一種利用鉀霞石粉體製取農用硫酸鉀的工藝的製作方法
2023-10-23 11:44:57 1
專利名稱：一種利用鉀霞石粉體製取農用硫酸鉀的工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種以鉀霞石粉體為原料製取農用硫酸鉀的新工藝。
背景技術：
硫酸鉀是世界通用的忌氯作物肥料，可以同時提供給作物鉀和硫兩種養分，既可提高作物產量，還可改善其品質，用於缺硫土壤，可提高作物的抗病能力。目前，我國生產硫酸鉀的方法主要有曼海姆法，芒硝法，石膏法，締置法和硫酸銨法等，主要缺點都是以氯化鉀為原料，其原料成本高，且反應過程的條件複雜。本發明以鉀霞石粉體為原料(以鉀長石粉體為原料經水熱處理獲得，發明專利申請號201010543M9. 9)，該發明專利申請名為「利用鉀長石粉體水熱合成六方鉀霞石的方法」，已在2010年11月11日向國家知識產權局專利局提出專利申請。其中，所利用的鉀長石原料來源廣泛，生產成本低廉，開闢了農用硫酸鉀新的生產工藝。
發明內容
本發明提供了一種利用鉀霞石粉體為原料製取農用硫酸的工藝，該方法突破了以氯化鉀為原料的局限，原料成本低廉，生產方法簡單，開闢了農用硫酸鉀新的生產工藝。該工藝通過以下步驟實現將鉀霞石粉體、蒸餾水和硫酸按一定的質量比混合均勻，在一定的條件下進行酸溶反應，反應結束後過濾分離，濾液為硫酸鉀溶液，置於結晶器中蒸髮結晶，製得農用硫酸鉀產品，濾餅為水合鋁矽酸鹽物料，可用於製取氧化鋁、白炭黑或合成沸石分子篩等產品。所述的硫酸的質量濃度為20 40%，所述的鉀霞石粉體、水和硫酸的質量比為 1:4-7: 0.5-1。其中，所述的水可以為工業用水，優選為蒸餾水。所述的酸溶反應的條件為酸溶溫度為40 80°C，反應時間為2 4h，反應過程中的攪拌速率為100 200r/min。所述的酸溶反應過程中，使鉀霞石粉體原料中氧化鉀溶出率達到95%以上，氧化鋁的溶出率低於0.5%。所述的硫酸鉀濾液蒸髮結晶的溫度為110 120°C。本發明可以用鉀霞石粉體為原料(以鉀長石粉體為原料經水熱處理獲得，發明專利申請號201010M3249.9)，其鉀長石原料來源廣泛，生產成本低廉。該以鉀長石粉體為原料水熱合成六方鉀霞石的方法的具體技術方案是將鉀長石礦石經破碎和粉磨後，製得鉀長石粉體，鉀長石粉體的粒度為-200目>95wt% ；將氫氧化鉀與氫氧化鈉配成的混合鹼液與鉀長石粉體混合，在220 280°C的條件下水熱反應2 8h，經過濾、洗滌和乾燥， 製得六方鉀霞石粉體；其中，混合鹼液的濃度為8 12M，混合鹼液中NaOH與KOH的摩爾比為7/3 0/10 ；混合鹼液與鉀長石粉體的質量比為2 8，並在水熱反應過程中進行攪拌，攪拌速率為100 200轉/分。所製得的六方鉀霞石粉體在本發明中可以作為原料直接使用。在所製得的六方鉀霞石粉體中的氧化鉀的含量在26. 0wt%以上；氧化鈉的含量在1.2wt%以下，也符合本申請所使用的鉀霞石中的對氧化鉀的含量和氧化鈉的含量的要求 (即氧化鉀的含量在26. Owt %以上；氧化鈉的含量在1. 2wt%以下)，同時，所製得六方鉀霞石粉體的粒度小於328目(即48um)，也符合本申請所使用的鉀霞石中的對粒度的要求。 因此，發明專利申請名為「利用鉀長石粉體水熱合成六方鉀霞石的方法」(發明專利申請號 201010543249. 9)所製得的鉀霞石粉體可以直接使用。本發明的優點是本發明工藝簡單，反應條件溫和，生產成本低廉，該方法突破了以氯化鉀為原料的局限。本發明的酸溶反應結束後過濾分離，濾液為硫酸鉀溶液，經蒸髮結晶製成農用硫酸鉀產品；濾餅為矽鋁質化合物，可用於製備氧化鋁、白炭黑等產品。
具體實施例方式實施例表1鉀霞石粉體的化學成分分析結果
權利要求
1.一種利用鉀霞石粉體製取農用硫酸鉀的工藝，其特徵在於鉀霞石粉體、水和硫酸按質量比為1 4-7 0.5-1混合均勻，其中，硫酸的質量濃度為20 40% ；混合後進行酸溶反應，反應結束後過濾分離，過濾分離後，將濾液蒸髮結晶，製得農用硫酸鉀產品。
2.根據權利要求1所述的一種利用鉀霞石粉體製取農用硫酸鉀的工藝，其特徵在於 所述的酸溶反應的條件為，酸溶反應溫度為40 80°C，反應時間為2 4h。
3.根據權利要求1或2所述的一種利用鉀霞石粉體製取農用硫酸鉀的工藝，其特徵在於在所述的酸溶反應過程中進行攪拌，攪拌速率為100 200r/min。
4.根據權利要求1或2所述的一種利用鉀霞石粉體製取農用硫酸鉀的工藝，其特徵在於所述的酸溶反應過程中，鉀霞石粉體原料中氧化鉀的溶出率達到95wt%以上，氧化鋁的溶出率低於0. 5wt%。
5.根據權利要求1或2所述的一種利用鉀霞石粉體製取農用硫酸鉀的工藝，其特徵在於所述的濾液蒸髮結晶的溫度為110 120°C。
6.根據權利要求1或2所述的一種利用鉀霞石粉體製取農用硫酸鉀的工藝，其特徵在於過濾分離後所得到的濾餅用於製取氧化鋁、白炭黑或合成沸石分子篩產品。
7.根據權利要求1或2所述的一種利用鉀霞石粉體製取農用硫酸鉀的工藝，其特徵在於所述的水為蒸餾水。
全文摘要
本發明公開了一種以鉀霞石粉體為原料製取農用硫酸鉀的工藝。該工藝是將鉀霞石粉體、蒸餾水和硫酸混合均勻，控制反應條件，使鉀霞石中的氧化鉀溶出率達到95wt％以上，氧化鋁的溶出率低於0.5wt％，反應結束後過濾分離，濾液為硫酸鉀溶液，經蒸髮結晶製成農用硫酸鉀產品；濾餅為矽鋁質化合物，可用於製備氧化鋁、白炭黑等產品。本發明工藝簡單，反應條件溫和，生產成本低廉。
文檔編號C05D1/02GK102167365SQ201110064828
公開日2011年8月31日 申請日期2011年3月17日 優先權日2011年3月17日
發明者劉梅堂, 羅徵, 蘇雙青, 蔡比亞, 馬鴻文 申請人:中國地質大學(北京)