[发明专利]一种制铝联产硫基复合肥的工艺

说明书

本发明提供了一种制铝联产硫基复合肥的工艺，包括如下步骤：将磷石膏、赤泥、添加剂和改性剂混合并研磨制成生料，窑内焙烧，制得熟料；将制得的熟料进行溶出，并进行固液分离；分离得到的溶液中加工得氧化铝；分离得到的残渣经浮选，分离得硫化物；分离出的硫化物加工制取浓硫酸；将制得的浓硫酸与尿素混合得脲硫酸溶液；将脲硫酸溶液加入氯化钾得酸性料浆；将酸性料浆与氨气反应后，加入尿素、磷铵、钙镁磷肥和熔融磷钾肥，混合得到混合物料，混合物料造粒形成物料；将物料干燥，冷却、筛分，得颗粒状硫基复合肥料。本发明具有提铝和制备硫基复合肥成本低，磷石膏和赤泥废渣的利用率高，铝回收率高，纯度高，硫基复合肥品质高的特点。

技术领域

本发明涉及一种制铝联产硫基复合肥的工艺，属于冶金化工领域。

背景技术

赤泥是用铝土矿提炼氧化铝过程中产生的废弃物。因其富含铁，呈赤红色泥浆状而得名。每生产1吨氧化铝，大约产生赤泥1.0-2.0吨。我国赤泥的年产生量约为1.0亿吨，累计堆存量约为5亿吨。

磷石膏是指在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣,其主要成分为硫酸钙（CaSO₄），其含量一般可达到70-90%左右。此外，磷石膏还含有多种杂质：未分解的磷矿，未洗涤干净的磷酸、氟化钙、铁、铝化合物、酸不溶物、有机质等。我国每年排放磷石膏约2000万吨，累计排量近亿吨。磷石膏在建材方面的利用率不到5%，大量磷石膏渣场占用土地，严重污染环境。

硫基复合肥采用浓硫酸与尿素混合制得脲硫酸溶液，利用脲硫酸溶液分解氯化钾且控制氯化钾的转化程度，并补充硫基复合肥中的氮含量，控制反应温度和反应时间，使产品中缩二脲的含量在较低水平，添加钙镁磷肥和熔融磷钾肥等矿物质肥料使最终产品为中浓度、多营养、功能性脲硫酸硫基复合肥，而成为适合于用硫酸低温转化氯化钾生产硫基复合肥新的生产技术，为现有众多硫基复合肥料厂技术革新提供一项新思路和新工艺。但是在该的肥料制备过程中，需要消耗大量的浓硫酸，而该浓硫酸大多是通过硫矿石煅烧制备得到，且浓硫酸的生产工艺复杂，导致浓硫酸成本高，大大增加了肥料的生产成本。

现目前，针对磷石膏和赤泥的综合利用的技术很少，基本上集中在建材和铺路等传统领域，这造成了磷石膏和赤泥中大量高价值成分的浪费，附加值非常低。虽然现目前的一些利用赤泥回收铝的工艺已经成熟，但是，在这些工艺中均需要添加相当量的反应物质进行反应，这大大增加了回收成本。而将磷石膏和赤泥综合利用来提取回收铝，同时联产硫基复合肥的工艺，未见报道。

发明目的

本发明的目的在于，提供一种制铝联产硫基复合肥的工艺。本发明具有提铝和制备硫基复合肥成本低，磷石膏和赤泥废渣的利用率高，铝回收率高，纯度高，硫基复合肥品质高的特点。

本发明的技术方案

一种制铝联产硫基复合肥的工艺，包括如下步骤：

A、将磷石膏、赤泥、添加剂和改性剂混合并研磨制成生料，送入窑内焙烧，制得熟料；

B、将步骤A制得的熟料进行溶出，并进行固液分离；

C、向步骤B分离得到的溶液中加入CO₂至白色沉淀不再产生，然后将白色沉淀滤出后清洗烘干并灼烧，得氧化铝；

D、将步骤B分离得到的残渣经浮选，分离得硫化物；

E、将步骤D分离出的硫化物置于30-50%的富氧环境下，在800-1200℃下焙烧3-5小时，焙烧产生的烟气经五氧化二钒催化反应后，采用浓硫酸进行吸收，稀释得浓硫酸；

F、将步骤E制得的浓硫酸、尿素和沸石混合，其中浓硫酸和尿素的摩尔比为1-2：0.5-1，得到脲硫酸溶液；

G、将步骤F得到的脲硫酸溶液中加入氯化钾，在温度为120-140℃的条件下反应60-90分钟，得到酸性料浆；