CN1218908C - 氯化钾团聚造粒工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氯化钾团聚造粒的工艺，它是将称为白钾或红钾的氯化钾原料、团聚造粒用粘接剂与添加料混合后进入团聚造粒设备，按常规的团聚造粒工艺进行团聚造粒，所得粒子经干燥、冷却、筛分，即得成品，所述的添加料成分为硫酸亚铁，其使用的重量份占氯化钾原料重量的3%-30%；所述的粘接剂为重量份占氯化钾原料重量的5%-35%的磷石膏，或者为重量份占氯化钾原料重量的5%-20%的半水石膏，或者为重量份占氯化钾原料重量的3%-20%的膨润土。本发明通过加入添加料改进了物料的成粒性能，提高了湿粒子的强度，从而使氯化钾可以采用团聚造粒工艺进行造粒，克服了现有技术不能生产圆粒状氯化钾的缺陷。
Description
技术领域
本发明所要保护的技术方案属于化肥生产中的团聚造粒技术领域，具体地说是一种利用团聚造粒工艺生产氯化钾颗粒粒肥的方法。
背景技术
与粉状肥料相比，颗粒肥料物理性能好，装卸时不起尘，长期存放不结块，流动性好，施肥时易撒布，并可实现飞机播肥，同时还可起到缓释作用，提高肥料的利用率。此外，品种不同但大小相近的颗粒肥料可实现直接掺混，所得到低成本的BB肥具有和复合肥同样的肥效。因此肥料颗粒化是当今化肥的发展趋势之一。目前影响BB肥发展的主要因素是缺少颗粒钾肥特别是圆粒状的颗粒钾肥。比如在中国，颗粒磷肥已经具有一定的规模，大颗粒尿素也在近几年有了很大的发展，这些为发展BB肥提供了磷肥、氮肥原料基础，但是作为一种主要钾肥的氯化钾却一直难以生产出圆粒状的颗粒，因此使得BB肥的发展因为缺乏了钾肥原料基础而受到了很大的阻碍。
氯化钾主要有两种产品，一种是俗称红钾的从固体矿开采出来的，如俄罗斯、加拿大等国生产的红色氯化钾，另一种是从含卤盐水中提取出来的俗称白钾的白色氯化钾，中国由于缺少固体矿资源，基本上只有这一种。无论是红钾还是白钾，它们的主要成分都是相同的，按常规方法进行造粒，都存在湿粒子强度差，经不起干燥窑的扬洒的缺陷，因而难以进行团聚造粒。所以目前世界上颗粒钾肥基本上都是采用辊式挤压法生产的，其产品是不规则的片状颗粒，作为BB肥使用，容易发生肥效偏集现象，所以较难为市场所接受。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种能够生产均匀颗粒状钾肥的造粒方法。
本发明所提出的生产颗粒氯化钾的技术方案是：将称为白钾或红钾的氯化钾原料、团聚造粒用粘接剂与添加料混合后进入团聚造粒设备，按常规的团聚造粒工艺进行团聚造粒，所得粒子经干燥、冷却、筛分，即得成品，其特征在于：所述的添加料成分为硫酸亚铁，其使用的重量份占氯化钾原料重量的3％-30％；所述的粘接剂为重量份占氯化钾原料重量的5％-35％的磷石膏，或者为重量份占氯化钾原料重量的5％-20％的半水石膏，或者为重量份占氯化钾原料重量的3％-20％的膨润土。
通过多次实验发现：亚铁物质作为氯化钾团聚造粒方法中使用的添加料能显著增加湿粒子强度。针对白钾的团聚造粒选用重量份占氯化钾原料重量的5％-15％硫酸亚铁为宜；针对红钾的团聚造粒选用重量份占氯化钾原料重量的15％-25％硫酸亚铁为宜；硫酸亚铁选用FeSO4·7H2O为宜。
由于亚铁的加入，使产品的PH值下降，故加入水淬渣来调整PH值，使产品的PH值≥4。
此外，本发明的在团聚造粒过程中使用的粘接剂可按以下配方加入：
在团聚造粒过程中选用重量份占氯化钾原料重量的5％-35％的磷石膏为宜；或者团聚造粒过程中选用重量份占氯化钾原料重量的5％-20％的半水石膏为宜；或者白钾的团聚造粒过程中选用重量份占氯化钾原料重量的3％-10％的膨润土为宜；红钾的团聚造粒过程中选用重量份占氯化钾原料重量的5％-20％的膨润土为宜。
本发明通过加入添加料改进了物料的成粒性能，提高了湿粒子的强度，从而使氯化钾可以采用团聚造粒工艺进行造粒，并且考虑到成本及养分因素，所采用的添加料有利于农作物生长需要而且是廉价的工业废副产品，因此本发明具有以下突出的优点：
1、此工艺路线与传统的复混肥团聚造粒工艺相同，无需任何设备改造即可组织生产，便于工业化应用推广，具备了团聚造粒工艺简单、成本低、产品质量均匀稳定的各种优点。2、由于采用团聚造粒工艺，所得产品是真正的圆形颗粒，易为市场所接受，与片状大颗粒氯化钾相比具有无可比拟的竞争优势。3、添加料来源广泛且为工业废副产品，且其成份还是对农作物有益的，不仅具有环保效益，而且价格便宜，具有较好的成本优势。4、成球合格率高，一般在70％以上，有利于降低成本，提高产量。5、所得的氯化钾颗粒的K2O含量高，一般可达45％以上。
具体实施方式：
以下各实施例选用的白钾为：国产白钾，K2O 49.50％，H2O 8.91％红钾为：俄罗斯红钾，K2O 61.07％，H2O 0.89％。采用的工艺方案是：首先将氯化钾原料和水淬渣预以破碎，然后按一定比例计量的氯化钾、粘接剂和添加料加到混料槽中，由皮带输送至造粒窑或造粒盘中，按正常工艺条件喷水或通蒸汽进行团聚造粒，随后进入干燥窑进行热风干燥，从干燥窑出来后经过冷却、筛分，合格的粒肥即为成品，成品按GB15063-2001规定的方法检测，而筛上的粗粒肥破碎后与筛下的物料作为返料共同返回造粒窑与新鲜原料混合后再造粒。
表一：
| 编号 | 原料Kg | 亚铁Kg | 合格粒子含量(％) | 抗压强度(N) | K2O含量(％) | H2O含量(％) | PH值 | 水淬渣加入量Kg |
| 1-1 | 白钾100 | 0 | / | / | / | / | / | / |
| 1-2 | 3 | 48.3 | 14 | 46.6 | 2.5 | 5.0 | / | |
| 1-3 | 5 | 60.5 | 15 | 46.2 | 2.3 | 3.8 | 0.5 | |
| 1-4 | 10 | 69.1 | 15 | 45.0 | 2.3 | 3.0 | 2.0 | |
| 1-5 | 12 | 66.3 | 15 | 44.6 | 2.6 | 2.8 | 2.5 | |
| 1-6 | 15 | 62.4 | 16 | 44.1 | 2.5 | 2.6 | 3.0 | |
| 1-7 | 20 | 55.1 | 17 | 43.1 | 2.2 | 2.5 | 4.0 | |
| 1-8 | 25 | 52.2 | 16 | 42.4 | 2.7 | 2.4 | 5.0 | |
| 1-9 | 30 | 42.8 | 15 | 41.5 | 2.5 | 2.2 | 6.0 | |
| 1-10 | 35 | 32.1 | 14 | 40.7 | 2.3 | 2.1 | 7.0 | |
| 1-11 | 红钾100 | 0 | / | / | / | / | / | / |
| 1-12 | 3 | 33.1 | 13 | 47.5 | 2.4 | 5.6 | / | |
| 1-13 | 5 | 39.3 | 13 | 51.3 | 2.2 | 3.6 | 4.0 | |
| 1-14 | 10 | 52.2 | 15 | 50.1 | 2.4 | 3.3 | 5.0 | |
| 1-15 | 15 | 66.3 | 16 | 48.8 | 2.5 | 3.2 | 6.0 | |
| 1-16 | 20 | 75.1 | 16 | 47.6 | 2.3 | 2.8 | 7.0 | |
| 1-17 | 25 | 68.8 | 17 | 46.4 | 2.4 | 2.5 | 8.0 | |
| 1-18 | 30 | 55.2 | 16 | 45.3 | 2.5 | 2.3 | 9.0 | |
| 1-19 | 35 | 49.1 | 16 | 40.5 | 2.5 | 5.6 | / |
上表中使用的粘接剂为重量份占氯化钾原料重量15％的磷石膏，亚铁为FeSO4·7H2O，当其添加量在范围在3％-30％内都能使氯化钾成粒，其中白钾在5％-15％、红钾在15％-25％的范围内成粒性最好。表中合格粒子的含量也叫成球合格率，一般指粒径在1.5-4.0mm之间的粒子占物料总重的百分比含量；K2O和水的含量也是指成型粒子中的K2O和水的重量百分比含量；PH值是指未加入水淬渣的成型粒子PH值，水淬渣加入量是指将成型粒子的PH值≥4时在混料槽中加入的水淬渣的最小的重量。按照上述相同的方法和评定标准，分别将磷石膏、膨润土、半水石膏按1-4和1-16所用的亚铁和氯化钾和以下各表的配方混合到一起造粒：
表二：
| 编号 | 基础配方 | 磷石膏Kg | 合格粒子含量(％) | 抗压强度(N) | K2O含量(％) | H2O含量(％) | PH值 | 水淬渣加入量Kg |
| 2-1 | 1-4 | 0 | 33.3 | 12 | 50.5 | 2.4 | 2.9 | 3.0 |
| 2-2 | 5 | 62.5 | 15 | 49.2 | 2.2 | 3.0 | 2.5 | |
| 2-3 | 10 | 65.2 | 15 | 47.6 | 2.3 | 3.2 | 2.0 | |
| 2-4 | 20 | 68.8 | 16 | 42.3 | 2.4 | 3.3 | 1.5 | |
| 2-5 | 30 | 62.3 | 16 | 39.4 | 2.6 | 3.5 | 1.0 | |
| 2-6 | 35 | 58.0 | 16 | 38.0 | 2.8 | 3.6 | 0.5 | |
| 2-7 | 40 | 49.1 | 15 | 36.8 | 2.4 | 3.6 | 0.5 | |
| 2-8 | 1-16 | 10 | 75.0 | 16 | 47.7 | 2.3 | 2.8 | 7.0 |
| 2-9 | 20 | 71.5 | 19 | 45.8 | 2.6 | 3.0 | 6.0 | |
| 2-10 | 25 | 66.2 | 19 | 44.3 | 2.7 | 3.1 | 5.0 | |
| 2-11 | 35 | 60.8 | 18 | 41.2 | 2.3 | 3.3 | 4.0 | |
| 2-12 | 40 | 56.3 | 18 | 40.1 | 2.7 | 3.4 | 4.0 |
表三：
| 编号 | 基础配方 | 半水石膏Kg | 合格粒子含量(％) | 抗压强度(N) | K2O含量(％) | H2O含量(％) | PH值 | 水淬渣加入量Kg |
| 3-1 | 1-4 | 3 | 31.2 | 16 | 49.3 | 2.5 | 3.8 | 0.5 |
| 3-2 | 5 | 62.4 | 17 | 48.6 | 2.2 | 4.0 | / | |
| 3-3 | 8 | 70.5 | 21 | 47.8 | 2.4 | 4.2 | / | |
| 3-4 | 10 | 65.2 | 18 | 47.2 | 2.3 | 4.4 | / | |
| 3-5 | 15 | 60.3 | 19 | 46.6 | 2.6 | 4.7 | / | |
| 3-6 | 1-16 | 5 | 52.2 | 18 | 50.4 | 2.3 | 3.3 | 4.0 |
| 3-7 | 10 | 62.3 | 19 | 48.5 | 2.6 | 3.6 | 2.0 | |
| 3-8 | 15 | 69.0 | 22 | 46.6 | 2.5 | 3.8 | 1.0 | |
| 3-9 | 20 | 63.4 | 20 | 44.7 | 2.2 | 4.1 | / | |
| 3-10 | 25 | 40.1 | 17 | 43.5 | 2.3 | 4.3 | / |
表四：
| 编号 | 基础配方 | 膨润土Kg | 合格粒子含量(％) | 抗压强度(N) | K2O含量(％) | H2O含量(％) | PH值 | 水淬渣加入量Kg |
| 4-1 | 1-4 | 2 | 43.2 | 16 | 49.5 | 2.4 | 3.0 | 2.0 |
| 4-2 | 3 | 58.4 | 16 | 49.0 | 2.4 | 3.0 | 2.0 | |
| 4-3 | 6 | 66.1 | 15 | 48.4 | 2.5 | 3.0 | 2.0 | |
| 4-4 | 8 | 65.2 | 14 | 47.8 | 2.1 | 3.0 | 2.0 | |
| 4-5 | 10 | 57.2 | 12 | 47.2 | 2.3 | 3.0 | 2.0 | |
| 4-6 | 12 | 45.6 | 11 | 47.1 | 2.5 | 3.0 | 2.0 | |
| 4-7 | 1-17 | 3 | 44.7 | 16 | 50.1 | 2.3 | 2.9 | 8.0 |
| 4-8 | 5 | 53.9 | 15 | 51.0 | 2.5 | 2.8 | 8.0 | |
| 4-9 | 10 | 63.2 | 17 | 48.5 | 2.5 | 2.8 | 8.0 | |
| 4-10 | 15 | 57.3 | 16 | 46.8 | 2.3 | 2.9 | 8.0 | |
| 4-11 | 20 | 50.1 | 14 | 45.2 | 2.4 | 2.8 | 8.0 | |
| 4-12 | 25 | 40.8 | 12 | 43.8 | 2.4 | 2.8 | 8.0 |
加入磷石膏、半水石膏、膨润土等粘接剂可以较好地改善氯化钾的成粒性能，但是过多地加入使物料的粘性增加反而不利于成粒，并且粘接剂会使产品养分下降，所以应在保证成粒的情况下合理确定粘接剂的用量。
Claims (7)
1、氯化钾团聚造粒方法，将称为白钾或红钾的氯化钾原料、团聚造粒用粘接剂与添加料混合后进入团聚造粒设备，按常规的团聚造粒工艺进行团聚造粒，所得粒子经干燥、冷却、筛分，即得成品，其特征在于：所述的添加料成分为硫酸亚铁，其使用的重量份占氯化钾原料重量的3％-30％；所述的粘接剂为重量份占氯化钾原料重量的5％-35％的磷石膏，或者为重量份占氯化钾原料重量的5％-20％的半水石膏，或者为重量份占氯化钾原料重量的3％-20％的膨润土。
2、根据权利要求1所述的氯化钾团聚造粒方法，其特征在于：白钾的团聚造粒过程中选用重量份占氯化钾原料重量的5％-15％硫酸亚铁。
3、根据权利要求1所述的氯化钾团聚造粒方法，其特征在于：红钾的团聚造粒过程中选用重量份占氯化钾原料重量的15％-25％硫酸亚铁。
4、根据权利要求1所述的氯化钾团聚造粒方法，其特征在于：硫酸亚铁为FeSO4·7H2O。
5、根据权利要求1所述的氯化钾团聚造粒方法，其特征在于：可加入水淬渣来调整PH值，使产品的PH值≥4。
6、根据权利要求2所述的氯化钾团聚造粒方法，其特征在于：白钾的团聚造粒过程中选用重量份占氯化钾原料重量的3％-10％的膨润土。
7、根据权利要求3所述的氯化钾团聚造粒方法，其特征在于：红钾的团聚造粒过程中选用重量份占氯化钾原料重量的5％-20％的膨润土。
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