專利名稱：濕法分解鉀長石生產(chǎn)復(fù)合肥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于復(fù)合肥生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種濕法分解鉀長石生 產(chǎn)復(fù)合肥的方法。
背景技術(shù)：
目前，農(nóng)田使用的肥料主要是氮、磷、鉀無機(jī)復(fù)合肥，但是上 個世紀(jì)七十年代，我國耕地普遍缺氮，八十年代普遍缺磷，九十年代則缺鉀，
而進(jìn)入2000年以后，土壤肥力出現(xiàn)了氮、磷元素過剩，鉀元素不足的情況?，F(xiàn) 有技術(shù)的無機(jī)復(fù)合肥，主要由氮、磷、鉀肥直接復(fù)合而成，存在原料成本高、 鉀元素含量低的技術(shù)問題
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)存在原料成本高、鉀元素含量低
的技術(shù)問題，提供一種濕法分解鉀長石生產(chǎn)復(fù)合肥的方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的 不足。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明濕法分解鉀長石生產(chǎn)復(fù)合肥的方法，其工藝步 驟如下
1) 、配料鉀長石粉、濃度為30%的氟硅酸、濃度為98%的工業(yè)濃硫酸，按 1: 4. 5: 0. 5的質(zhì)量比配料；
2) 、鉀長石粉的制備將鉀長石用腭破機(jī)破碎成粒徑〈2cm的石子，再用150
目高壓懸輥磨粉機(jī)研磨和強(qiáng)磁除鐵，制得鉀長粉；
3) 、投料反應(yīng)按配料比依次將氟硅酸、鉀長石粉、濃硫酸投入到反應(yīng)釜 中，攪拌，在97 10(TC恒溫反應(yīng)2~4小時，得固液混合物，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的 四氟化硅(SiF4)氣體經(jīng)吸收塔循環(huán)吸收，得到氟硅酸溶液和沉淀物白炭黑，氟 硅酸溶液不斷循環(huán)吸收SiF,達(dá)到一定濃度后，回到反應(yīng)釜中循環(huán)使用，沉淀物白炭黑經(jīng)水洗或在40(TC下去除氟硅酸，得到中性固體，再經(jīng)加工處理得到納米
級白炭黑；
吸收塔中SiR氣體吸收過程的反應(yīng)方程式 3SiF4+2H20=2H2 SiF6+Si02 I
4) 、離心中和在步驟3)中的固液混合物中加入氨水調(diào)節(jié)PH值至1. 5~2. 0， 攪拌反應(yīng)30分鐘，然后離心分離，得到固體A和液體A,固體A的主要成份為 來反應(yīng)的鉀長石粉和不溶性氟硅酸鉀鹽，液體A的主要成份為可溶解性硫酸鹽、 硫酸、硅膠及氟硅酸分解產(chǎn)生的微量氫氟酸，在所得液體A中繼續(xù)用氨水中和 至PH值為4，使硅膠析出，再經(jīng)壓濾機(jī)壓濾分離，得到固體B和濾液B,固體B 的主要成分是硅膠，濾液B再用氨水中和至PH值為7~8,經(jīng)壓濾得到沉淀物C 和液體C，沉淀物C的主要成分是氫氧化鋁，液體C的主要成分是含硫酸氨鉀、 少量硅膠、微量氟離子的液體；固體B既硅膠可加入氫氧化鈉進(jìn)一步加工得到 硅酸鈉或經(jīng)除去雜質(zhì)后加工得到白炭黑，以上氨水中和過程，是在攪拌條件下 進(jìn)行；
5) 、轉(zhuǎn)化將步驟4)中的固體A用螺旋推進(jìn)到回轉(zhuǎn)窯中，加入濃硫酸轉(zhuǎn)化， 濃硫酸的用量根據(jù)鉀長石中鉀的含量確定，在窯溫450 55(TC下，使氟硅酸鉀轉(zhuǎn) 為硫酸鉀，生成的氟硅酸分解產(chǎn)生的氟化氫氣體、四氟化硅氣體及氧化硫氣體， 經(jīng)引風(fēng)機(jī)引出，用水在吸收塔循環(huán)吸收后得到混合酸液，達(dá)到一定濃度后，作 為原料到反應(yīng)釜中循環(huán)使用，轉(zhuǎn)化后得到固體混和物D，固體混和物D的主要成 份為未反應(yīng)的鉀長石粉和可溶性鉀鹽；
6) 、溶解中和把固體混和物D加入到步驟4)中的液體C中，再加入少量 石灰乳以脫除殘留的氟離子，升溫到8Q 10(TC,充分?jǐn)嚢?0 60分鐘，然后壓濾分離得到固體E和硫酸氨鉀溶液E,固體E的主要成份為未反應(yīng)的鉀長石粉和 少量氟化鈣，鉀長石粉和氟化鈣作為原料到反應(yīng)釜中循環(huán)使用；
7)、混合制肥將步驟6)中的液體E經(jīng)濃縮后，加入到富含磷的化肥原料 中，并調(diào)整氮、磷、鉀養(yǎng)分含量達(dá)到國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，然后經(jīng)噴漿造粒得到營養(yǎng) 份以氮、磷、鉀、硅為主要成分的優(yōu)質(zhì)復(fù)合肥。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有下述特點
1、 整個工藝過程無廢氣、廢渣、廢水產(chǎn)生，環(huán)境危害程度低，原料循環(huán)利 用率高，動力及能源消耗低；
2、 實現(xiàn)了鉀長石的綜合開發(fā)利用，得到硫酸銨鉀、氫氧化鋁、硫酸鈉、白 炭黑四個產(chǎn)品。
試驗證明鉀長石投料量為200千克/釜，鉀長石每次分解率達(dá)到70%以上， 利用率100°/。，鉀的收率為90%,鋁的收率為85%以上。
具體實施方式
本發(fā)明濕法分解鉀長石生產(chǎn)復(fù)合肥的方法，其工藝步驟如
下
1) 、配料鉀長石粉、濃度為30%的氟硅酸、濃度為98%的工業(yè)濃硫酸，按 1: 4. 5: 0. 5的質(zhì)量比配料；
2) 、鉀長石粉的制備將鉀長石用腭破機(jī)破碎成粒徑〈2cm的石子，再用150
目高壓懸輥磨粉機(jī)研磨和強(qiáng)磁除鐵，制得鉀長粉；
3) 、投料反應(yīng)按配料比依次將氟硅酸、鉀長石粉、濃硫酸投入到反應(yīng)釜 中，攪拌，在IO(TC恒溫反應(yīng)3小時，得固液混合物，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的四氟化 硅氣體經(jīng)吸收塔循環(huán)吸收，得到氟硅酸溶液和沉淀物白炭黑，氟硅酸溶液不斷 循環(huán)吸收SiF4達(dá)到一定濃度后，回到反應(yīng)釜中循環(huán)使用，沉淀物白炭黑經(jīng)水洗或在40(TC下去除氟硅酸，得到中性固體，再經(jīng)加工處理得到納米級白炭黑；
4) 、離心中和在步驟3)中的固液混合物中加入氨水調(diào)節(jié)PH值至1. 5~2. 0， 攪拌反應(yīng)30分鐘，然后離心分離，得到固體A和液體A，在所得液體A中繼續(xù) 用氨水中和至PH值為4，使硅膠析出，再經(jīng)壓濾機(jī)壓濾分離，得到固體B和濾 液B,濾液B再用氨水中和至PH值為7 8，經(jīng)壓濾得到沉淀物C和液體C，固體 B既硅膠加入氫氧化鈉進(jìn)一步加工得到硅酸鈉或經(jīng)除去雜質(zhì)后加工得到白炭黑， 以上氨水中和過程，是在攪拌條件下進(jìn)行；
5) 、轉(zhuǎn)化將步驟4)中的固體A用螺旋推進(jìn)到回轉(zhuǎn)窯中，加入濃硫酸轉(zhuǎn)化， 濃硫酸的用量與鉀長石中鉀的摩爾比為0.8: 1,在窯溫50(TC下，使氟硅酸鉀 轉(zhuǎn)為硫酸鉀，生成的氟硅酸分解產(chǎn)生的氟化氫氣體、四氟化硅氣體及氧化硫氣 體，經(jīng)引風(fēng)機(jī)引出，用水在吸收塔循環(huán)吸收后得到混合酸液，作為原料到反應(yīng) 釜中循環(huán)使用，轉(zhuǎn)化后得到固體混和物D;
6) 、溶解中和把固體混和物D加入到步驟4)中的液體C中，再加入少量 石灰乳以脫除殘留的氟離子，升溫到9(TC,充分?jǐn)嚢?0分鐘，然后壓濾分離得 到固體E和硫酸氨鉀溶液E,固體E作為原料到反應(yīng)釜中循環(huán)使用；
7) 、混合制肥將步驟6)中的液體E經(jīng)濃縮后，加入到過磷酸鉤中，并調(diào) 整氮、磷、鉀養(yǎng)分含量達(dá)到國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，然后經(jīng)噴漿造粒即得本發(fā)明復(fù)合肥。
權(quán)利要求
1、一種濕法分解鉀長石生產(chǎn)復(fù)合肥的方法，其特征是按下述工藝步驟進(jìn)行1)、配料鉀長石粉、濃度為30％的氟硅酸、濃度為98％的工業(yè)濃硫酸，按1∶4.5∶0.5的質(zhì)量比配料；2)、鉀長石粉的制備將鉀長石用腭破機(jī)破碎成粒徑＜2cm的石子，再用150目高壓懸輥磨粉機(jī)研磨和強(qiáng)磁除鐵，制得鉀長粉；3)、投料反應(yīng)按配料比依次將氟硅酸、鉀長石粉、硫酸投入到反應(yīng)釜中，攪拌，在97～100℃恒溫反應(yīng)2～4小時，得固液混合物，反應(yīng)過程中產(chǎn)生的四氟化硅氣體經(jīng)吸收塔循環(huán)吸收，得到氟硅酸溶液和沉淀物白炭黑，氟硅酸溶液循環(huán)吸收四氟化硅氣體，回到反應(yīng)釜中循環(huán)使用，沉淀物白炭黑經(jīng)水洗或在400℃下去除氟硅酸，得到中性固體，再經(jīng)加工處理得到納米級白炭黑；4)、離心中和在步驟3)中的固液混合物中加入氨水調(diào)節(jié)PH值至1.5～2.0，攪拌反應(yīng)30分鐘，然后離心分離，得到固體A和液體A，在所得液體A中繼續(xù)用氨水中和至PH值為4，使硅膠析出，再經(jīng)壓濾機(jī)壓濾分離，得到固體B和濾液B，濾液B再用氨水中和至PH值為7～8，經(jīng)壓濾得到沉淀物C和液體C，固體B加入氫氧化鈉進(jìn)一步加工得到硅酸鈉或經(jīng)除去雜質(zhì)后加工得到白炭黑，以上氨水中和過程，是在攪拌條件下進(jìn)行；5)、轉(zhuǎn)化將步驟4)中的固體A用螺旋推進(jìn)到回轉(zhuǎn)窯中，加入濃硫酸轉(zhuǎn)化，濃硫酸的用量根據(jù)鉀長石中鉀的含量確定，在窯溫450～550℃下，使氟硅酸鉀轉(zhuǎn)為硫酸鉀，生成的氟硅酸分解產(chǎn)生的氟化氫氣體、四氟化硅氣體及氧化硫氣體，經(jīng)引風(fēng)機(jī)引出，用水在吸收塔循環(huán)吸收后得到混合酸液，作為原料到反應(yīng)釜中循環(huán)使用，轉(zhuǎn)化后得到固體混和物D；6)、溶解中和把固體混和物D加入到步驟4)中的液體C中，再加入少量石灰乳，升溫到80～100℃，充分?jǐn)嚢?0～60分鐘，然后壓濾分離得到固體E和硫酸氨鉀溶液E，固體E到反應(yīng)釜中循環(huán)使用；7)、混合制肥將步驟6)中的液體E經(jīng)濃縮后，加入到富含磷的化肥原料中，并調(diào)整氮、磷、鉀養(yǎng)分含量達(dá)到國家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，然后經(jīng)噴漿造粒即可。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種濕法分解鉀長石生產(chǎn)復(fù)合肥的方法，它是在常溫壓條件下將鉀長石分解，再在一定工藝條件下將物料分離，得到硫酸銨鉀母液、白炭黑、氫氧化鋁及硅酸鈉產(chǎn)品，再以硫酸銨鉀母液為原料，通過補(bǔ)充富含磷的化肥原料及輔助原料，制造含氮、磷、鉀、硅營養(yǎng)成分達(dá)標(biāo)的農(nóng)用化肥，使鉀長石中不溶性鉀變?yōu)榭扇苄遭?，并副產(chǎn)白炭黑、氫氧化鋁等產(chǎn)品，實現(xiàn)鉀長石資源的綜合利用，從而解決我國鉀肥依賴進(jìn)口的問題，滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。本發(fā)明對設(shè)備要求低，工藝簡單，生產(chǎn)操作簡便，容易實現(xiàn)規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)。
文檔編號C01B33/00GK101560120SQ200910015820
公開日2009年10月21日 申請日期2009年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月23日
發(fā)明者威 楊, 王嚴(yán)民, 王金燕, 鋒 陳 申請人:鋒 陳