用于中和由氯化钾和硫酸生成的硫酸钾的干法工艺制造技术

一项用于中和由硫酸和氯化钾生成的并含有未反应的硫酸及其相应化合物的硫酸钾的干法工艺包括：把含有未反应的硫酸及其相应化合物的硫酸钾与至少一种粉状的中和剂相混合，该粉状的中和剂选自于一组包括有氢氧化钙、氧化钙、碳酸钙、氢氧化镁、氧化镁和碳酸镁的物质，其用量为未反应的硫酸和相应化合物的０．５至２当量，水或水蒸汽是该硫酸钾重量的０．０３％至１％，先使该混合物经受挤压造粒作用然后再进行粉碎处理．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一项中和硫酸钾的干法工艺。尤其是涉及这样一种中和工艺，即把一定量的如氢氧化钙这样的中和剂和很少量的水或水蒸汽与按照一个改良法所产生的硫酸钾相混和，也就是与由氮化钾和硫酸生成的、并含有未反应的硫酸的硫酸钾相混合，(以下它将被称为改良法硫酸钾)，最后，通过挤压造粒作用来中和该混合物。近几年来，人们已经生产了散体掺和肥料并已投入了应用，这些肥料是以颗粒状化肥为重要原料的。正如人们已经熟知的，散体掺和肥料是通过把颗粒形态各种肥料的反应组份混合而产生的，为的是使肥料的反应组份具有一个确定的配比及储藏和使用所得的掺和物。因此，在钾肥原料的情况下，也要求这些反应组份处于颗粒状态。用来作钾肥原料的硫酸钾通常是通过氯化钾与硫酸以干燥方法经反应来获得的，但是，如此获得的改良法硫酸钾往往含有百分几的硫酸，即未反应的硫酸(以下将详细描述)。假如这种改良法硫酸钾是粒状的，例如象用于散体掺和的钾肥那样，这就不可能中和所得的颗粒中含有的未反应的硫酸。于是，到目前为止，改良法硫酸钾是与作为中和剂的一种碱性物质和相当大量的水(例如，为改良法硫酸钾重量的5%至8%)相混合，以提高中和效果，在造粒之前就完成中和反应，此后用干燥器或相应的设备对已中和的改良法硫酸钾进行第一次干燥，然后再使其成粒。此外，就改良法硫酸钾而言，还不象其他的肥料反应组份那样，至今尚未研制成一项有效的造粒工艺方法。于是就使用了挤压造粒的工艺。根据这样的现有技术，在改良法硫酸钾造粒之前要求一个中和步骤和干燥步骤。因此，假如有可能使改良法硫酸钾(尚未中和的产物)同时经受到中和作用和造粒作用，这就有可能省去上述的中和步骤和干燥步骤，从而节约了能源并简化了生产过程。然而，我们已经发现，假如改良法硫酸钾仅仅与中和剂相混合，紧接着又是直接造粒或者造粒和粉碎，那么在对所生成的颗粒状的或粉状的改良法硫酸钾加以储藏的过程中，中和反应就逐渐开始了构成硫酸钾结晶水的一部分水含量会由于中和反应中产生的高温而被释放出来;这一水含量的存在进一步促进中和反应，并拌随着所谓的结块现象，即颗粒状硫酸钾的相互粘结现象。如此结块的产品当然是不能用作散体掺和的。本专利技术的专利技术者已经就中和改良法硫酸钾所需的一项干法工艺作了深入的研究，根据这一方法就有可能省去中和步骤和干燥步骤，并且当中和反应在造粒和粉碎作用之后继续进行时，不产生结块现象。结果，我们惊奇地发现，假如把少量的水或水蒸汽与含有未反应的硫酸钾及其相应化合物的改良法硫酸钾相混合(而这时的水或水蒸汽用量比传统的在造粒作用之前的干燥中和步骤中所使用的水或水蒸汽少得多)，此时，中和反应混合时的生热作用就几乎不发生，而且改良法硫酸钾粉体的流动性也不受损害;从而，这就有可能在短时间内进行这种混合，容易均匀地尽早进行造粒和粉碎。另外，在造粒和粉碎步骤的过程中，上述情况下的中和反应将以比较高的速率进行，而当粉碎步骤完成时，这一中和反应也基本上完成了;所以在颗粒状的产品中就不会发现结块，而经粉碎作用获得的粉状产品，其后也可被储藏起来。本专利技术与先前的技术明显地不一样，本专利技术的目的是提供一项用于中和改良法硫酸钾的新颖干法工艺，而以制造出改良法硫酸钾的颗粒(注同样也制造出它的粉体)为前提。本专利技术的另一方面的目的是要为改良法硫酸钾提供一个挤压造粒的工艺，该工艺即不需要中和步骤也不需要干燥步骤。本专利技术具有下列主要构成(1)和作为其实施例(2)～(4)的下列构成(1)在一项用于中和以干燥方式由氯化钾和硫酸生成的硫酸钾的干法工艺中，其改进之处包括把含有未反应的硫酸及其相应化合物的硫酸钾与至少一种粉状的中和剂相混合，该粉状的中和剂选自于一组包括有氢氧化钙、氧化钙、碳酸钙、氢氧化镁、氧化镁和碳酸镁的物质，而其用量相当于未反应的硫酸和相应化合物的0.5至2当量，水或水蒸汽用量为该硫酸钾重量的0.03%至1%，先使该混合物经受挤压造粒，然后再进行粉碎处理。(2)依据上述第(1)条的工艺，上述已粉碎的产品被筛分成其颗粒尺寸大于50目(泰勒标准筛)的颗粒状产品和其颗粒尺寸为50目或小于50目的粉状产品。(3)依据上述第(1)条的工艺，所述的混合是在0℃至200℃温度下进行1分钟至1小时。(4)依据上述第(1)条的工艺，所述的挤压造粒是通过滚筒压机，挤压机或压片机来进行的。最佳实施例的详细说明本专利技术的构成及其效果将在下面被详细地描述。本专利技术中所使用的改良法硫酸钾是通过使硫酸与氯化钾反应得到的，反应物的比例大致为1摩尔的硫酸对2摩尔的氯化钾，反应过程在无水的条件下进行的，一共可分成两个步骤，前一个步骤在大约100℃的温度下进行[见下列的方程(1)]，而后一个步骤在大约300～400℃之间进行[见下列的方程式(2)]由于这两步反应都是非均相反应，因此它们不会进行至100%，而第二步骤中的反应产物含有少量的H2SO4、KCl和KHSO4，尤其是KCl和KHSO4，每一种的含量在许多情况下(甚至包括H2SO4与2KCl反应的情况)均在约1～5重量%。上述未反应的硫酸和相应的化合物，除了上述的H2SO4和KHSO4以外，还包括根据下列方程式(3)生成的焦硫酸钾。焦硫酸钾是由KHSO的热分解生成的，正如下列方程式所示的焦硫酸钾与水反应再回复成KHSO4至于本专利技术中所使用的中和剂，那些中和剂是可以从0℃至200℃温度下被使用的，是能与尚未被中和的硫酸钾中所含的未反应的硫酸和相应的化合物进行反应的。使用这些中和剂后所导致的反应产物(硫酸盐)对作为肥料反应组份的硫酸钾不产生有害的影响。中和剂的具体例子是从一组钙或镁的化合物中选择出来的至少一种化合物，这些钙或镁的化合物包括氢氧化钙、氧化钙、碳酸钙、氢氧化镁、氧化镁和硫酸镁。至于它们的形状，具有例如100目通过的颗粒尺寸的粉体(这种筛目系指泰勒标准筛网制，这适用于现有的筛目)，是较为理想的，而20目的颗粒状产品则是我们所不希望的，所使用的中和剂的量为0.5至2倍于预定的改良法硫酸钾中所含有的未反应的硫酸和相应化合物的相当量，而最好是在0.8至1.5倍之间。例如少于0.5当量，那么中和反应后该硫酸钾的强度就会很高(即PH值就会低);于是该产品就不适用于散体掺合肥料。例如超过了2倍当量，那么，留在中和反应后硫酸钾中的肥料反应组份(KO)的浓度就会在某种程度上减少，而这是我们所不希望的。在本专利技术的中和反应中所使用的水或水蒸汽为改良法硫酸钾重量的0.03%至1%，但最好是在0.05%至0.5%。对改良法硫酸钾的混合方式、中和剂及水或水蒸汽都没有特别的限制，但是三种原料的混合物要在同时或相继被送进敞口的或密封的混合器中，并在0～200℃的温度下进行掺合，而最好是在15～110℃的温度下持续1分钟至1小时，更理想的是5分钟至30分钟，所使用的水蒸汽的温度并不总限制在100℃或100℃以上，但是当密闭混合器内的压力保持在例如100mmHg对比压下时，就有可能使用低于100℃(例如90℃)的水蒸汽。只要有可能在一个短的时间内掺和如粉体这样的原料，那么，对混合器就没有特别的限制。例如螺条混合器，V型混合器，装有搅拌器的罐型混合器等均可被使用。在掺合过程中，那里就开始了一部分未反应的硫酸与中和剂之间的反应，但是由于掺合的时间大大短于挤压造粒和粉碎过程的后继步骤所本文档来自技高网...

【技术保护点】
在一项用于中和以干燥方式由硫酸和氯化钾生成的硫酸钾的干法工艺中，其改进之处包括：把含有末反应的硫酸及其相应化合物的硫酸钾与至少一种粉状的中和剂相混合，该粉状的中和剂选自于一组包括有氢氧化钙、氧化钙、碳酸钙、氢氧化镁、氧化镁、碳酸镁的物质 ，其用量为未反应的硫酸和相应的化合物的０．５至２当量，水或水蒸汽是该硫酸钾重量的０．０３％至１％，先使该混合物经受到挤压造粒作用然后再进行粉碎处理。

【技术特征摘要】
1.在一项用于中和以干燥方式由硫酸和氯化钾生成的硫酸钾的干法工艺中，其改进之处包括把含有末反应的硫酸及其相应化合物的硫酸钾与至少一种粉状的中和剂相混合，该粉状的中和剂选自于一组包括有氢氧化钙、氧化钙、碳酸钙、氢氧化镁、氧化镁、碳酸镁的物质，其用量为未反应的硫酸和相应的化合物的0.5至2当量，水或水蒸汽是该硫酸钾重量的0.03%至1%，先使该混合物经受到挤压造...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴田丰彰，早川昌作，中村诚也，金田重雄，山平胜利，山下吉达，
申请(专利权)人：窒素股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]