钾长石制硅钾钙镁速效复合肥

钾长石制硅钾钙镁速效复合肥

1概述

钾长石由微斜长石、正长石及透长石组成，是地壳中非常常见的造岩矿物，属硅酸盐类，广泛分布于岩浆岩、变

质岩及沉积岩中。长石族矿物在地壳中分布最广，在地壳中储量很大，约占地壳总量重量的50%其中60%赋存在岩浆

中，30%分布在变质岩中，10%存在于沉积岩主要是碎屑岩中，分布广泛，是许多含钾硅酸岩石的主要组分。钾长石属

于长石家族中碱性长石类的富钾长石，分子式K[AISi3O8]，其矿物理论含K2O16.9% AI2O318.4%，SQ264.7%，但也往往含有一定数量的钠长石分子。钾长石硬度6—6.5，比重2.57 g/cm3,熔点1200C ,单斜晶系，钾长石由于杂质的

存在，颜色呈白、黄、红、乳白色。钾长石不溶于水，除溶于氢氟酸外，也不溶于醋酸、硝酸、及硫酸等无机盐类。

钾长石主要用于制造搪瓷、陶瓷及玻璃，少量用于制造钾肥。由于钾长石为难溶性含钾矿物，制造钾肥工艺难度大，生产成本高，目前尚未进行大规模工业产。因而，也制约了钾长石的开采及勘查。

国内钾长石资源十分丰富，全国各省市内各有分布，在黑龙江、新疆、陕西、青海、云南、山西、辽宁、河北、河南、江苏、安徽、福建、广东、广西、四川、山东等19个省（区）市已有探明有大中型储量的矿床。截至2005年底，全

国钾长石资源已探明保有储量一百亿吨以上，钾长石及其他含钾硅酸盐岩石中的钾，基本不能为植物所吸收，必须通过化学加工，使钾变成可溶性或枸溶性后，才能作为钾肥使用。可溶性钾盐资源的90%^上集中在加拿大、俄罗斯和德

国。我国境内绝大部分钾资源为水不溶性的钾长石矿，但绝大部分是水难溶性或水不溶性的钾矿，而水溶性钾盐仅在青海、云南等地发现，主要表现为储量不大、开采不易及运输成本高。如何综合开发利用我国丰富的不溶性钾长石资源，具有重要的现实意义。

国内外从20世纪初就开始利用钾长石制钾肥的研究，先后进行了数十种工艺研究，综合起来可分为：高炉冶炼法、热分解水浸法、封闭恒温法、酸分解法、烧结法、低温分解法、微生物法。其中高炉冶炼法炉温高达1500C，为水泥厂

生产水泥过程中将挥发出来的K2O与炉内的CO2作用在烟筒中回收钾肥，为我国综合利用钾长石制钾肥的首例，但产

量较低。热分解法为上世纪70年代至90年代研究较多的方法，多为利用当地不同种类的价廉丰富的矿产资源与钾长

石混合在600C - 1000C热分解生成可溶性钾盐的方法，其工艺流程可以直接粉碎包装，也可以水浸后分离钾盐，副产物直接做水泥原料。低温分解法是比较有前景的利用钾长石制钾肥的方法，但是为了达到低成本的目的寻找价廉的助溶剂或催化剂是最佳的选择，该方法同时利用副产物制备白炭黑或偏硅酸钠、氢氧化铝或硫酸铝，终于摆脱了单纯制钾肥对钾长石所含硅铝资源的浪费，进一步发展硅系列精细化工是未来的发展方向。微生物法具有流程短，生产方法简单的特点，是一种生态环保的方法，但目前仍有许多的技术上亟待解决的问题。

2原料及指标要求

2.1原料

2.1.1钾长石：本方法生产硅钾钙镁肥的主要原料为钾长石，钾长石矿床的成因主要为正长岩型。钾长石矿床多出露于地台结晶基底及地槽褶皱系中，特别是花岗岩（包括混合花岗岩）出露区，在地台活化区的盖层中也有出露。为淡红色。块状构造，易成碎块，岩石成分为钾铝硅酸盐的火山凝灰物，形成凝岩后发生次变和脱玻作用，钾长石的主要矿物组成为长石、石英、高岭土、碳酸盐及不透明铁矿物等。本方法制造钾肥的钾长石的工业要求一般为：

边界品位：K2O>11%

Na2O、MgO+CaO之和尽可能低于2~3%

2.1.2石膏：本方法生产硅钾钙镁肥的主要助熔剂为工业废石膏、当地矿产白云石。废石膏是以硫酸钙为主要成分的一种工业废渣。废石膏呈粉状，主要成分是硫酸钙，含量在百分之80以上，其他成分为硅、铝、铁、镁、钠、钾、磷、

硫、钛、锰、铈、碳、氟等元素的氧化物。废石膏的排放量很大，我国每年产生各类工业废石膏1亿多吨，累计堆存

量已达几十亿吨，仅每生产一吨磷酸约可排出5吨磷石膏。大量废石膏如不加处置，任意堆存，不但占用大片土地，

而且会污染水体和土壤。

2.1.3白云石：白云岩是碳酸盐岩，在地层是中较为常见的矿物，白云岩的主要成分是碳酸钙和碳酸镁，化学组成为

CaMg[CO3]2。纯白云石为白色，含铁时呈灰色，风化后呈褐色。

3产品及产品指标

产品性质和产品化验结果：

硅钾钙镁肥是速效肥料，也含有部分枸溶性肥料，可以作基肥也可以用作追肥。

硅钾钙镁肥的有效成分为：氧化钾 3.5~5%、可溶性硅酸盐20~30%氧化钙6~8%氧化镁5~6%是一种碱性肥料。

硅钾钙镁肥对促进作物生育，提高产量和品质，增强植株抗病和抗倒伏能力，提高氮、磷肥效具有较好的效果，同时还能中和土壤酸性。

硅钾钙镁肥的生产，具有资源丰富、工艺简单、容易操作、投资省、上马快等优点。

4主要生产工艺流程

化肥生产工艺流程：

以钾长石、白云石、石膏、助剂等为原料，按比例配料并混合均匀，粉碎至200目后，加入高炉内，在高温下烧结40-50 分钟后，取出冷却，即得产品钾钙镁速效复合肥。

5土建及主要设备

厂房建设：20万元 隧道窑：2个X 10万 球磨机：5万 造粒机：3万 破碎机3万

6物料平衡及经济效益计算

1250 C 石灰石石膏法物料衡算及经济效益计算:

经济效益分析

以下按年处理3000吨钾长石的中试建设规模制取硅钾钙镁肥进行经济效益分析。 投资估算：按每天产量 10t ，产值/天=4600元

年总

产值：

300

天

X 460 0 元 =138

万元

经济效益预测：

项目达产后，年销售收入138万元，年利润38.6万元，中试投资回收期2年。

7操作规程及简单说明

生产操作规程

1、原料钾长石矿从采场运来后先经过储存和精选以保证给料连续和质量稳定，经过一段破碎（颚式破碎机）或二段破

碎（锤式破碎机），化验确定原料钾长石矿中的钾含量及相应成分，合格后经球磨粉碎至100目〜200目。

2、钾长石粉料在搅拌槽中与同等粒度的白云石、废石膏，按钾配比准确混合配料，混合后要求混合均匀以确保水溶性钾的溶出率，入窑生料成份适宜、均匀、稳定，粉料要均齐，此步骤可以在球磨机内一并完成。

3、将混合后的物料入窑在1250 C烧结，到达温度后窑温保持50分钟以上。入窑生料参数必须合理，操作必须统

并须根据窑情及时采取调整措施，防止欠烧料、生烧料的出现，从而保证熟料质量，确保成品质量合格稳定。

4、熟料出窑后具有微量的吸水性，质量差的熟料要分开存放并有明显标识，经化验室检验后方可按规定比例使用。

5、出磨熟料必须送入化验室指定的库内均化后，化验合格后以每袋25公斤获50公斤包装即可。建设工期：三个月

进度安排：

8设备安装时间计划