專利名稱:顆粒硫酸鉀及其制造方法
本發(fā)明涉及顆粒硫酸鉀及?；蛩徕浀姆椒?。更具體地說，它涉及用氫氧化鈣之類的中和劑，以一定的量加到已轉(zhuǎn)化的含未反應(yīng)硫酸的硫酸鉀中，繼之進(jìn)行濕法?；?，從而得到顆粒硫酸鉀，以及制造顆粒硫酸鉀的方法。
近年來，為了改進(jìn)施肥操作，以及適應(yīng)機(jī)械施肥，已普遍采用化肥造粒法。特別是機(jī)械施肥近年來已廣泛盛行，而且，就硫酸鉀來說，也已迫切要求一種具有良好流動(dòng)性的球狀產(chǎn)品。此外，近來已使用格外流行的散裝摻和肥料和單一的顆粒肥料。再則，現(xiàn)在各種肥料都已根據(jù)適于各自的物理性質(zhì)和適于市場供應(yīng)的方法，進(jìn)行顆粒化。對于例如鉀肥之一的硫酸鉀，也需要顆粒產(chǎn)品。然而，論及硫酸鉀造粒法，在生產(chǎn)和質(zhì)量方面都存在如下所述的各種問題。例如，在5%(重量)或更多的水分與原料硫酸鉀混合的濕法造粒情況下，由于硫酸鉀造粒性差，因此難以獲得顆粒大小符合要求范圍、肥效良好的顆粒產(chǎn)品。這樣，在把硫酸鉀與水的混合物經(jīng)滾壓機(jī)或類似機(jī)器加壓粒化所得的顆粒硫酸鉀用作散裝摻和肥料的原料時(shí)，在肥料的裝卸和運(yùn)輸過程中，散裝摻和肥料中的顆粒硫酸鉀就會(huì)部分粉化。結(jié)果產(chǎn)生散裝摻和肥料發(fā)生分粒而引起肥料組分在各自顆粒大小方面出現(xiàn)偏差的問題。
此外，6～12網(wǎng)目的顆粒硫酸鉀一般已用作混合的復(fù)合肥料或散裝摻和肥料的原料，用于此種情況時(shí)，由于根據(jù)上述加壓?；ǖ玫降念w粒硫酸鉀經(jīng)壓縮、研磨和篩分等步驟，所以在其表面有許多突出物(projection)，而且壓縮強(qiáng)度也較高。但是，容易從研磨過的表面產(chǎn)生損耗。此外，以流動(dòng)為特征的顆粒產(chǎn)品在裝卸和運(yùn)輸時(shí)，各個(gè)顆粒的易碎表面也會(huì)發(fā)生粉化。根據(jù)常規(guī)方法用滾壓機(jī)加壓?；玫降牧蛩徕浺呀?jīng)用作摻和肥料的原料。但是，這種產(chǎn)品粉化百分?jǐn)?shù)約10%，比平均粉化百分?jǐn)?shù)為2～3%的其它顆粒肥料要高得多。從而，在散裝摻和前，顆粒硫酸鉀要先進(jìn)行再篩分。因此要求得到不需要再篩分的硫酸鉀顆粒產(chǎn)品。
為了獲得上述要求的硫酸鉀顆粒產(chǎn)品，本發(fā)明的發(fā)明者作了廣泛研究。結(jié)果，我們已發(fā)現(xiàn)，若把氫氧化鈣一類的中和劑，以一定的量加到已轉(zhuǎn)化的含未反應(yīng)硫酸的硫酸鉀中，繼之以濕法?；脑?，就可以解決上述問題。
從上所述很顯然，本發(fā)明的目的是提供一種粉化百分?jǐn)?shù)很低的?；蛩徕浀姆椒ǎ怪瞥傻念w粒產(chǎn)品具有良好的流動(dòng)性，以及提供由上述方法獲得的顆粒硫酸鉀。
下文包括本發(fā)明的兩個(gè)方面，即主要成分(1)和(2)，以及作為本發(fā)明實(shí)施例的成分(3)至(17)(1)一種顆粒硫酸鉀，是通過選自一組氫氧化鈣、氧化鈣、碳酸鈣、氫氧化鎂、氧化鎂、碳酸鎂和氨中至少一種組分，以相當(dāng)于所述未反應(yīng)硫酸的0.5～2倍當(dāng)量的量，加到在無水狀態(tài)下由氯化鉀與硫酸反應(yīng)得到的已轉(zhuǎn)化硫酸鉀，以及所含的未反應(yīng)硫酸中，繼之以濕法?；?，藉此得到顆粒硫酸鉀。
(2)一種粒化硫酸鉀的方法，包括選自一組氫氧化鈣、氧化鈣、碳酸鈣、氫氧化鎂、氧化鎂、碳酸鎂和氨中至少一種組分，以相當(dāng)于所述未反應(yīng)硫酸的0.5～2倍當(dāng)量的量，加到在無水狀態(tài)中由氯化鉀與硫酸反應(yīng)得到的已轉(zhuǎn)化硫酸鉀及所含的未反應(yīng)硫酸中，繼之以濕法?；?。
(3)一種顆粒狀硫酸鉀，是通過選自一組粉狀的氫氧化鈣、氧化鈣、氫氧化鎂、氧化鎂和碳酸鎂中至少一種粉狀中和劑，以相當(dāng)于所述未反應(yīng)硫酸的0.5～2倍當(dāng)量的量，加到在無水狀態(tài)中由氯化鉀與硫酸反應(yīng)得到的已轉(zhuǎn)化硫酸鉀及所含的未反應(yīng)硫酸中，繼之對生成的混合物進(jìn)行壓模，對制成的模制產(chǎn)品進(jìn)行研磨，并將形成的粉末進(jìn)行濕法粒化，藉此得到顆粒硫酸鉀。
(4)一種制造顆粒硫酸鉀的方法，包括選自一組粉狀的氫氧化鈣、氧化鈣、氫氧化鎂、氧化鎂和碳酸鎂中至少一種粉狀中和劑，以相當(dāng)于所述未反應(yīng)硫酸的0.5～2倍當(dāng)量的量，加到在無水狀態(tài)中由氯化鉀與硫酸反應(yīng)得到的已轉(zhuǎn)化硫酸鉀及所含的未反應(yīng)硫酸中，繼之對生成的混合物進(jìn)行壓模。對制成的模制產(chǎn)品進(jìn)行研磨，并將形成的粉末經(jīng)濕法造粒使之濕法?；?。
(5)根據(jù)(4)的方法，其中所述的壓模是借助滾壓機(jī)、壓塊機(jī)、壓出機(jī)或壓片機(jī)實(shí)施的。
(6)根據(jù)(4)的方法，其中所述濕法?；怯帽P式造粒機(jī)、鼓式造粒機(jī)或者壓出機(jī)實(shí)施的。
(7)根據(jù)(4)的方法，其中，在所述濕法?；?，加入水、硫酸鉀的水溶液或硫酸鉀的含水漿料，從而得到用于粒化的含水量(在未干燥的濕法?；w粒中的含水量)，以顆粒的重量為基準(zhǔn)計(jì)，為2～20%(重量)。
(8)根據(jù)(4)的方法，其中，通過所述濕法?；玫降男☆w粒，經(jīng)干燥和分粒，將所得粒度過大的顆粒研磨，并返回所述濕法?；难b置，而粒度不足的顆粒，無需研磨或者研磨后也返回所述裝置，以得到顆粒硫酸鉀。
(9)一種顆粒硫酸鉀，通過選自一組氫氧化鈣、氧化鈣和碳酸鈣中的至少一種中和劑，以相當(dāng)于所述未反應(yīng)硫酸的0.5～2倍當(dāng)量的量，加到在無水狀態(tài)中由氯化鉀與硫酸反應(yīng)得到的已轉(zhuǎn)化硫酸鉀及所含的未反應(yīng)硫酸中，以實(shí)施濕法中和，繼之將已中和的材料干燥，研磨已干燥的材料，使研磨的材料經(jīng)濕法粒化，藉此得到顆粒硫酸鉀。
(10)一種制造顆粒硫酸鉀的方法，包括選自一組氫氧化鈣、氧化鈣和碳酸鈣中至少一種中和劑，以相當(dāng)于所述未反應(yīng)硫酸的0.5～2倍當(dāng)量的量，加到在無水狀態(tài)中由氯化鉀與硫酸反應(yīng)得到的已轉(zhuǎn)化硫酸鉀及所含的未反應(yīng)硫酸中，同時(shí)加水實(shí)施濕法中和，繼之干燥此已轉(zhuǎn)化的材料，研磨已干燥的材料，并且將研碎的材料濕法?；?br>(11)根據(jù)(10)的方法，其中，所加水量為所述已轉(zhuǎn)化硫酸鉀重量的2～20%(重量)。
(12)根據(jù)(10)的方法，其中，經(jīng)過濕法中和、干燥和研磨過的材料與已濕法中和的材料，以2∶1的比例相混合，并研磨該混合物。
(13)一種顆粒硫酸鉀，通過以相當(dāng)于所述未反應(yīng)硫酸的0.5～1.2倍當(dāng)量的氨，加到在無水狀態(tài)中由氯化鉀與硫酸反應(yīng)得到的已轉(zhuǎn)化硫酸鉀及所含的未反應(yīng)硫酸中，繼之以濕法?；纱说玫筋w粒硫酸鉀。
(14)一種粒化硫酸鉀的方法，包括以相當(dāng)于所述未反應(yīng)硫酸的0.5～1.2倍當(dāng)量的氨，加到在無水狀態(tài)中由氯化鉀與硫酸反應(yīng)得到的已轉(zhuǎn)化硫酸鉀及所含的未反應(yīng)硫酸中，繼之以濕法?；?。
(15)根據(jù)(14)的方法，其中加入水或氨水用作所述濕法粒化中?；盟?。
(16)根據(jù)(14)的方法，其中，所述濕法粒化是通過盤式干燥器、鼓式干燥器或者壓出機(jī)實(shí)施的(17)根據(jù)(14)的方法，其中，由所述濕法?；玫降牟牧辖?jīng)干燥后篩分而得到顆粒硫酸鉀。其中粒度過大材料被研磨，粒度不足的材料經(jīng)研磨或不經(jīng)研磨，并返回至濕式造粒機(jī)。
圖1至3各表示本發(fā)明方法所用設(shè)備的流程圖。
作為硫酸鉀，擇優(yōu)用本發(fā)明使用的粉末硫酸鉀，較理想的是使用在無水狀態(tài)中由氯化鉀與硫酸反應(yīng)獲得的已轉(zhuǎn)化硫酸鉀。然而，當(dāng)然可使用根據(jù)其它方法得到的硫酸鉀。
這種原料硫酸鉀對其粉狀程度，即顆粒大小不作特別限定，如果原料屬于通常可用作壓片原料或可充分實(shí)現(xiàn)濕法中和的原料，那么這種原料可用于本發(fā)明。
換言之，就其形式而論，通過20網(wǎng)目的粉末是最佳的(本文的“網(wǎng)目”指的是泰勒標(biāo)準(zhǔn)篩號;這概念適用于以后提到的網(wǎng)目)，但是粗顆粒，如大約5網(wǎng)目的顆粒是不合乎需要的。如果使用大約5網(wǎng)目的粗顆粒，則濕法中和便不完全，從而降低本發(fā)明的效率。換言之，有這樣的趨勢，即所制成的濕法中和產(chǎn)品的成粒性變差，所得顆粒產(chǎn)品的得率較低，并且顆粒產(chǎn)品的硬度(破碎時(shí)的壓力)也較低。
關(guān)于用于本發(fā)明的中和劑，凡是在0～200℃溫度下，能與已轉(zhuǎn)化硫酸鉀中所含的未反應(yīng)硫酸進(jìn)行反應(yīng)，且反應(yīng)后生成的產(chǎn)品(硫酸鹽)，作為肥料組分對于硫酸鉀無不利影響的任何一種中和劑都可使用。這種中和劑的最佳實(shí)例，是選自一組鈣化合物或鎂化合物，如氫氧化鈣、氧化鈣、碳酸鈣、氫氧化鎂、氧化鎂、碳酸鎂和氨中至少一種粉狀化合物。
這種粉狀化合物所用的量，相當(dāng)于上述已轉(zhuǎn)化硫酸鉀中未反應(yīng)硫酸含量的0.5～2倍當(dāng)量，以0.8～1.5倍當(dāng)量為最佳。
如果上述用量少于0.5倍當(dāng)量，則中和后，硫酸鉀具有高酸性(即低pH值)，從而不適用于散裝摻和肥料。而假若該量超過兩倍當(dāng)量，則中和后，硫酸鉀中肥料組分(K2O)容易低于一定的濃度。
本發(fā)明中用作中和劑的氨量，相當(dāng)于在未中和硫酸鉀中所含未反應(yīng)硫酸量的0.5～1.2倍當(dāng)量，最好為0.8～1.0倍當(dāng)量。若該量少于0.5倍當(dāng)量，則中和后，硫酸鉀具有高酸性(即低pH值)，從而不適用于散裝摻和肥料。而假若該量超過1.2倍當(dāng)量，則未反應(yīng)的氨量之大，會(huì)造成干燥時(shí)的揮發(fā)，因此，為要回收它，就使工藝過程復(fù)雜化。通常以水溶液或氣體形式使用氨。
在上述(4)作為本發(fā)明的實(shí)施例中，在中和時(shí)不使用水。中和劑與已轉(zhuǎn)化硫酸鉀的混合工藝過程，以及中和工藝過程都沒有特別限制。換言之，例如，已轉(zhuǎn)化的硫酸鉀顆粒，用已知的旋轉(zhuǎn)式或攪拌式混合機(jī)進(jìn)行滾動(dòng)和拌合時(shí)，將一定量的粉狀中和劑一次全量加入或分次加入，以使這些組分在短時(shí)間內(nèi)(例如30分鐘內(nèi))能均勻混合。為避免中和劑粘附于混合機(jī)器壁上或粘附在一部分已轉(zhuǎn)化的硫酸鉀上，可以預(yù)先混合全部中和劑和一部分已轉(zhuǎn)化的硫酸鉀，由此稀釋的中和劑，可以用于上述混合過程中。
此外，關(guān)于中和，由于包含在已轉(zhuǎn)化硫酸鉀及中和劑內(nèi)的水分通常是很微量的[例如0.1%(重量)]，故在混合同時(shí)，并不發(fā)生中和作用。但是，可在本發(fā)明隨后接著進(jìn)行的一系列步驟，例如壓模、研磨和濕法?；瘯r(shí)進(jìn)行中和，換言之，隨著時(shí)間的推移，在粒化完成的同時(shí)，也基本上完成了中和。
壓模法借助于如滾壓機(jī)、壓塊機(jī)、壓出機(jī)、壓片機(jī)之類的壓模機(jī)實(shí)施。壓模法的條件不作特別限制，但是，最好選擇能使壓縮材料被充分壓模的條件。
同時(shí)，如此獲得的壓模產(chǎn)品隨所采用壓模機(jī)的不同種類而有以下的不同形狀壓片板形、碎片形、條形、小片形等。任一種類壓模產(chǎn)品都是用研磨機(jī)研磨，以得到如下所述的顆粒大小。對所采用研磨機(jī)的種類和研磨的條件沒有特別加以限制，只要靠它能盡可能達(dá)到所述的顆粒大小即可。例如，可采用球磨機(jī)、軋制機(jī)等。在室溫至50℃下連續(xù)進(jìn)行研磨或在室溫至50℃下分批研磨5分鐘至5小時(shí)，最好為10分鐘至3小時(shí)。
研磨后，壓模產(chǎn)品的粉狀程度即顆粒大小沒有特別限制。一般來說，最好如用于濕法?；脑夏菢拥募?xì)粒程度。例如，該產(chǎn)品被研磨至約100網(wǎng)目或更小的粒度。
這樣得到的已中和的粉狀材料，下一步用造粒機(jī)進(jìn)行濕法?；Ｔ诒景l(fā)明的上述實(shí)施例(4)中，由于原料已經(jīng)實(shí)施混合、加壓?；头刍炔襟E，因此可有效地實(shí)施直接的濕法?；襟E。
雖然用于實(shí)施例(10)或(15)的濕法中和的水量沒有特殊限定，但是足以發(fā)生中和這種程度的水量可能是足夠的。該量通常為2～20%(重量)，最好為4～15%(重量)，根據(jù)已轉(zhuǎn)化硫酸鉀的濕產(chǎn)品重量為基準(zhǔn)計(jì)算(這種基準(zhǔn)也適用于以后水量的計(jì)算)。如果該量少于2%(重量)，中和就不能充分進(jìn)行，以致降低本發(fā)明的效率。假若水量超過20%(重量)時(shí)，需增加用于干燥的能量。結(jié)果很不經(jīng)濟(jì)。
混合已轉(zhuǎn)化硫酸鉀、中和劑和水的方法不作特別限定。例如，以上三種待混合的原料可同時(shí)或依次進(jìn)入敞開式混合器或封閉式混合器，在0～100℃，最好20～80℃下，混合1分鐘至1小時(shí)，最好5～30分鐘。然而，只要不影響本發(fā)明的效率，就可以預(yù)先只混合已轉(zhuǎn)化的硫酸鉀和中和劑，繼之將生成的混合物和水一起送入濕法造粒機(jī)，以促進(jìn)中和作用。所加水量對進(jìn)入濕法造粒機(jī)的已中和硫酸鉀的重量比可在0.5范圍內(nèi)，或少于0.5。通過采用這種方法，有可能在從原料得出產(chǎn)品的全過程中，由兩次干燥步驟中部分省略中和材料的干燥步驟。
對以上混合器無特殊限制，只要能在短時(shí)間內(nèi)使如粉末那樣的原料混合即可。例如槽式摻和器，螺條混合器等都可用。
通常用如盤式造粒機(jī)、鼓式造粒機(jī)等類的滾動(dòng)造粒機(jī)，或壓出機(jī)實(shí)施濕法粒化，但是造粒機(jī)并不限于這些。
濕法?；羞M(jìn)料硫酸鉀的加水量無特殊限制，剛剛?；蟮念w粒產(chǎn)品內(nèi)的含水量(即為小顆粒中的含水量;同樣適用于以后的情況)隨造粒機(jī)種類和所加的硫酸鉀顆粒大小而變化，但是，通常為2～20%(重量)，最好為4～15%(重量)，根據(jù)濕產(chǎn)品的重量計(jì)(同樣適用于以后的情況)。
作為造粒用水，可以用水、硫酸鉀水溶液或硫酸鉀漿料。只要對硫酸鉀?；饔脽o損害，則造粒用水中也可含有其它化合物。
用濕式造粒機(jī)成粒的硫酸鉀借助于干燥器干燥，干燥器種類和干燥方法不作特別規(guī)定，但為了減少干燥期間的粉化作用，最好選擇溫和的條件。
只要本發(fā)明的效率不受損害，就可用同樣的干燥器對濕法中和的產(chǎn)品和濕法成粒產(chǎn)品進(jìn)行干燥。必須選擇以上的?；瘲l件，使?jié)耦w粒產(chǎn)品在干燥前可充分發(fā)生中和作用。因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明的方法，在許多情況下，僅靠開頭的濕法中和作用，往往不能使中和反應(yīng)進(jìn)行到需要和充分的程度，但是，濕法中和后，在使?jié)穹ㄖ泻彤a(chǎn)品通過研磨，經(jīng)受濕法粒化階段時(shí)，就能首次繼續(xù)進(jìn)行充分的中和。
如上得到的顆粒產(chǎn)品，用篩選機(jī)進(jìn)行處理，并按顆粒直徑篩分為粒度過大產(chǎn)品，產(chǎn)品和粒度不足的產(chǎn)品。粒度過大的產(chǎn)品用研磨機(jī)研磨后，返回至濕式造粒機(jī)，而粒度不夠的產(chǎn)品不經(jīng)研磨或用研磨機(jī)研磨后，返回濕式造粒機(jī)。粒度不夠的產(chǎn)品是否被研磨，取決于供給濕式造粒機(jī)的硫酸鉀所有顆粒大小的平衡。
當(dāng)相同的干燥器用于使用一臺(tái)干燥器的兩步干燥法時(shí)，在上述粒度不足的產(chǎn)品中就存在有濕法中和過并已干燥的產(chǎn)品。粒度過大產(chǎn)品的中和通常很充分，因此，有可能代替研磨該產(chǎn)品的步驟，并且將生成的研碎產(chǎn)品送入濕式造粒機(jī)，用于研磨濕法中和過并已干燥的產(chǎn)品，以及將所得已研碎產(chǎn)品送入濕式造粒機(jī)。
參照圖1至3闡述上述方法。
在針對上述實(shí)施例(4)的圖1中，從管1和管2分別進(jìn)料的已轉(zhuǎn)化硫酸鉀和中和劑，被混合(圖中未圖示混合器)，通過管3儲(chǔ)存在料斗A，再送至加壓造粒機(jī)B，在此，混合物被壓模成壓片，通過管4輸送到研磨機(jī)C，壓片經(jīng)研磨后，通過斗式提升機(jī)5送到濕式造粒機(jī)D，與返回的產(chǎn)品混合在一起(在下文敘述)。
在D中，由管6散射造粒用水，使粉狀和細(xì)顆粒的硫酸鉀轉(zhuǎn)化成為濕顆粒的產(chǎn)品，通過管7將它輸入干燥器E。在E內(nèi)干燥的顆粒產(chǎn)品由斗式提升機(jī)8送到篩選機(jī)F，顆粒產(chǎn)品在此按顆粒直徑篩分成粒度過大產(chǎn)品、產(chǎn)品和粒度不足的產(chǎn)品。
粒度過大的產(chǎn)品經(jīng)由管9輸送到研磨機(jī)G進(jìn)行研磨。
產(chǎn)品從管11取出系統(tǒng)外，粒度過大的產(chǎn)品和粒度不夠的產(chǎn)品，各自從管10和12取出，通過流動(dòng)輸送機(jī)13返至D。
在針對以上實(shí)施例(10)的圖2中，由管1和管2分別輸入已轉(zhuǎn)化硫酸鉀和中和劑，通過管3將它們加入混合器A，通過管16在此散射水，三種原料被混合，結(jié)果發(fā)生中和反應(yīng)。已發(fā)生中和作用的混合物經(jīng)由管5與獨(dú)自由管7輸送的濕顆粒產(chǎn)品一起輸送到干燥器E(采用上述相同的干燥器)。在E內(nèi)干燥的硫酸鉀通過斗式提升機(jī)8輸送到篩選機(jī)F，硫酸鉀顆粒在此按顆粒直徑被篩分成粒度過大產(chǎn)品、產(chǎn)品和粒度不夠的產(chǎn)品。
粒度過大產(chǎn)品經(jīng)由管9輸送到研磨機(jī)G進(jìn)行研磨。
產(chǎn)品從管11取出系統(tǒng)外。
粒度不夠的產(chǎn)品由管15輸送到研磨機(jī)H進(jìn)行研磨，或者按照原樣，即不經(jīng)研磨通過管14輸送。
與上述產(chǎn)品不同的硫酸鉀產(chǎn)品(即粒度過大產(chǎn)品或研磨后粒度不夠的產(chǎn)品，以及未研磨的粒度不夠的產(chǎn)品)通過流動(dòng)輸送機(jī)13和管13′返回至濕式造粒機(jī)D，在此，根據(jù)硫酸鉀的重量為基準(zhǔn)計(jì)，水以約50%(重量)或更少的量，通過管6散射在硫酸鉀上，以實(shí)施?；饔?。
經(jīng)受如上所述的濕法?；奈锤稍镱w粒硫酸鉀，由管7輸送到上述鼓式干燥器E，在此，它與由混合器A輸送來的已中和的硫酸鉀(注意濕法中和過的產(chǎn)品)一起被干燥。
在針對上述實(shí)施例(14)的圖3中，預(yù)先研磨的已轉(zhuǎn)化硫酸鉀，經(jīng)由管1輸送到濕式造粒機(jī)D，而返回的產(chǎn)品通過管13′也送到D。另一方面，氨水由管2輸送到D。在濕式造粒機(jī)D實(shí)施粒化。濕顆粒產(chǎn)品通過管7送到干燥器E，生成的干燥顆粒產(chǎn)品經(jīng)斗式提升器8輸送到篩選機(jī)F，在此，按顆粒直徑篩分成粒度過大產(chǎn)品、產(chǎn)品和粒度不夠的產(chǎn)品。粒度過大產(chǎn)品由管9輸送到研磨機(jī)G，進(jìn)行研磨。
產(chǎn)品從管11取出系統(tǒng)外。
粒度不夠的產(chǎn)品按照原樣，通過管14、流動(dòng)輸送機(jī)13和管13′，被輸送到濕式造粒機(jī)D，或者通過管15，一次輸送到研磨機(jī)H進(jìn)行研磨。研碎產(chǎn)品通過管12取出，并經(jīng)過流動(dòng)輸送機(jī)13和管13′返回D。
本發(fā)明的首要效果是如此獲得的顆粒產(chǎn)品，具有高硬度和低百分?jǐn)?shù)的粉化程度，即，從下文所述的實(shí)例1和2以及比較實(shí)例1至4很顯然，根據(jù)本發(fā)明得到的顆粒產(chǎn)品的硬度(在破碎時(shí)的壓力)，在產(chǎn)品具有顆粒大小6～7網(wǎng)目(泰勒篩)的情況下，等于4～6公斤，粉化百分?jǐn)?shù)為3～5%(重量)，就是說，很顯然產(chǎn)品在硬度和粉化百分?jǐn)?shù)方面比常規(guī)產(chǎn)品優(yōu)越得多。
本發(fā)明的第二效果是生成的顆粒產(chǎn)品具有良好的形狀(球形)和良好的流動(dòng)性，因此，相當(dāng)適用于機(jī)械施肥。
本發(fā)明的第三效果是，在濕法?；校蹱町a(chǎn)品具有良好的成粒性，以及很高的產(chǎn)品得率。即，由于產(chǎn)品的得率高，材料的循環(huán)量相對于產(chǎn)品量被減少到使設(shè)備的規(guī)模較小。
此外，關(guān)于本發(fā)明的上述實(shí)施例(4)，從下文所述實(shí)例1至3及比較實(shí)例1至3可清楚地觀察到的現(xiàn)象為通過實(shí)施壓模，在濕法粒化中?；盟坎⒎巧倭?。
雖然機(jī)理尚未弄清楚，但是足以推斷通過實(shí)施壓縮，顆粒密度增加而減少了每單位重量的顆粒的表面積(比表面積)。
?；盟康臏p少連同上述設(shè)備規(guī)模的減小，提供了節(jié)能效率。
由實(shí)例和比較實(shí)例，更詳細(xì)地闡述本發(fā)明。
實(shí)例1
將消石灰(純度氫氧化鈣含量為95%(重量))作中和劑，以相應(yīng)的量加到含2.8%(重量)未反應(yīng)硫酸的已轉(zhuǎn)化硫酸鉀中，繼之將這些組分壓模，得到壓片，用研缽將壓片碾碎成通過10網(wǎng)目的粒度，依次將碾碎材料(500克)放入帶有直徑20厘米研缽的混合研磨機(jī)，將碾碎材料研磨30分鐘，制備成樣品。
用帶有盤徑45厘米、25轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)數(shù)及夾角45°的盤式造粒機(jī)，使該樣品?；?，同時(shí)用噴射器將水散射在其上面，繼之用調(diào)整到110℃溫度的電加熱干燥器干燥該成粒材料4小時(shí)，得到顆粒產(chǎn)品。
?；盟亢蜏y得的物理參數(shù)值如下粒化用水的含量9.0%(重量)。
顆粒產(chǎn)品的硬度4.3公斤。
顆粒產(chǎn)品的粉化百分?jǐn)?shù)4.1%(重量)。
(測量方法)(這種測量方法適用于以下的測量方法)。
硬度用Kiya型硬度計(jì)測量。取20粒6～7網(wǎng)目粒度的測量值的平均值。
粉化百分?jǐn)?shù)根據(jù)Kumiai研究會(huì)的方法測量顆粒大小6～9網(wǎng)目混合的粒狀復(fù)合肥料。
比較實(shí)例1用研缽將含2.8%(重量)未反應(yīng)硫酸的已轉(zhuǎn)化硫酸鉀碾碎成通過10網(wǎng)目的顆粒，繼之用實(shí)例1同樣方法再進(jìn)一步研磨已碾碎材料，用相應(yīng)量的消石灰粉末加入研磨材料，充分地?fù)u動(dòng)裝入袋內(nèi)的混合物，以制備樣品。
用實(shí)例1的同樣方法實(shí)施?；透稍铮玫筋w粒產(chǎn)品。
測量值如下?；盟暮?3.6%(重量)顆粒產(chǎn)品的硬度0.8公斤顆粒產(chǎn)品的粉化百分?jǐn)?shù)65.8%(重量)。
實(shí)例2除采用由研磨實(shí)例1制得的顆粒產(chǎn)品而獲得的樣品外，還用實(shí)例1的同樣方法進(jìn)行樣品的?；透稍?。
測量值如下?；盟暮?.2%(重量)顆粒產(chǎn)品的硬度5.4公斤顆粒產(chǎn)品的粉化百分?jǐn)?shù)3.3%(重量)。
比較實(shí)例2除采用由研磨比較實(shí)例1得到的顆粒產(chǎn)品而獲得的樣品外，還用實(shí)例1的同樣方法進(jìn)行樣品的粒化和干燥。
測量值如下?；盟暮?0.6%(重量)顆粒產(chǎn)品的硬度2.8公斤顆粒產(chǎn)品的粉化百分?jǐn)?shù)8.1%(重量)實(shí)例3將消石灰作中和劑，以相應(yīng)的量加到含2.7%(重量)未反應(yīng)硫酸的已轉(zhuǎn)化硫酸鉀中，接著，該混合物經(jīng)加壓成粒，用沖擊式研磨機(jī)研磨所得壓片，以制備原料。用帶有盤徑3.6米、10轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)數(shù)和夾角50°，并裝有一干燥器和一篩選機(jī)的盤式造粒機(jī)連續(xù)進(jìn)行?；?，得到5～9網(wǎng)目小顆粒產(chǎn)品。
原料量和供給造粒機(jī)的返回產(chǎn)品量分別為3.0噸/小時(shí)和6.0噸/小時(shí)。
篩選機(jī)中的量如下粒度過大產(chǎn)品0.6噸/小時(shí)(被研磨和返回)產(chǎn)品3.0噸/小時(shí)粒度不足產(chǎn)品5.4噸/小時(shí)(未經(jīng)研磨直接返回)粒化用水的含量和產(chǎn)品物理參數(shù)的測量值如下?；盟暮?.4%(重量)產(chǎn)品硬度(6～7網(wǎng)目)5.9公斤粉化百分?jǐn)?shù)4.7%(重量)。
比較實(shí)例3除用沖擊式研磨機(jī)研磨含2.7%(重量)未反應(yīng)硫酸的已轉(zhuǎn)化硫酸鉀，接著加入相應(yīng)量的消石灰用作中和劑以得到原料，并用于本實(shí)例以外，還用實(shí)例2的同樣方法進(jìn)行連續(xù)?；?br>原料量和供給造粒機(jī)的返回產(chǎn)品量各為2.5噸/小時(shí)和8.5噸/小時(shí)。
此外，篩選機(jī)中的量如下粒度過大的產(chǎn)品0.6噸/小時(shí)(已被研磨和返回)產(chǎn)品2.5噸/小時(shí)粒度不足的產(chǎn)品7.9%噸/小時(shí)(本身直接返回)?；盟暮亢彤a(chǎn)品的物理參數(shù)測量值如下?；盟暮?.8%(重量)產(chǎn)品硬度2.3公斤產(chǎn)品的粉化百分?jǐn)?shù)9.2%(重量)實(shí)例4將含2.8%(重量)未反應(yīng)硫酸的已轉(zhuǎn)化硫酸鉀碾碎成通過10網(wǎng)目(泰勒篩)的顆粒，隨后把這些顆粒(500克)放入帶有直徑20厘米研缽的混合研磨機(jī)，研磨30分鐘，添加相應(yīng)量的粉狀消石灰(氫氧化鈣純度95%(重量))，充分搖動(dòng)裝入袋內(nèi)的混合物，得到樣品(稱為樣品A)。
將樣品放入2升容積的捏合機(jī)，接著用噴射器在其上散射水，同時(shí)攪拌總計(jì)10分鐘，再用溫度調(diào)整到110℃的電熱干燥器干燥所得材料4小時(shí)，得到中和的產(chǎn)品。
由散射而加入的水量，為樣品重量的7%(重量)。
用混合研磨機(jī)研磨以上得到的中和產(chǎn)品15分鐘，得到粉末(稱為樣品B)。
將樣品B放入帶有盤徑45厘米、轉(zhuǎn)數(shù)25轉(zhuǎn)/分鐘和夾角45°的盤式造粒機(jī)，繼之用噴射器在其上散射水，然后，用調(diào)整到110℃的電熱干燥器，干燥所得材料4小時(shí)。生成顆粒產(chǎn)品的物理參數(shù)如下顆粒產(chǎn)品的硬度2.5公斤顆粒產(chǎn)品的粉化百分?jǐn)?shù)8.3%(重量)?；盟暮?參考)10.3%(重量)比較實(shí)例4除不實(shí)施中和外，重復(fù)實(shí)例4，得到顆粒產(chǎn)品。
顆粒產(chǎn)品的物理參數(shù)如下顆粒產(chǎn)品的硬度0.8公斤顆粒產(chǎn)品的粉化百分?jǐn)?shù)65.8%(重量)?；盟暮?參考)13.6%(重量)實(shí)例5除使用實(shí)例4的樣品A(150克)和樣品B(350克)的混合樣品外，重復(fù)實(shí)例4，得到顆粒產(chǎn)品。
顆粒產(chǎn)品的物理參數(shù)如下顆粒產(chǎn)品的硬度2.1公斤顆粒產(chǎn)品的粉化百分?jǐn)?shù)9.8%(重量)?；盟暮?參考)11.1%(重量)比較實(shí)例5除使用樣品A(350克)和樣品B(150克)的混合樣品外，重復(fù)實(shí)例4，得到顆粒產(chǎn)品。
顆粒產(chǎn)品的物理參數(shù)如下顆粒產(chǎn)品的硬度1.2公斤顆粒產(chǎn)品的粉化百分?jǐn)?shù)49.3%(重量)粒化用水的含量(參考)11.2%(重量)比較實(shí)例6除使用氫氧化鎂(MgO∶67%(重量))作為中和劑外，重復(fù)比較實(shí)例5，得到顆粒產(chǎn)品。
顆粒產(chǎn)品的物理參數(shù)如下顆粒產(chǎn)品的硬度1.0公斤顆粒產(chǎn)品的粉化百分?jǐn)?shù)13.8%(重量)?；盟暮?參考)12.3%(重量)。
比較實(shí)例7除使用氫氧化鎂作為中和劑外，重復(fù)實(shí)例4，得到顆粒產(chǎn)品。
顆粒產(chǎn)品的物理參數(shù)如下顆粒產(chǎn)品的硬度2.0公斤顆粒產(chǎn)品的粉化百分?jǐn)?shù)13.1%(重量)粒化用水的含量(參考)10.4%(重量)。
實(shí)例6用研缽把含2.8%(重量)未反應(yīng)硫酸的已轉(zhuǎn)化硫酸鉀，研磨成通過10網(wǎng)目(泰勒篩)的顆粒，繼之把這些顆粒(500克)放入帶有直徑20厘米研缽的混合研磨機(jī)，研磨30分鐘，以制備樣品。
在帶有盤徑45厘米，轉(zhuǎn)速25轉(zhuǎn)/分和夾角45°的盤式造粒機(jī)中?；傻念w粒，同時(shí)用噴射器在顆粒上散射氨水，并且用調(diào)整到110℃的電熱干燥器干燥所生成的小顆粒4小時(shí)，得到顆粒產(chǎn)品。觀測和計(jì)算顆粒產(chǎn)品中游離硫酸和氨型氮的含量。結(jié)果，加入的氨量相當(dāng)于未反應(yīng)硫酸量的0.96倍當(dāng)量。
顆粒產(chǎn)品的物理參數(shù)如下顆粒產(chǎn)品的硬度2.1公斤顆粒產(chǎn)品的粉化百分?jǐn)?shù)6.8%(重量)?；盟暮?參考)10.1%(重量)。
比較實(shí)例8將與實(shí)例6相同的已轉(zhuǎn)化硫酸鉀顆粒產(chǎn)品，及作為中和劑的消石灰(氫氧化鈣純度∶95%(重量))或氫氧化鎂[MgO67%(重量)]，各以相應(yīng)的量混合，接著用與實(shí)例6中相同的盤式造粒機(jī)?；摶旌衔?，同時(shí)用噴射器在其上散射水。
用實(shí)例6的同樣方法干燥顆粒產(chǎn)品，其物理參數(shù)如下
實(shí)例7除使用對實(shí)例6制備的顆粒產(chǎn)品進(jìn)行研磨而得到的樣品外，用比較實(shí)例8的同樣方法實(shí)施?；透稍?。
顆粒產(chǎn)品的物理參數(shù)如下顆粒產(chǎn)品的硬度2.8公斤顆粒產(chǎn)品的粉化百分?jǐn)?shù)4.4%(重量)粒化用水的含量(參考)8.9%(重量)。
比較實(shí)例9除使用實(shí)例6制備的顆粒產(chǎn)品經(jīng)研磨而得到的樣品外，用比較實(shí)例8的同樣方法實(shí)施粒化和干燥。
權(quán)利要求
1.一種顆粒硫酸鉀是通過選自一組氫氧化鈣、氧化鈣、碳酸鈣、氫氧化鎂、氧化鎂、碳酸鎂和氨中至少一種組分，以相當(dāng)于所述未反應(yīng)硫酸的0.5～2倍當(dāng)量的量，加到由氯化鉀與硫酸在無水狀態(tài)中反應(yīng)得到的已轉(zhuǎn)化硫酸鉀及所含的未反應(yīng)硫酸中，繼之以濕法?；玫降?。
2.一種粒化硫酸鉀的方法，包括選自一組氫氧化鈣、氧化鈣、碳酸鈣、氫氧化鎂、氧化鎂、碳酸鎂和氨中至少一種組分，以相當(dāng)于所述未反應(yīng)硫酸的0.5～2倍當(dāng)量的量，加到由氯化鉀與硫酸在無水狀態(tài)中反應(yīng)得到的已轉(zhuǎn)化硫酸鉀及所含的未反應(yīng)硫酸中，繼之進(jìn)行濕法?；?。
3.一種顆粒硫酸鉀是通過選自一組粉狀的氫氧化鈣、氧化鈣、氫氧化鎂、氧化鎂和碳酸鎂中至少一種粉狀中和劑，以相當(dāng)于所述未反應(yīng)硫酸的0.5～2倍當(dāng)量的量，加到由氯化鉀與硫酸在無水狀態(tài)中反應(yīng)得到的已轉(zhuǎn)化硫酸鉀及所含的未反應(yīng)硫酸中，繼之對生成的混合物進(jìn)行壓模，再對所得的模制產(chǎn)品進(jìn)行研磨，并將形成的粉末進(jìn)行濕法粒化而得到的。
4.一種制造顆粒硫酸鉀的方法，包括選自一組粉狀的氫氧化鈣、氧化鈣、氫氧化鎂、氧化鎂和碳酸鎂中至少一種粉狀中和劑，以相當(dāng)于所述未反應(yīng)硫酸的0.5～2倍當(dāng)量的量，加到由氯化鉀與硫酸在無水狀態(tài)中反應(yīng)得到的已轉(zhuǎn)化硫酸鉀及所含的未反應(yīng)硫酸中，繼之對生成的混合物進(jìn)行壓模，再對所得的模制產(chǎn)品進(jìn)行研磨，并將形成的粉末用濕法造粒法使之濕法粒化。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4的方法，其中所述壓模是借助于滾壓機(jī)、壓塊機(jī)、壓出機(jī)或壓片機(jī)而實(shí)施的。
6.根據(jù)權(quán)利要求
4的方法，其中所述濕法?；墙柚诒P式造粒機(jī)，鼓式造粒機(jī)或壓出機(jī)實(shí)施的。
7.根據(jù)權(quán)利要求
4的方法，其中，在所述濕法粒化中，加入水、硫酸鉀水溶液或硫酸鉀的含水漿料，從而得到用于?；暮?在未干燥的濕法?；念w粒中的含水量)，以顆粒的重量為基準(zhǔn)計(jì)，為2～20%(重量)。
8.根據(jù)權(quán)利要求
4的方法，其中，通過所述濕法?；玫降男☆w粒，經(jīng)干燥和分粒，所得粒度過大的顆粒，經(jīng)研磨并返回所述濕法?；难b置，而得到的粒度不足的顆粒，無需研磨或者研磨后也返回所述裝置，由此而得到顆粒硫酸鉀。
9.一種顆粒硫酸鉀是通過選自一組氫氧化鈣、氧化鈣和碳酸鈣中至少一種中和劑，以相當(dāng)于所述未反應(yīng)硫酸的0.5～2倍當(dāng)量的量，加到由氯化鉀與硫酸在無水狀態(tài)中反應(yīng)得到的已轉(zhuǎn)化硫酸鉀及所含的未反應(yīng)硫酸中，以實(shí)施濕法中和，繼之干燥該已中和的材料，研磨該已干燥的材料，使磨碎的材料進(jìn)行濕法?；玫降摹?br>10.一種制造顆粒硫酸鉀的方法，包括選自一組氫氧化鈣、氧化鈣和碳酸鈣中至少一種中和劑，以相當(dāng)于所述未反應(yīng)硫酸的0.5～2倍當(dāng)量的量，加到由氯化鉀與硫酸在無水狀態(tài)中反應(yīng)得到的已轉(zhuǎn)化硫酸鉀及所含的未反應(yīng)硫酸中，同時(shí)加水實(shí)施濕法中和，繼之干燥已中和的材料，研磨已干燥的材料，并且將研碎的材料進(jìn)行濕法?；?。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10的方法，其中，所加水量為所述已轉(zhuǎn)化硫酸鉀重量的2～20%(重量)。
12.根據(jù)權(quán)利要求
10的方法，其中，經(jīng)過濕法中和、干燥和研碎的材料與濕法中和過的材料以2∶1的比例相混合，并研磨該混合物。
13.一種顆粒硫酸鉀是通過以相當(dāng)于所述未反應(yīng)硫酸的0.5～1.2倍當(dāng)量的氨，加到由氯化鉀與硫酸在無水狀態(tài)中反應(yīng)得到的已轉(zhuǎn)化硫酸鉀及所含的未反應(yīng)硫酸中，繼之進(jìn)行濕法?；玫降?。
14.一種?；蛩徕浀姆椒?，包括以相當(dāng)于所述未反應(yīng)硫酸的0.5～1.2倍當(dāng)量的氨，加到由氯化鉀與硫酸在無水狀態(tài)中反應(yīng)得到的已轉(zhuǎn)化硫酸鉀及所含的未反應(yīng)硫酸中，繼之以濕法?；?。
15.根據(jù)權(quán)利要求
14的方法，其中加入水或氨水，用作所述濕法?；辛；盟?br>16.根據(jù)權(quán)利要求
14的方法，其中所述濕法粒化是通過盤式干燥器、鼓式干燥器或壓出機(jī)實(shí)施的。
17.根據(jù)權(quán)利要求
14的方法，其中，由所述濕法?；玫降牟牧辖?jīng)干燥后篩分而得到顆粒硫酸鉀。其中粒度過大的材料被研磨，粒度不足的材料經(jīng)研磨或不經(jīng)研磨，返回至濕法造粒機(jī)。
專利摘要
本發(fā)明提供一種粉化百分?jǐn)?shù)很低的硫酸鉀造粒法和生產(chǎn)出具有良好流動(dòng)性的顆粒硫酸鉀的方法，以及按上述方法獲得的顆粒硫酸鉀。本發(fā)明方法包括選自一組氫氧化鈣、氧化鈣、氫氧化鎂、氧化鎂、碳酸鎂和氨中至少一種組分，以相對于所述未反應(yīng)硫酸量的0.5～2倍當(dāng)量的量，加到由氯化鉀與硫酸在無水狀態(tài)中反應(yīng)得到的已轉(zhuǎn)化硫酸鉀及所含的未反應(yīng)硫酸中，繼之進(jìn)行濕法?；?。
文檔編號C05D1/00GK87105366SQ87105366
公開日1988年2月10日 申請日期1987年7月30日
發(fā)明者山下吉達(dá), 早川昌作, 小森出, 金田重雄 申請人:窒素公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan