本發(fā)明專利技術(shù)屬于農(nóng)業(yè)肥料技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種生產(chǎn)硫酸氫鉀的新工藝，該工藝使用了成本較低的國產(chǎn)白鉀，制備的產(chǎn)品氯離子含量較低。本發(fā)明專利技術(shù)還公開了一種硫基復合肥的制備工藝。本發(fā)明專利技術(shù)制備的復合肥有效利用了農(nóng)作物廢棄物，并且使用了微生物發(fā)酵技術(shù)，保水固氮效果較佳、肥效更加持久、肥料施用量大大降低，同時節(jié)能環(huán)保，實現(xiàn)了變廢為寶。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種生產(chǎn)硫酸氫鉀的新工藝及其在硫基復合肥中的應(yīng)用
本專利技術(shù)屬于肥料生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種生產(chǎn)硫酸氫鉀的新工藝及其在硫基復合肥中的應(yīng)用。
技術(shù)介紹
“國家十二五規(guī)劃綱要”把糧食安全、生態(tài)文明建設(shè)、節(jié)能減排等一系列問題都列為規(guī)劃中，肥料作為“糧食中的糧食”在這一規(guī)劃的實施中起著舉足輕重的作用。2011年中央一號文件更注重于節(jié)水，在節(jié)水、提高肥料利用率方面，適用于滴灌、噴灌肥料更符合市場需求。市場水溶肥多為物理摻混法二次加工，相對浪費人力、物力，而且混合不均勻，肥效不穩(wěn)定。我國肥料的發(fā)展和應(yīng)用歷程，是從農(nóng)家肥到使用無機肥為主要階段，因農(nóng)家肥污染源多，運輸量大，在操作上費時費力并且效果不是特別明顯；而無機肥成份單一，利用率較低，而且往往會造成土壤板結(jié)和伴隨水土流失污染水源，影響生態(tài)環(huán)境。早前農(nóng)業(yè)使用的肥料主要有(NH2)2CCK (NH4)2SO4, NH4HCO3^ NH4CU (NH4)2HP04、NH4H2P04、NH4NO3 過磷酸鈣、硝酸磷肥以及含氮磷鉀的無機復合肥等。對于生長期較長的作物，后期追肥也是關(guān)鍵。底肥除外，追肥一般都采用NH4HC03、NH4C1、(NH2)2CO^NH4NO3等，這些均屬于無機肥料，并且NH4HC03、NH4Cl, (NH4)2SO4 ,NH4NO3等都屬于銨態(tài)氮肥范疇，可被作物直接吸收，但因其揮發(fā)快、利用率低、植物吸收收和影響環(huán)境等弊端，不僅僅增加生產(chǎn)成本，而且極易導致水資源環(huán)境惡化。(NH2) 2C0屬于酰銨態(tài)氮肥，所含氮素需經(jīng)尿素細菌分泌的尿酶分解轉(zhuǎn)化為銨態(tài)氮后，才能夠被植物吸收，其利用率一般在30~40%，它有肥效利用率低、易揮發(fā)、污染環(huán)境、沉淀、燒苗燒葉和土壤板結(jié)等弊端。近年來，出現(xiàn)了一些復混肥以及生物有機肥，其提高了糧食產(chǎn)量，并且肥效持續(xù)時間提高，對環(huán)境的破壞力降低；例如中國專利CN102503650公開了一種氨基酸螯合肥，該螯合肥通過添加螯合氨基酸和微量元素，提高了肥效，但是該技術(shù)存在原料成本較高，需要添加多種微量元素和氨基酸，一般企業(yè)無法承受高成本，導致不能大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。國內(nèi)生產(chǎn)硫基復合肥所用的硫酸氫鉀中間原料，主要是采用進口紅色氯化鉀和濃硫酸在反應(yīng)槽中反應(yīng)。國內(nèi)10年前建設(shè)硫基復合肥裝置時，由于對紅鉀的需求量不大，進口紅鉀價格與國產(chǎn)白鉀差別較小，而紅鉀的優(yōu)勢在于含水分低(W(H2O)0.2% 一0.5%),呈粒狀、K2O含量高((K2O) 60%~61% )、質(zhì)量穩(wěn)定，在反應(yīng)槽與硫酸反應(yīng)時，狀態(tài)較為穩(wěn)定，硫酸氫鉀溢流也較穩(wěn)定，操作方便，所以國內(nèi)硫基復合肥裝置一直使用進口紅鉀生產(chǎn)硫基復合肥。隨著硫基復合肥裝置越來越多，對進口紅鉀需求量快速增加。根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計資料，每噸進口紅鉀與國產(chǎn)白鉀價格差大約為I 00元左右。為了降低成本，有必要以國產(chǎn)白鉀代替進口紅鉀生產(chǎn)硫基復合肥。但是使用國產(chǎn)氯化鉀中存在以下問題:1、57%(Κ20含量)氯化鉀水分含量高，有時在使用過程中料漿表面漂浮一層物料需要加水溶解，混酸含水量增加，一方面造成復肥烘干負荷大，另一方面料漿含水量增加，氯化氫易溶于料槳中，料槳中Cr含量提高，產(chǎn)品中Cr含量也會相應(yīng)提高。國產(chǎn)氯化鉀水份高，黏度大，輸送難度大，投料不穩(wěn)定，造成復肥成品質(zhì)量不穩(wěn)定。使用過程溢流不穩(wěn)定，造成成品鉀含量波動。2、60%(K2O含量)在使用中反應(yīng)槽冒汽、混酸密度波動大、溢流不穩(wěn)定、爆沸現(xiàn)象等。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)是針對現(xiàn)有技術(shù)肥料生產(chǎn)技術(shù)的缺陷，提出的一種生產(chǎn)硫酸氫鉀的新工藝，該工藝使用了國內(nèi)白鉀，成本大大降低，并且氯離子含量低。本專利技術(shù)還提供了一種硫基復合肥及其制備工藝，該復合肥有效利用農(nóng)作物廢棄物，并且使用了微生物發(fā)酵技術(shù)，保水固氮效果較佳、肥效更加持久、肥料施用量大大降低，同時節(jié)能環(huán)保，實現(xiàn)了變廢為寶。為實現(xiàn)上述專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案: 一種生產(chǎn)硫酸氫鉀的新工藝，其包括如下步驟: 氯化鉀原料經(jīng)計量后用螺旋輸送機與98%濃硫酸同步加入到反應(yīng)器中；98%濃硫酸和氯化鉀的摩爾比為1.1:1 ;在加料的同時，向反應(yīng)器中通入蒸汽，蒸汽的壓力0.6Mpa，蒸汽溫度105°C ;連續(xù)地往反應(yīng)器中加入氯化鉀與硫酸，不停攪拌，一邊混合一邊反應(yīng)，反應(yīng)過程中生成的氯化氫氣體被尾氣風 機抽出送往鹽酸吸收工序，硫酸氫鉀溶液流至混酸槽備用。本專利技術(shù)還提供了一種硫基復合肥的制備工藝，其包括如下步驟: 氯化鉀原料經(jīng)計量后用螺旋輸送機與98%濃硫酸同步加入到反應(yīng)器中，其中，98%濃硫酸和氯化鉀的摩爾比為1.1:1 ;在加料的同時，向反應(yīng)器中通入蒸汽，蒸汽的壓力0.6Mpa，蒸汽溫度105°C ;連續(xù)地往反應(yīng)器中加入氯化鉀與98%濃硫酸，不停攪拌，一邊混合一邊反應(yīng)，在反應(yīng)過程中生成的氯化氫氣體被尾氣風機抽出送往鹽酸吸收工序，硫酸氫鉀溶液流至混酸槽中與磷酸混合，二者質(zhì)量比為2:3，經(jīng)攪拌槳攪拌均勻得到混酸，隨后將混酸用泵打入到造粒滾筒中，同時噴入液氨進行造粒和烘干，冷卻至室溫，然后噴灑有機助劑，攪拌機攪拌均勻，低溫干燥即得；其中，混酸、液氨、以及有機助劑的質(zhì)量比例為10:3:1 ； 上述有機助劑的制備步驟如下:將小麥秸桿曬干，然后用粉碎機粉碎成秸桿粉，投入到發(fā)酵罐中，隨后往發(fā)酵罐中添加豆柏、麩皮和100°C的水，攪拌均勻，待降低至30°C時，添加復合菌液，100轉(zhuǎn)/分鐘攪拌條件下，發(fā)酵48小時，得到發(fā)酵液；其中，秸桿粉、豆柏、麩皮、水以及混合菌液的質(zhì)量比為10:3:3:50:1 ;所述復合菌液由巨大芽孢桿菌液、地衣芽孢桿菌液、哈茨木霉菌液以及圓褐固氮菌液按照1:1:1:1的體積比例混合，四種菌液的濃度均為 I X IO8 個/ml。注，上述步驟中用到的菌種是本領(lǐng)域的常規(guī)菌種，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)其常規(guī)培養(yǎng)方法獲得其菌液。本專利技術(shù)所述菌種均可以從美國模式培養(yǎng)物集存庫(ATCC)等商業(yè)途徑購買得到。本專利技術(shù)取得的有益效果主要包括如下幾點: 本專利技術(shù)工藝使用了國內(nèi)白鉀，成本大大降低，并且制備的硫酸氫鉀氯離子含量低。本專利技術(shù)制備的復合肥有效利用了農(nóng)作物廢棄物，并且使用了微生物發(fā)酵技術(shù)，保水固氮效果較佳、肥效更加持久、肥料施用量大大降低，大大節(jié)省了肥料生產(chǎn)的成本。本專利技術(shù)選擇的多種微生物采用合理配比，通過共生增殖關(guān)系，形成了一個復雜而穩(wěn)定的微生態(tài)系統(tǒng)，有效地固氮保肥，提高了肥效；本專利技術(shù)制備方法具備流程短、能耗低、環(huán)保無污染等優(yōu)點，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。【具體實施方式】以下將采用具體實施例的方式對本專利技術(shù)進行詳盡的描述，但是不應(yīng)該理解為對本專利技術(shù)的限制。實施例1 一種生產(chǎn)硫酸氫鉀的新工藝，其包括如下步驟: 氯化鉀原料(國產(chǎn)白鉀，含水重量份數(shù)在1-2%)輸送到氯化鉀料斗內(nèi)，經(jīng)計量后用螺旋輸送機與98%濃硫酸同步加入到反應(yīng)器中；98%濃硫酸和氯化鉀的摩爾比為1.1:1。在加料的同時，向反應(yīng)器中通入蒸汽，以滿足轉(zhuǎn)化反應(yīng)時的溫度要求，蒸汽的壓力0.6Mpa，蒸汽溫度105°C，持續(xù)加熱時間為5-10分鐘。連續(xù)地往反應(yīng)器中加入氯化鉀與硫酸，不停攪拌，一邊混合一邊反應(yīng)，達到一定量后從溢流口流出至后段反應(yīng)槽，在反應(yīng)槽中繼續(xù)反應(yīng)生成硫酸氫鉀溶液。在反應(yīng)過程中生成的氯化氫氣體被尾氣風機抽出送往鹽酸吸收工序，合格的硫酸氫鉀溶液流至混酸槽中與磷酸混合，二者質(zhì)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種生產(chǎn)硫酸氫鉀的新工藝，其包括如下步驟：氯化鉀經(jīng)計量后用螺旋輸送機與98%濃硫酸同步加入到反應(yīng)器中；98%濃硫酸和氯化鉀的摩爾比為1.1：1；在加料的同時，向反應(yīng)器中通入蒸汽，蒸汽的壓力0.6Mpa，蒸汽溫度105℃；連續(xù)地往反應(yīng)器中加入氯化鉀與硫酸，不停攪拌，一邊混合一邊反應(yīng)，反應(yīng)過程中生成的氯化氫氣體被尾氣風機抽出送往鹽酸吸收工序，硫酸氫鉀溶液流至混酸槽備用。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種生產(chǎn)硫酸氫鉀的新工藝，其包括如下步驟: 氯化鉀經(jīng)計量后用螺旋輸送機與98%濃硫酸同步加入到反應(yīng)器中；98%濃硫酸和氯化鉀的摩爾比為1.1:1 ;在加料的同時，向反應(yīng)器中通入蒸汽，蒸汽的壓力0.6Mpa，蒸汽溫度105°C ;連續(xù)地往反應(yīng)器中加入氯化鉀與硫酸，不停攪拌，一邊混合一邊反應(yīng)，反應(yīng)過程中生成的氯化氫氣體被尾氣風機抽出送往鹽酸吸收工序，硫酸氫鉀溶液流至混酸槽備用。2.一種硫基復合肥的制備工藝，其包括如下步驟: 氯化鉀原料經(jīng)計量后用螺旋輸送機與98%濃硫酸同步加入到反應(yīng)器中，其中，98%濃硫酸和氯化鉀的摩爾比為1.1:1 ;在加料的同時，向反應(yīng)器中通入蒸汽，蒸汽的壓力0.6Mpa，蒸汽溫度105°C ;連續(xù)地往反應(yīng)器中加入氯化鉀與98%濃硫酸，不停攪拌，一邊混合一邊反應(yīng)，在反應(yīng)過程中生成的氯化氫氣體被尾氣風機抽出送往鹽酸吸收工序，硫...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉天福，李秉政，張文星，劉衛(wèi)平，
申請(專利權(quán))人：山東紅日阿康化工股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：山東;37
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