專利名稱：一種利用黑云母粉體制取農(nóng)用硫酸鉀銨的工藝的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種以黑云母粉體為原料制取農(nóng)用硫酸鉀銨的工藝。
背景技術：
硫酸鉀銨是世界通用的忌氯作物肥料，可以同時提供給作物鉀、氮和硫三種養(yǎng)分，既可提高作物產(chǎn)量，還可改善其品質(zhì)，用于缺硫土壤，可提高作物的抗病能力。目前，我國生產(chǎn)硫酸鉀的方法主要有曼海姆法、芒硝法、石膏法和硫酸銨法等，主要缺點都是以氯化鉀為原料，其原料成本高，且反應過程的條件復雜。本發(fā)明采用的原料為天然礦物資源黑云母，屬層狀硅酸鹽礦物。在黑云母晶格中，鉀離子位于層與層之間，其氧化鉀含量通常為8 重量％-10重量％。目前，國內(nèi)外利用黑云母制鉀肥的途徑主要有制取鈣鎂鉀肥和氯化鉀等，主要缺點為工藝復雜，能耗高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種利用黑云母粉體為原料制取農(nóng)用硫酸鉀銨的工藝。該方法突破了以氯化鉀為原料的局限，生產(chǎn)方法簡單，原料利用率高，成本低廉，開辟了農(nóng)用硫酸鉀銨新的生產(chǎn)工藝。為了實現(xiàn)上述目的，該工藝通過以下步驟實現(xiàn)將黑云母粉體、水和硫酸按一定的質(zhì)量比混合均勻，在一定的條件下進行酸溶反應，反應結(jié)束后過濾分離，濾液中通入一定量的氨氣后，過濾所得濾液為硫酸鉀和硫酸銨混合溶液，用于制備硫酸鉀銨產(chǎn)品，通氨氣過程中沉淀出的氫氧化鐵、氫氧化鋁和氫氧化鎂可分別用于制備氧化鐵紅、氫氧化鋁和氧化鎂產(chǎn)品，濾餅為非晶態(tài)的偏硅酸膠體，可用作制備無機硅化合物的原料。本發(fā)明利用黑云母粉體制取農(nóng)用硫酸鉀和農(nóng)用硫酸鉀銨，具有工藝相對較簡單、反應條件溫和、原料利用率高、且環(huán)境相容性良好等優(yōu)點。所述的硫酸的質(zhì)量濃度為20-40%，所述的黑云母粉體、水和硫酸的質(zhì)量比為I :4_7 :2· 5_3· O ο所述的酸溶反應的條件為酸溶反應溫度為60_90°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，使黑云母粉體原料中氧化鉀溶出率達到94wt%以上。所述的濾液中通入氨氣過程中，先使濾液pH值達到7-8,沉淀出氫氧化鐵和氫氧化鋁；再使濾液PH值達到11-12，沉淀出氫氧化鎂。在本發(fā)明的利用黑云母粉體制取農(nóng)用硫酸鉀銨的工藝中，沉淀出的氫氧化鐵、氫氧化鋁和氫氧化鎂分別用于制取氧化鐵紅、氫氧化鋁和氧化鎂。在本發(fā)明的利用黑云母粉體制取農(nóng)用硫酸鉀銨的工藝中，過濾分離后所得到的濾餅為偏硅酸膠體濾餅，用于制取無機硅化合物產(chǎn)品。在本發(fā)明的利用黑云母粉體制取農(nóng)用硫酸鉀銨的工藝中，所述的水可以為工業(yè)用水或蒸餾水。本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明的工藝簡單，黑云母粉體原料的利用率高，開辟了黑云母利用的新途徑，突破了以氯化鉀為原料生產(chǎn)硫酸鉀的局限性。本發(fā)明的酸溶反應結(jié)束后過濾分離，濾液通入氨氣沉淀出的氫氧化鐵、氫氧化鋁和氫氧化鎂分別用于制取氧化鐵紅、氫氧化鋁和氧化鎂產(chǎn)品；濾餅為非晶態(tài)的偏硅酸膠體，可進一步用作加工制備無機硅化合物的原料。
具體實施例方式實施例黑云母粉體原料，來自青海某地磷礦石選礦加工的副產(chǎn)物。表I青海某地黑云母粉體的化學成分分析結(jié)果wB%
權利要求
1.一種利用黑云母粉體制取農(nóng)用硫酸鉀銨的工藝，其特征在于按黑云母粉體、水和硫酸的質(zhì)量比為I :4-7 :2. 5-3. O混合均勻，其中，硫酸的質(zhì)量濃度為20-40% ;混合后進行酸溶反應，反應結(jié)束后過濾分離，將分離所得到濾液通入氨氣沉淀出氫氧化鐵、氫氧化鋁和氫氧化鎂后，過濾所得濾液為硫酸鉀和硫酸銨混合溶液，用于制備農(nóng)用硫酸鉀銨產(chǎn)品。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種利用黑云母粉體制取農(nóng)用硫酸鉀銨的工藝，其特征在于所述的酸溶反應的條件為，酸溶反應溫度為60-90°C，反應時間為2-4h。
3.根據(jù)權利要求I所述的一種利用黑云母粉體制取農(nóng)用硫酸鉀銨的工藝，其特征在于在所述的酸溶反應過程中進行攪拌，攪拌的速率為100-200r/min。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種利用黑云母粉體制取農(nóng)用硫酸鉀銨的工藝，其特征在于在所述的酸溶反應過程中，黑云母粉體原料中氧化鉀的溶出率達到94wt%以上。
5.根據(jù)權利要求I所述的一種利用黑云母粉體制取農(nóng)用硫酸鉀銨的工藝，其特征在于在所述的酸溶濾液通入氨氣沉淀出氫氧化鐵、氫氧化鋁和氫氧化鎂過程中，先使濾液PH值達到7-8沉淀出氫氧化鐵和氫氧化鋁，再使濾液pH值達到11-12沉淀出氫氧化鎂。
6.根據(jù)權利要求I所述的一種利用黑云母粉體制取農(nóng)用硫酸鉀銨的工藝，其特征在于沉淀出的氫氧化鐵、氫氧化鋁和氫氧化鎂分別用于制取氧化鐵紅、氫氧化鋁和氧化鎂。
7.根據(jù)權利要求I所述的一種利用黑云母粉體制取農(nóng)用硫酸鉀銨的工藝，其特征在于過濾分離后所得到的濾餅為偏硅酸膠體濾餅，用于制取無機硅化合物產(chǎn)品。
8.根據(jù)權利要求I所述的一種利用黑云母粉體制取農(nóng)用硫酸鉀銨的工藝，其特征在于所使用的水為工業(yè)用水或蒸餾水。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以黑云母粉體為原料制取農(nóng)用硫酸鉀銨的工藝。該工藝是將黑云母粉體、水和硫酸混合均勻，控制反應條件，使黑云母中的氧化鉀溶出率達到94wt％以上。反應結(jié)束后，過濾分離，濾液為硫酸鉀、硫酸鎂、硫酸鋁和硫酸鐵的混合溶液，向濾液中通入氨氣沉淀出氫氧化鐵、氫氧化鋁和氫氧化鎂后，過濾所得濾液為硫酸鉀和硫酸銨混合溶液，用于制備農(nóng)用硫酸鉀銨產(chǎn)品；沉淀出的氫氧化鐵、氫氧化鋁和氫氧化鎂分別用于制備氧化鐵紅、氫氧化鋁和氧化鎂；濾餅為非晶態(tài)的偏硅酸膠體，可用于進一步制備無機硅化物產(chǎn)品。本發(fā)明工藝簡單，反應條件溫和，成本低廉，原料利用率高。
文檔編號C05C3/00GK102838138SQ201210335649
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月11日 優(yōu)先權日2012年9月11日
發(fā)明者羅征, 林斐, 馬鴻文 申請人:昊青薪材(北京)技術有限公司