專利名稱：一種利用磷石膏生產硫酸鉀肥的方法
技術領域：
本發明涉及肥料生產方法技術領域，尤其涉及一種利用磷石膏 生產硫酸鉀肥的方法。
背景技術：
磷石膏是磷肥工業的固體廢棄物，而磷酸是磷肥工業的基礎。 濕法磷酸生產工藝都是通過硫酸分配磷礦粉生產萃取料漿，然后過 濾洗滌制得磷酸，過濾洗滌的過程中生產磷石膏廢棄物。 一般每生 產1噸磷酸約產生5-6噸磷石膏，每生產1噸磷酸二銨排放2.5-5噸 磷石膏。我國濕法磷酸產量約為100多萬噸，而隨著我國近幾年來 高濃度復合肥工業的迅猛發展，每年由磷肥類化工企業排出的磷石 膏超過1000萬噸，而其它企業每年也要排出近1000萬噸磷石膏。 隨著我國高濃度磷復肥產業的不斷發展、高濃度磷復肥產量的不斷 提高，被看作是"工業廢棄物"的磷石膏的產排量也隨之增大。據統 計，目前全國磷肥企業年排放磷石膏量已達到近5000萬噸。
磷石膏一般呈粉狀，外觀是灰白、灰、灰黃、淺黃、淺綠等色， 還含有少量的有機磷、硫、氟類化合物，相對密度為2.22 2.3f，容 重0.733 0.88g/cm3，顆粒直徑為5 15um，其主要成分為二水硫 酸鈣(CaS04'2H20)，其含量可達到70 90%左右，其中所含的次 要成分隨磷礦石產地不同而各異，成分較為復雜， 一般都含有巖石成分Ca、 Mg的磷酸鹽及硅酸鹽。
近年來，國家一系列產業政策逐漸傾向于環境保護和資源循環
利用，外部壓力的增大使磷肥工業的磷石膏治理問題尤為突出；累 計排量近億噸，是石膏廢渣中排量最大的一種，排出的磷石膏渣占 用大量土地，形成渣山，嚴重污染環境，污染水源；與此同時，日 益增大的磷石膏排放量不僅需占用大量的土地，而且每年支付高額 的運行維護費用，也迫使企業增強磷石膏綜合利用的愿望。可以說， 當前磷石膏的資源化利用是我們磷肥行業當前節能減排的重要任 務，事關磷肥行業的健康、可持續發展。
隨著科學技術的發展，為了實現磷肥工業的可持續發展和磷石 膏的高度利用。人們在磷石膏利用方面也做了大量的研究，目前， 磷石膏利用主要是以下兩個方面 一、在水泥工業中的應用，通常 用來制備水泥緩凝劑和石膏板材和石膏砌塊；二、在化肥工業中的 應用，主要是利用磷石膏制備硫酸銨和硫酸鉀；其中，用磷石膏生 產無氯鉀肥一硫酸鉀的方法分為一步法和兩步法；日本的木浦善德、 英國諾丁漢大學化工系、印度CSFC研究中心對一步法作了大量工 作，優化了利用磷石膏生產硫酸鉀的工藝，具體工藝過程磷石膏 先經漂洗去除部分雜質，使CaS04 *2H20質量分數從87%左右提高 至92% 94%。在低溫條件下將磷石膏與碳酸氫銨混合，生成硫酸 銨、碳酸鈣并排出C02。低溫條件下氨揮發較少，C02氣較純，可 用于制液體co2。反應后的料漿分離碳酸鈣后，得到硫酸銨溶液， 再與氯化鉀反應生成硫酸鉀和氯化銨。經分離、洗滌、干燥得硫酸鉀產品；濾液經蒸發、分離副產氯化銨。采用此法時，磷石膏利用 率雖然可達65% 70%，產品可作為優質硫酸鉀肥料使用；但是此 法工藝復雜，流程長，所用設備較為復雜；且副產氯化鈣和少量殘 留的磷酸難以處理，在加壓或低溫條件下操作，工業放大有一定困 難。
發明內容
本發明的目的在于針對現有技術的不足，而公開一種可實現工 業化的利用磷石膏生產硫酸鉀肥的方法。
本發明的目的是通過以下方法得以實現的
一種利用磷石膏生產硫酸鉀肥的方法；該方法是將包括百分重 量比為20% 80%的磷石膏與20% 80%的鉀層石粉充分混合后進 行煅燒，煅燒溫度為80(TC 180(TC，煅燒時間為2 120分鐘。
其中，該方法是將重量百分比為20% 60%的磷石膏與40。％ 80%的鉀層石粉充分混合后進行煅燒。
所述的磷石膏包含有以下重量百分比的物質
二水硫酸鈣 20°/。 35% —
五氧化二磷 0.5% 1%
三氧化硫 40% 65%
二氧化硅 10% 20%
氧化鎂 1% 10%。
所述的鉀層石粉為200目以下。
所述的煅燒溫度為800°C 1500°C。所述的煅燒溫度為800°C 1200°C。
本發明的原理為將天然的鉀層石磨成粉末，與磷石膏充分混合 均勻，然后煅燒；主要是利用鉀的活潑性質，與磷石膏中含有大量 的硫進行反應，生產植物所需的硫酸鉀肥料。
本發明的有益效果是，將磷石膏與鉀層石粉充分混合后進行煅 燒，制備成硫酸鉀；本發明所需原料為廢料，不但容易獲得，且不 用破碎，原料價格低，大大降低了制備硫酸鉀肥料的成本，使其具 有很強的市場競爭力；而且整個工藝流程流暢、簡單易行，非常適 于工業化生產；尤其是利用廢渣不僅僅起到了變費為寶作用，同時 也為環保和宏觀的經濟可持續發展做了很大貢獻。本發明突出的特 點在于
1) 采用煅燒的工藝方法，擺脫了采用水洗法后再炒制利用的工 藝路線，(一般水洗1噸磷石膏需5噸水)，避免了二次污染，同 時節約寶貴的水資源，產量大，能耗低，不用粉碎， 一次完成干燥、 煅燒、粉碎全過程，克服了傳統工藝的弊端，適合工業化大規模生 產，解決了磷石膏工業廢渣，保護環境問題；
2) 采用煅燒的工藝方法，將磷石膏通過高溫瞬間煅燒，將磷石 膏中有害化學成分揮發轉變成惰性物質，磷石膏中主要有害成分是 有機磷和磷酸銨，利用五氧化二磷在高溫狀態下分解成氣體或部分 轉變成惰性的、穩定的難溶性磷酸類化合物如焦磷酸鈣的特點，從 而將其對產品性能的危害降低到最低點。少量有機磷經過高溫轉變 氣體排出，無機磷在高溫狀態下與鈣結合成惰性的焦磷酸鈣，從而消除了有機磷和無機磷等雜質對石膏的危害。保證了產品質量性能
的穩定。為磷石膏大量有效利用走出一條新路；
3) 采用煅燒的工藝方法，生產的產品有良好的經濟效益，節能、 免稅、原材料價格低，具有很強的市場競爭力；
4) 工藝過程簡單，連續自動化生產，易于工業化生產;無粉塵 泄漏，無污染，環保達標，利用廢渣生產，成本低；本發明填補了 我國利用磷石膏生產硫酸鉀肥這一項空白，解決工業廢渣堆放和污 染問題，變廢為寶，經濟和社會效益顯著。
具體實施例方式
下面結合實例對本發明作進一步的描述，下面的實施例可以用 來使本專業技術人員更全面的理解本發明，但不以任何方式限制本 發明。
實施例1
一種利用磷石膏生產硫酸鉀肥的方法；該方法是將重量百分比 為20%的磷石膏與80%的鉀層石粉充分混合后進行煅燒，煅燒溫度 為1800°C，煅燒時間為2分鐘。
實施例2
一種利用磷石膏生產硫酸鉀肥的方法；該方法是將重量百分比 為30%的磷石膏與70%的鉀層石粉充分混合后進行煅燒，煅燒溫度 為1500°C，煅燒時間為30分鐘。
實施例3
一種利用磷石膏生產硫酸鉀肥的方法；該方法是將重量百分比為40%的磷石膏與60%的鉀層石粉充分混合后進行煅燒，煅燒溫度 為1200°C ，煅燒時間為40分鐘。 實施例4
一種利用磷石膏生產硫酸鉀肥的方法；該方法是將重量百分比 為50%的磷石膏與50%的鉀層石粉充分混合后進行煅燒，煅燒溫度 為1500°C，煅燒時間為5分鐘。
實施例5
一種利用磷石膏生產硫酸鉀肥的方法；該方法是將重量百分比 為60%的磷石膏與40%的鉀層石粉充分混合后進行煅燒，煅燒溫度 為120(TC，煅燒時間為10分鐘。
實施例6
一種利用磷石膏生產硫酸鉀肥的方法；該方法是將重量百分比 為70%的磷石膏與30%的鉀層石粉充分混合后進行煅燒，煅燒溫度 為1500°C，煅燒時間為15分鐘。
實施例7
一種利用磷石膏生產硫酸鉀肥的方法；該方法是將重量百分比 為80%的磷石膏與20%的鉀層石粉充分混合后進行煅燒，煅燒溫度 為1200°C，煅燒時間為5分鐘。
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權利要求
1、一種利用磷石膏生產硫酸鉀肥的方法；其特征在于該方法是將重量百分比為20％～80％的磷石膏與20％～80％的鉀層石粉充分混合后進行煅燒，煅燒溫度為800℃～1800℃，煅燒時間為2～120分鐘。
2、 根據權利要求1所述的一種利用磷石膏生產硫酸鉀肥的方法，其特征在于將重量百分比為20% 60%的磷石膏與40% 80%的鉀層石粉充分混合后進行煅燒。
3、 根據權利要求1-2中任意一項所述的一種利用磷石膏生產硫酸鉀肥的方法，其特征在于所述的磷石膏包含有以下重量百分比的物質二水硫酸鈣 20% 35%五氧化二磷 0.5°/。 1%三氧化硫 40% 65%二氧化硅 10% 20%氧化鎂 1% 10%。
4、 根據權利要求1-2中任意一項所述的一種利用磷石膏生產硫酸鉀肥的方法，其特征在于所述的鉀層石粉為IOO目以下。
5、 根據權利要求1-2中任意一項所述的一種利用磷石膏生產硫酸鉀肥的方法，其特征在于所述的煅燒溫度為80(TC 150(rC。
6、 根據權利要求5所述的一種利用磷石膏生產硫酸鉀肥的方法，其特征在于所述的煅燒溫度為80(TC 120(r。
全文摘要
本發明涉及肥料生產方法技術領域，尤其涉及一種利用磷石膏生產硫酸鉀肥的方法；該方法是將包括重量百分比為20％～80％的磷石膏與20％～80％的鉀層石粉充分混合后進行煅燒，煅燒溫度為800℃～1800℃，煅燒時間為2～120分鐘；本發明不但原料容易獲得、成本低廉；而且整個工藝流程流暢、簡單易行，非常適于工業化生產。
文檔編號C05D1/00GK101580409SQ200810218830
公開日2009年11月18日 申請日期2008年10月31日 優先權日2008年10月31日
發明者林小明 申請人:東莞市大眾農業科技有限公司