專利名稱：一種鉀鎂肥生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于含鉀肥料生產(chǎn)工藝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種利用含鉀礦石生產(chǎn)枸溶性鉀鎂肥的方法。
背景技術(shù)：
在利用高爐熔融法生產(chǎn)鈣鎂磷肥時(shí)，使用磷礦石與蛇紋石、白云石或者石灰石混熔，蛇紋石、白云石或者石灰石作為熔劑使用。該法利用自然界存在的磷礦石資源生產(chǎn)鈣鎂磷肥，成本較低。但所用熔劑僅對(duì)爐料產(chǎn)生有限促溶作用，對(duì)降低熔點(diǎn)、提高肥料的質(zhì)量(品位)和轉(zhuǎn)化率增益不大。且蛇紋石資源有限，不能多用。如果單純把磷礦石改為鉀礦石，使用上述方法則很難生產(chǎn)出枸溶性鉀鎂肥。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種配方合理、成肥率高的枸溶性鉀鎂肥生產(chǎn)方法。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種鉀鎂肥生產(chǎn)方法，包括下列步驟(1)按質(zhì)量比1∶0.80-1.10取氧化鉀質(zhì)量百分?jǐn)?shù)＞11％的含鉀礦石與鈣的碳酸鹽礦物或/和鎂的碳酸鹽礦物，破碎后用PH＝3-5的稀鹽酸或者稀硫酸浸洗并干燥，(2)加入活化劑用高爐熔融法在1200-1450℃反應(yīng)2-4小時(shí)，(3)驟冷，(4)粉磨制粒；活化劑選自(A)鋁、鎂、鈉的硅酸鹽類，(B)鈣、鎂、鋁、鈉、氨的硫酸鹽、碳酸鹽類，(C)鈣、鎂、鋁、鈉的鹵化物，A、B、C質(zhì)量用量比為5-15∶15-55∶5-40，活化劑用量為全部爐料量的＞0-10％。
配料玻璃結(jié)構(gòu)因子Ob/yb＝2.70-2.95；熔融料冷卻速度為250-350℃/分鐘，冷卻至800-850℃。
步驟(1)中破碎粒度為粒徑20-80mm，酸浸洗時(shí)間為30-120分鐘。
本發(fā)明原理為鉀長(zhǎng)石是鉀的鋁硅酸鹽礦物，鉀呈鋁硅酸鉀產(chǎn)出，植物不能直接利用。若在1200-1500℃溫度條件下，加入配定的輔料、活化劑，各組分快速進(jìn)行熱化學(xué)反應(yīng)，礦物結(jié)構(gòu)破壞，形成共熔體。當(dāng)冷卻至凝固點(diǎn)時(shí)，Si4+、Al3+等將以[RO4]四面體形式迅速形成無(wú)規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)玻璃體，而K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等則分別以偏鋁酸鉀、偏鋁酸鈣、硅酸鈣的雛晶被阻斷、分散在玻璃網(wǎng)絡(luò)孔穴中，不能晶出。這些雛晶具有枸溶性，能被植物吸收利用，成為一種理想的鉀鎂肥料。
本發(fā)明在爐料中加入了鋁、鎂、鈉的硅酸鹽類，鈣、鎂、鋁、鈉、氨的硫酸鹽、碳酸鹽類及鈣、鎂、鋁、鈉的鹵化物組成的活化劑，該活化劑能與SiO2構(gòu)成的低熔點(diǎn)體系，從而降低爐料反應(yīng)溫度，可有效節(jié)約能耗；能增加爐料的流動(dòng)性，減小粘度，便于生產(chǎn)操作；有助于鉀鎂肥熔融體形成，爐料本身反應(yīng)完全，有利于提高轉(zhuǎn)化率和產(chǎn)品質(zhì)量。用該方法制成的鉀鎂肥半成品(玻璃體)的X射線衍射分析表明，它是一種完全的玻璃體，基本沒(méi)有礦物晶體晶出。對(duì)肥料半成品的差熱分析顯示，其反玻璃化溫度為885℃，在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)這一溫度控制物料的干燥溫度，它是保證鉀鎂肥產(chǎn)品合格的一個(gè)重要參數(shù)。在掃描電鏡下觀察，可看到肥料玻璃體斷面起伏不平，局部呈貝殼狀，表面致密光滑；既沒(méi)有看到密布的裂紋(這是玻璃網(wǎng)絡(luò)大的特征)，也沒(méi)有太多的蜂窩狀孔洞(這是網(wǎng)絡(luò)小的特征)，只有幾個(gè)稀疏的小橢圓形凹坑。說(shuō)明肥料玻璃體的網(wǎng)絡(luò)大小合適。
利用本發(fā)明方法生產(chǎn)的鉀鎂肥有效鉀含量及轉(zhuǎn)化率高于以往任何一種同類鉀肥，生產(chǎn)的鉀鎂肥用于主要糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物可產(chǎn)生明顯的增產(chǎn)增值效益，還可替代進(jìn)口硫酸鉀，節(jié)約外匯。
1994年南陽(yáng)夏紅薯施用本發(fā)明生產(chǎn)的鉀鎂肥和草木灰(有效鉀重量含量7.75％)對(duì)比試驗(yàn)表明，二者較對(duì)照分別增產(chǎn)31.68％和25.84％。
1995年在南陽(yáng)、信陽(yáng)、駐馬店進(jìn)行的小麥、水稻、花生的田間肥效試驗(yàn)表明利用本發(fā)明方法生產(chǎn)的鉀鎂肥可使小麥增產(chǎn)6.14-16.97％；使水稻增產(chǎn)18.0-25.20％，且品質(zhì)提高，抗倒伏、抗病蟲(chóng)害性能增強(qiáng)；使花生增產(chǎn)19.1-24.0％。1996年在南陽(yáng)進(jìn)行的煙葉田間施用試驗(yàn)表明，施用本發(fā)明方法生產(chǎn)的鉀鎂肥的煙葉在長(zhǎng)勢(shì)、葉片大小、落黃以及烘出的煙葉外觀質(zhì)量等方面，均優(yōu)于施用等鉀量的硫酸鉀化肥。施用本發(fā)明方法生產(chǎn)的鉀鎂肥較施用等鉀量的硫酸鉀化肥產(chǎn)量提高5.28-6.51％，上等煙比率提高8.43-9.32％。
2000-2001年在華南進(jìn)行的本發(fā)明生產(chǎn)的鉀鎂肥田間施用結(jié)果表明與施用等重量的氯化鉀相比，可使春花生增產(chǎn)40-50公斤/畝，且抗銹病、葉斑病及抗旱澇性增強(qiáng)；用于甘蔗可增產(chǎn)15-20％，含糖量提高1.0％；用于水稻，可增產(chǎn)20-25％，且品質(zhì)提高，抗倒伏、抗病蟲(chóng)害性能增強(qiáng)；用于毛葉棗，平均增糖量15-16％。


圖1為本發(fā)明方法生產(chǎn)的肥料玻璃體斷面總貌電鏡掃描圖(放大26倍)；
圖2為本發(fā)明方法生產(chǎn)的肥料玻璃體斷面(口)上橢圓形凹坑電鏡掃描圖(放大200倍)；圖3為本發(fā)明方法生產(chǎn)的肥料玻璃體貝殼狀斷面及橢圓形凹坑電鏡掃描圖(放大200倍)；圖4為本發(fā)明方法生產(chǎn)的肥料玻璃體微觀斷面的起伏不平狀態(tài)電鏡掃描圖(放大200倍)；具體實(shí)施方式
實(shí)施例1、取鉀長(zhǎng)石1份(重量份，下同)、石灰石0.1份、白云石0.78份，破碎至粒徑約50-80mm，倒入酸洗池，在PH＝3.5的稀鹽酸水溶液中浸泡1小時(shí)，撈出晾干。加入占爐料總量8％的活化劑(其中含有10％的硅酸鈉、50％的硫酸鈣、40％的氯化鈉)，共同入爐高溫反應(yīng)約2小時(shí)。控制爐溫1350±50℃，爐頂溫度150-200℃，風(fēng)溫400℃，冷風(fēng)壓290-300mm汞柱，焦比0.30-0.31，料速7-8噸/小時(shí)。爐料經(jīng)高溫熔融反應(yīng)后出爐，以300℃/分鐘冷卻速度驟冷至800℃成玻璃體半成品，再經(jīng)粉磨、制球成鉀鎂肥產(chǎn)品。本實(shí)施例中，配料玻璃結(jié)構(gòu)因子Ob/yb＝2.72，余鈣堿度為1.08。
實(shí)施例2、取鉀長(zhǎng)石1份、白云石0.95份，破碎至40-60mm，倒入PH＝4.0的稀鹽酸水溶液中浸泡1.5小時(shí)，撈出晾干。加入占爐料總量9％的活化劑(其中含有5％的硅酸鎂、55％的碳酸鈉、40％的氯化鈣)，共同入爐高溫反應(yīng)約2小時(shí)?？刂茽t溫1400±50℃，爐頂溫度150-200℃，風(fēng)溫390-400℃，冷風(fēng)壓290-300mm汞柱，焦比0.3，料速7-8噸/小時(shí)。爐料經(jīng)高溫熔融反應(yīng)后出爐，以300℃/分鐘冷卻速度驟冷至800℃左右成玻璃體半成品，再經(jīng)粉磨、制球成鉀鎂肥產(chǎn)品。本實(shí)施例中，配料玻璃結(jié)構(gòu)因子Ob/yb＝2.76，余鈣堿度為1.11。
實(shí)施例3、取鉀長(zhǎng)石1份、白云石1.02份，破碎至50-60mm，倒入PH＝4.5的稀鹽酸水溶液中浸泡2小時(shí)，撈出晾干。加入占爐料總量7％的活化劑(其中含有10％的硅酸鈉、50％的碳酸鈉、40％的氯化鈣)，共同入爐高溫反應(yīng)約2小時(shí)?？刂茽t溫1400±50℃，爐頂溫度150-200℃，風(fēng)溫400℃，冷風(fēng)壓300mm汞柱，焦比0.32，料速7-8噸/小時(shí)。爐料經(jīng)高溫熔融反應(yīng)后出爐，以300℃/分鐘冷卻速度驟冷至850℃左右成玻璃體半成品，再經(jīng)粉磨、制球成鉀鎂肥產(chǎn)品。本實(shí)施例中，配料玻璃結(jié)構(gòu)因子Ob/yb＝2.85，余鈣堿度為1.15。
權(quán)利要求
1.一種鉀鎂肥生產(chǎn)方法，其特征在于，包括下列步驟(1)按質(zhì)量比1∶0.80-1.10取氧化鉀質(zhì)量百分?jǐn)?shù)＞11％的含鉀礦石與鈣的碳酸鹽礦物或/和鎂的碳酸鹽礦物，破碎后用PH＝3-5的稀鹽酸或者稀硫酸浸洗并干燥，(2)加入活化劑用高爐熔融法在1200-1450℃反應(yīng)2-4小時(shí)，(3)驟冷，(4)粉磨制粒；活化劑選自(A)鋁、鎂、鈉的硅酸鹽類，(B)鈣、鎂、鋁、鈉、氨的硫酸鹽、碳酸鹽類，(C)鈣、鎂、鋁、鈉的鹵化物，A、B、C質(zhì)量用量比為5-15∶15-55∶5-40，活化劑用量為全部爐料量的＞0-10％。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，配料玻璃結(jié)構(gòu)因子Ob/yb＝2.70-2.95；熔融料冷卻速度為250-350℃/分鐘，冷卻至800-850℃。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟(1)中破碎粒度為粒徑20-80mm，酸浸洗時(shí)間為30-120分鐘。
全文摘要
一種鉀鎂肥生產(chǎn)方法，屬于含鉀肥料生產(chǎn)工藝技術(shù)領(lǐng)域。包括下列步驟(1)按質(zhì)量比1∶0.80－1.10取氧化鉀質(zhì)量百分?jǐn)?shù)＞11％的含鉀礦石與鈣的碳酸鹽礦物或/和鎂的碳酸鹽礦物，破碎后用pH＝3－5的稀鹽酸或者稀硫酸浸洗并干燥，(2)加入活化劑用高爐熔融法在1200－1450℃反應(yīng)2－4小時(shí)，(3)驟冷，(4)粉磨制粒；活化劑選自(A)鋁、鎂、鈉的硅酸鹽類，(B)鈣、鎂、鋁、鈉、氨的硫酸鹽、碳酸鹽類，(C)鈣、鎂、鋁、鈉的鹵化物，A、B、C質(zhì)量用量比為5－15∶15－55∶5－40，活化劑用量為全部爐料量的＞0－10％。配料玻璃結(jié)構(gòu)因子O
文檔編號(hào)C05D1/00GK1537829SQ0312612
公開(kāi)日2004年10月20日 申請(qǐng)日期2003年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月16日
發(fā)明者陳廷臻, 馮臣亭, 米清海 申請(qǐng)人:河南省地質(zhì)科學(xué)研究所