[发明专利]一种利用低品位钾长石生产的硅钙钾肥及其制备方法

说明书

本发明涉及钾长石生产硅钙钾肥技术，特别涉及一种利用低品位钾长石生产的硅钙钾肥及其制备方法。制作硅钙钾肥的原料包括低品位钾长石和石灰石，低品位钾长石和石灰石以控制烧结产物中间相Ca/Si摩尔比为0.8～1.2进行配比。上述硅钙钾肥的制备方法包括如下步骤：首先按计算好的质量配比加入低品位钾长石和石灰石并混合均匀，再将混合料依序经过破碎、粉磨、回转窑煅烧、冷却机冷却、破碎和粉磨，最终得到硅钙钾肥；本发明能够有效利用我国分布广泛的低品位钾长石矿，通过科学配料，控制烧结产物中间相Ca/Si摩尔比值，保证较高的钾转化率，控制Na₂O含量，同时避免生成硅酸二钙等水硬性产物。

技术领域

本发明属于钾长石生产硅钙钾肥技术，特别涉及一种利用低品位钾长石生产的硅钙钾肥及其制备方法。

背景技术

我国水溶性钾资源匮乏，无法满足农业生产所需要的钾肥用量，需要从国外进口。钾长石作为国内最丰富的非水溶性钾资源，若能开发利用将很大程度上缓解我国钾资源短缺的问题。由于钾长石中的钾是非水溶性的，几乎不能被植物所直接吸收，如何将非水溶性钾转化成可被植物吸收的有效钾，是该领域研究的关键内容。

一般K₂O含量＞9.0％的钾长石才能满足工业利用要求，工业领域称其为高品位钾长石。当前利用钾长石生产硅钙钾肥的主要工艺有煅烧法、水热法等，主要利用的是高品位的钾长石。我国钾长石矿产资源分布广泛，但由于地质构造等原因，南方许多地区的钾长石矿品位较低，K₂O含量≤9.0％，工业利用价值较低，造成矿产资源的严重浪费。低品位钾长石的特点是钾低、钠高、硅高，如果简单采用常规的高品位钾矿配料与生产方式，不仅钾的转化效率低，可供作物利用的钾含量低；而且容易生成高钠(Na₂O含量＞2.0％)肥料，可能加重土壤盐渍化，并有可能对作物生长产生负面影响；还容易因配料不当生成硅酸二钙等水硬性产物，施肥后使土壤产生硬化、板结等现象。

因此，如何科学、高效的利用丰富的低品位钾长石资源，具有重要的现实意义。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种利用低品位钾长石生产的硅钙钾肥及其制备方法，能够有效利用我国分布广泛的低品位钾长石矿，通过科学配料，控制烧结产物中间相Ca/Si摩尔比值，保证较高的钾转化率，控制Na₂O含量，同时避免生成硅酸二钙等水硬性产物。

为了实现上述目的，本发明所采用的具体技术方案为：

一种利用低品位钾长石生产的硅钙钾肥，制作硅钙钾肥的原料包括低品位钾长石和石灰石，低品位钾长石和石灰石以控制烧结产物中间相Ca/Si摩尔比为0.8～1.2进行配比；

烧结产物中间相Ca/Si摩尔比定义为：煅烧过程中，烧结产物以霞石[KNa₃(AlSiO₄)₄]、钾霞石(KAlSiO₄)、钙铝黄长石(Ca₂Al₂SiO₇)、白榴石(KAlSi₂O₆)、硬玉(NaAlSi₂O₆)等矿物计算后，剩余游离CaO与SiO₂的摩尔比值。

进一步，所述低品位钾长石中K₂O含量为5.0％～9.0％，Na₂O含量≤3.5％。

进一步，所述低品位钾长石与所述石灰石的质量配比为(55～45):(45～55)。

进一步，该硅钙钾肥成品中有效钾(以K₂O计)质量含量为3.5％～5.2％，钾转化率＞83％；有效钠(以Na₂O计)质量含量＜2％。