[发明专利]磷石膏和含钾页岩制酸回收铝联产梨子专用钾钙肥的工艺

说明书

本发明公开了一种磷石膏和含钾页岩制酸回收铝联产梨子专用钾钙肥的工艺，包括如下步骤：1）将磷石膏、含钾页岩、添加剂和改性剂混合并研磨制成生料；将生料送入窑内焙烧，制得熟料；2）将熟料研磨后溶出，并进行固液分离；3）向分离得到的液体中加入CO₂，然后将白色沉淀滤出后清洗烘干焙烧，得氧化铝；4）将分离得到的滤渣浮选，浮选出硫化物，将硫化物焙烧，产生的烟气送入硫酸制备系统中制备硫酸；5）将浮选剩余的残渣烘干并粉碎，添加尿素、淀粉、甲醛、硫酸锌和钼酸钠后即得梨子专用钾钙肥。本发明能够大大提高磷石膏和含钾页岩的附加值，且制备的梨子专用钾钙肥对梨子种植地土壤酸碱性的破坏作用小，此外，铝回收率和纯度高。

技术领域

本发明涉及一种磷石膏和含钾页岩制酸回收铝联产梨子专用钾钙肥的工艺，属于冶金化工领域。

背景技术

含钾页岩是一种含有钾元素的硅酸盐矿石，又称砂岩，其分子式为K₄Al₉[Si₁₅O₄₀](OH)₁₁，其主要矿物成分为：K₂O、Fe₂O₃、Al₂O₃和SiO₂，同时，还含有少量的Ca₂O、MgO和Na₂O。含钾页岩在常含钾页岩温下不溶于水，也不溶于醋酸、硝酸、硫酸、碱及无机盐类。

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。

梨为蔷薇科梨属植物，多年生落叶果树，乔木，叶子卵形，花多白色，果子多汁、可食。8-9月间果实成熟时采收，鲜用或切片晒干。主要品种有秋子梨、白梨、沙梨、洋梨四种，多分布在中国华北、东北、西北及长江流域各省。

现目前，梨子种植使用的肥料中，钾钙肥是主要的肥料之一，主要是以钾肥和钙肥为主要基肥，混合尿素、淀粉、甲醛、硫酸锌和钼酸钠等成分后制备而成，而常规的钾肥和钙肥是纯钾素肥料和钙素肥料，如氯化钾、硫酸钾、磷酸二氢钾和硝酸钙、硫酸钙和磷酸二氢钙等，这类的纯元素的钾钙基肥制备成本较高，为此，由于磷石膏和含钾页岩中分别含有大量的钙元素和钾元素，同时，磷石膏作为磷酸制备时的废渣已经对环境造成了严重的破坏，而含钾页岩作为主要的一种钾石盐矿，在自然界中的含量较大，使得磷石膏和含钾页岩成为了制备钾钙肥的新的选择。

但是，现目前在磷石膏和含钾页岩制备梨子专用钾钙肥的工艺中，是直接将磷石膏和含钾页岩粉碎后与其他成分混合后进行制备，由于磷石膏中含有大量的硫元素，而含钾页岩中含有大量的铝离子，铝离子进入土壤中后容易形成氢氧化铝，使土壤中释放出氢离子，破坏土壤的酸碱性，影响梨子的生长，同时，铝元素和硫元素没有得到进一步的回收利用，大大降低了磷石膏和含钾页岩的附加值。

为此，本研究者通过对含钾页岩和磷石膏的成分含量以及化学特性进行分析，研究了一种废渣磷石膏和含钾页岩的综合处理工艺，能够大大提高磷石膏和含钾页岩的附加值，使其有价成分得到充分利用，并且通过本工艺处理后对铝离子进行了回收处理，大大降低了钾钙肥对梨子种植地土壤酸碱性的破坏作用，对废渣磷石膏和含钾页岩的处理提供了一种新思路。

发明目的

本发明的目的在于，提供一种磷石膏和含钾页岩制酸回收铝联产梨子专用钾钙肥的工艺。本发明能够大大提高磷石膏和含钾页岩的附加值，且制备的梨子专用钾钙肥对梨子种植地土壤酸碱性的破坏作用小，此外，铝回收率和纯度高。

本发明的技术方案

一种磷石膏和含钾页岩制酸回收铝联产梨子专用钾钙肥的工艺，包括如下步骤：