一種滴灌專用型硫酸鉀的生產工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及無機鹽化工生產技術，尤其涉及一種滴灌專用型硫酸鉀的生產工藝。
【背景技術】
[0002]硫酸鉀是無色結晶體，吸濕性小，不易結塊，物理性狀良好，施用方便，是很好的水溶性鉀肥。硫酸鉀也是化學中性、生理酸性肥料。硫酸鉀作為一種無氯、優質高效鉀肥，廣泛使用在煙草、葡萄、甜菜、茶樹、馬鈴薯、亞麻及各種果樹等忌氯作物的種植業中，是不可缺少的重要肥料；它也是優質氮、磷、鉀三元復合肥的主要原料。
[0003]隨著我國農業發展水平的不斷提升，越來越多的經濟作物和農場使用硫酸鉀作為增產增效的不可缺少的肥料，尤其是精細化農業生產中對滴灌型硫酸鉀的需求量成爆發式增長。然而，普通農用硫酸鉀肥料因存在常溫下水中溶解度較小，溶解速度慢，易出現水不溶物超標在進行滴灌操作時極其容易造成滴頭、阻塞噴頭現象，導致施肥作業時工效較低、影響作物均衡吸收，成為滴灌農業發展的技術瓶頸。
[0004]自上世紀50年代以來，我國鹽湖鉀肥行業不斷發展進取，尤其是近20年來國內鉀肥行業的產量從幾十萬噸迅速上升至幾百萬噸，鉀肥主要品種從單一的氯化鉀產品，不斷向硫酸鉀鎂肥、硫酸鉀和硝酸鉀等多樣化鉀肥擴展。客觀上氯化鉀和硫酸鉀鎂肥的規模化生產為我國硫酸鉀產品的開發提供了可靠充足的原料。
[0005]傳統的農業硫酸鉀一般采用氯化鉀與濃硫酸或者氯化鉀與軟鉀鎂礬反應，其中氯化鉀與濃硫酸反應稱之為曼海姆法屬于逐漸淘汰工藝，氯化鉀與軟鉀鎂礬反應是近10年來國內鹽湖開發的新型硫酸鉀生產工藝。常規的氯化鉀與軟鉀鎂礬反應生成硫酸鉀的工藝具有工藝簡單，容易規模化特征，缺點是氯化鉀和軟鉀鎂礬原料中的引入的不溶性雜質含量無法除去，使得硫酸鉀產品存在的主含量不高(氧化鉀含量在50%左右)，不溶性雜質含量高，溶解速度慢，無法滿足高端下游客戶需求。
[0006]因此，采用國內市場的氯化鉀和硫酸鉀鎂肥為原料直接生產氧化鉀主含量高(大于52%)，不溶性雜質含量低，溶解速度快的滴灌型硫酸鉀成為行業發展的熱點。
【發明內容】
[0007]本發明所要解決的技術問題是提供一種成本低、品質高的滴灌專用型硫酸鉀的生產工藝。
[0008]為解決上述問題，本發明所述的一種滴灌專用型硫酸鉀的生產工藝，包括以下步驟:
⑴將氯化鉀、軟鉀鎂礬與水進行攪拌，10-120分鐘后混合形成混鉀懸濁液；所述氯化鉀與所述軟鉀鎂礬的質量為1:10~10:1 ;所述氯化鉀和所述軟鉀鎂礬的混合物與水的質量比為 5:1~1:10 ；
⑵所述混鉀懸濁液在溫度為60°C ~120°C的條件下不斷加熱，直至所述氯化鉀和所述軟鉀鎂礬完全溶解在水中形成高鉀溶液； ⑶所述高鉀溶液經精密過濾器過濾后形成高鉀清液和不溶性雜質；
⑷所述高鉀清液以5°C /min~10°C /min的速度快速冷卻至室溫并不斷析出硫酸鉀，10~30min后過濾即得氧化鉀含量多52%的細顆粒硫酸鉀和結晶母液。
[0009]所述步驟⑴中氯化鉀的純度為50%~98.5%。
[0010]所述步驟⑴中軟鉀鎂礬的純度為50%~95.5%。
[0011]所述步驟⑶中精密過濾器的過濾介質孔隙度為0.1-10微米。
[0012]本發明與現有技術相比具有以下優點:
1、本發明以國內市場上的氯化鉀和硫酸鉀鎂肥(軟鉀鎂礬)為原料，采用高溫溶解-精密過濾-快速冷卻結晶工藝，將氯化鉀和軟鉀鎂礬原料中不溶性雜質除去，控制結晶速度制備細顆粒溶解型好的硫酸鉀結晶，不但品質高，而且制造成本低，從而實現了滴灌型硫酸鉀肥料的工業化生產。
[0013]2、本發明所得的硫酸鉀產品中氧化鉀主含量大于52%，氯根含量小于1.0%，且硫酸鉀產品顆粒大小可調，產品溶解速度可調整。
[0014]3、本發明原料廉價易得，設備成熟，操作方便，產品附加值高，經濟效益顯著。
【具體實施方式】
[0015]實施例1 一種滴灌專用型硫酸鉀的生產工藝，包括以下步驟:
⑴將55g氯化鉀、100g軟鉀鎂礬與95g水進行攪拌，10分鐘后混合形成250g混鉀懸濁液。
[0016](2) 250g混鉀懸濁液在溫度為95°C的條件下不斷加熱，直至氯化鉀和軟鉀鎂礬完全溶解在水中形成250g高鉀溶液。
[0017](3) 250g高鉀溶液經精密過濾器過濾后形成249g高鉀清液和0.73g不溶性雜質。
[0018]其中:精密過濾器的過濾介質孔隙度為0.5微米。
[0019](4) 249g高鉀清液以10°C /min的速度快速冷卻至室溫并不斷析出硫酸鉀，15min后過濾即得59g氧化鉀含量為52.3%的細顆粒硫酸鉀和190g結晶母液。
[0020]實施例2 —種滴灌專用型硫酸鉀的生產工藝，包括以下步驟:
⑴將65g氯化鉀、100g軟鉀鎂礬與105g水進行攪拌，120分鐘后混合形成270g混鉀懸濁液。
[0021](2) 270g混鉀懸濁液在溫度為115°C的條件下不斷加熱，直至氯化鉀和軟鉀鎂礬完全溶解在水中形成270g高鉀溶液。
[0022](3) 270g高鉀溶液經精密過濾器過濾后形成269g高鉀清液和0.75g不溶性雜質。
[0023]其中:精密過濾器的過濾介質孔隙度為1.0微米。
[0024]⑷269g高鉀清液以5°C /min的速度快速冷卻至室溫并不斷析出硫酸鉀，30min后過濾即得63g氧化鉀含量為52.8%的細顆粒硫酸鉀和206g結晶母液。
[0025]實施例3 —種滴灌專用型硫酸鉀的生產工藝，包括以下步驟:
⑴將50g氯化鉀、500g軟鉀鎂礬與110g水進行攪拌，50分鐘后混合形成660g混鉀懸濁液。
[0026](2) 660g混鉀懸濁液在溫度為120°C的條件下不斷加熱，直至氯化鉀和軟鉀鎂礬完全溶解在水中形成660g高鉀溶液。
[0027](3) 660g高鉀溶液經精密過濾器過濾后形成657.7g高鉀清液和2.3g不溶性雜質。
[0028]其中:精密過濾器的過濾介質孔隙度為0.1微米。
[0029](4) 657.7g高鉀清液以8°C /min的速度快速冷卻至室溫并不斷析出硫酸鉀，20min后過濾即得238.lg氧化鉀含量為52.4%的細顆粒硫酸鉀和419.6g結晶母液。
[0030]實施例4 一種滴灌專用型硫酸鉀的生產工藝，包括以下步驟:
⑴將500g氯化鉀、50g軟鉀鎂礬與5500g水進行攪拌，100分鐘后混合形成6050g混鉀懸濁液。
[0031](2) 6050g混鉀懸濁液在溫度為60°C的條件下不斷加熱，直至氯化鉀和軟鉀鎂礬完全溶解在水中形成6050g高鉀溶液。
[0032](3) 6050g高鉀溶液經精密過濾器過濾后形成6047.9g高鉀清液和2.lg不溶性雜質。
[0033]其中:精密過濾器的過濾介質孔隙度為10微米。
[0034](4)6047.9g高鉀清液以5°C /min的速度快速冷卻至室溫并不斷析出硫酸鉀，lOmin后過濾即得4.3g氧化鉀含量為53.1%的細顆粒硫酸鉀和6043.6g結晶母液。
[0035]上述實施例1~4中:氯化鉀的純度為50%~98.5%。軟鉀鎂礬的純度為50%~95.5%。
【主權項】
1.一種滴灌專用型硫酸鉀的生產工藝，包括以下步驟: ⑴將氯化鉀、軟鉀鎂礬與水進行攪拌，10-120分鐘后混合形成混鉀懸濁液；所述氯化鉀與所述軟鉀鎂礬的質量為1:10~10:1 ;所述氯化鉀和所述軟鉀鎂礬的混合物與水的質量比為 5:1~1:10 ； ⑵所述混鉀懸濁液在溫度為60°C ~120°C的條件下不斷加熱，直至所述氯化鉀和所述軟鉀鎂礬完全溶解在水中形成高鉀溶液； ⑶所述高鉀溶液經精密過濾器過濾后形成高鉀清液和不溶性雜質； ⑷所述高鉀清液以5°C /min~10°C /min的速度快速冷卻至室溫并不斷析出硫酸鉀，10~30min后過濾即得氧化鉀含量多52%的細顆粒硫酸鉀和結晶母液。2.如權利要求1所述的一種滴灌專用型硫酸鉀的生產工藝，其特征在于:所述步驟⑴中氯化鉀的純度為50%~98.5%。3.如權利要求1所述的一種滴灌專用型硫酸鉀的生產工藝，其特征在于:所述步驟⑴中軟鉀鎂礬的純度為50%~95.5%。4.如權利要求1所述的一種滴灌專用型硫酸鉀的生產工藝，其特征在于:所述步驟⑶中精密過濾器的過濾介質孔隙度為0.1-10微米。
【專利摘要】本發明涉及一種滴灌專用型硫酸鉀的生產工藝，該工藝包括以下步驟：⑴將氯化鉀、軟鉀鎂礬與水進行攪拌后混合形成混鉀懸濁液；⑵所述混鉀懸濁液不斷加熱，直至所述氯化鉀和所述軟鉀鎂礬完全溶解在水中形成高鉀溶液；⑶所述高鉀溶液經精密過濾器過濾后形成高鉀清液和不溶性雜質；⑷所述高鉀清液快速冷卻至室溫并不斷析出硫酸鉀，10~30min后過濾即得氧化鉀含量≥52%的細顆粒硫酸鉀和結晶母液。本發明不但品質高，而且制造成本低，從而實現了滴灌型硫酸鉀肥料的工業化生產。
【IPC分類】C05D5/00, C05D11/00, C05D1/02
【公開號】CN105237049
【申請號】CN201510550206
【發明人】李華生, 吳康宣, 吳小王, 黃培錦
【申請人】格爾木康生鉀業科技發展有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年9月1日