸处理，溶浸剂为饱和氯化钠水溶液或氯化钙的饱和水溶液，将溶浸后的矿浆进行固液分离，得到含有钾的液相，经蒸发结晶得到硫酸钾。但是，工业化生产不可行。

发明内容