一种利用旋转窑煅烧蛇纹石生产硅钙镁钾肥的方法技术

技术编号:20087200 阅读:25 留言:0更新日期:2019-01-15 06:24
本发明专利技术公开了一种利用旋转窑煅烧蛇纹石生产硅钙镁钾肥的方法,包括如下步骤:1、拉运蛇纹石、石灰石、氯化钾原料到水泥生产线;2、准备含碳大于80%的石墨到所述的生产线待用;3、将以上的原料按照质量百分数的比例:蛇纹石:石灰石:氯化钾:石墨碳=63%:28%:6%:3%的比例加入到旋转窑,在850~1200℃的温度范围煅烧,物料温度达到900℃以上即可出料;4、出料后的物料在熟料磨磨细到140目,出料后经过皮带磁选机磁选,磁选出没有磁性的物料作为硅钙镁钾肥的粉末原料使用;5、化验以上的粉末原料,检测其中的CaO、SiO2、K2O、MgO的含量;6、检测结束后,CaO不足部分,用脱硫石膏补足,K2O不足的,由硫酸钾补足,然后在造粒生产线,生产成为粒状产品即可。

【技术实现步骤摘要】
一种利用旋转窑煅烧蛇纹石生产硅钙镁钾肥的方法
本专利技术涉及一种利用旋转窑煅烧蛇纹石生产硅钙镁钾肥的方法。
技术介绍
矿物质肥料的生产,大多数采用煅烧的工艺。生产中量元素肥料常见的原料有石英石、石灰石、白云石、麦饭石、钾长石、蛭石、牡蛎壳、珊瑚岩等。这些原材料基本上以富含CaO、SiO2、MgO、K2O等,煅烧的工艺通常在旋窑或者竖窑进行。硅钙镁钾肥的生产也是采用煅烧和粉磨,造粒的工艺方法。检索文献披露:(1)、合肥工业大学的朱继存在2000年第12期的《石材》杂志上公布的题为“蛇纹石的物质成分特征和利用”论文中间,有“蛇纹石对热不敏感,热的稳定性好。就热的稳定性而言,叶蛇纹石高于利蛇纹石、利纤蛇纹石。纤蛇纹石的热导率不超过0.23w/m。K,是良好的耐热绝缘材料。蛇纹石的吸水率不大。这是因为蛇纹石矿物结构单元层间不吸附水的原因。但是,由于蛇纹石的粒径很细小,或呈纤维状,在细片和纤维间可吸附少量的水。蛇纹石可做耐火材料。”的内容表述;(2)符剑刚、王晖等人在2007《湿法冶金》杂志上刊出题为“蛇纹石矿的开发利用现状及发展趋势”的论文中间,有如下的内容表述:“用蛇纹石作配料可以制造水溶性磷肥,目前国内利用蛇纹石生产钙镁磷肥的企业主要有广西磷肥厂、云南磷肥厂、江苏东海磷肥厂等。其生产工艺采用熔融工艺”。根据以上的表述可知,目前还没有利用旋窑煅烧蛇纹石生产硅钙镁钾肥的工艺。此外作为中国最大的钾盐基地,罗布泊钾盐,能够作为肥料使用,但是氯化钾复合肥含氯高,不能适用于烟草、甘蔗、马铃薯、茶叶、甜菜等忌氯作物。专利技术人在研究新疆若羌县依吞布拉克镇的蛇纹石结构时发现,蛇纹石中间含有Cr、Pb、Cd、Fe、Co、Mn、Ni、Mo等多种重金属。其中Cr的含量超过了国家化肥GB/T23349-2009《肥料中砷、镉、铅、铬、汞生态指标》,所以关于利用蛇纹石生产肥料需要一定的工艺,去除蛇纹石中间Cr的成分,才能够满足肥料的使用标准,新疆依吞布拉克地区的蛇纹石中间有害元素的成分情况和国标的对比如下表所示:
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用旋转窑煅烧蛇纹石生产硅钙镁钾肥的方法,依据蛇纹石的成矿机理和矿物组织的特点,利用冶金传输理论,结合重金属氧化物还原反应的自由能数值,采用配加部分活性材料和还原性材料的方法,通过旋转窑生产出矿物质肥料,应用于农林牧行业。本专利技术的目的是这样实现的,一种利用旋转窑煅烧蛇纹石生产硅钙镁钾肥的方法,包括如下步骤:1、拉运蛇纹石、石灰石、氯化钾原料到水泥生产线,其中石灰石中的CaO质量百分比含量至少为50%;2、准备含碳大于80%的石墨到所述的生产线待用;3、将以上的原料按照质量百分数的比例:蛇纹石:石灰石:氯化钾:石墨碳=63%:28%:6%:3%的比例加入到旋转窑,在850~1200℃的温度范围煅烧,物料温度达到900℃以上即可出料;4、出料后的物料在熟料磨磨细到140目,出料后经过皮带磁选机磁选,磁选出有磁性的物料作为冶金原料利用,没有磁性的物料作为硅钙镁钾肥的粉末原料使用;5、化验以上的粉末原料,检测其中的CaO、SiO2、K2O、MgO,以及其中的铬、镉、砷、铅、汞的含量;6、以上的检测结束后,CaO不足部分,用脱硫石膏补足,K2O不足的,由硫酸钾补足,然后在造粒生产线,生产成为粒状产品即可;7、旋转窑的除尘灰作为铅锌冶炼原料出售给铅锌冶炼厂。本专利技术的技术原理:1、利用煅烧蛇纹石脱水,产生游离的SiO2,促使蛇纹石的组分中间,游离的二氧化硅向肥效组分转化,蛇纹石中间弱磁性氢氧化铁向强磁性物质Fe3O4转化,其反应的方程式如下:Mg6[Si4O10](OH)8+Q→3Mg2[SiO4]+SiO2+4H2O(煅烧脱水促进SiO2晶体向四面体转化)2Fe(OH)3+Q=Fe2O3+3H2O(铁的氧化物的脱水反应)Fe2O3+FeO=Fe3O4(三氧化二铁的磁化反应)2、由于蛇纹石导热性很差,脱水后的镁橄榄石是一种耐火材料,加入KCl6%,多元混合物的共熔温度在1250℃,促进蛇纹石在煅烧温度区间呈现局部烧结化状态(不会出现大面积熔融区),防止混合物粘窑,同时便于混合物出窑后的破碎加工,回收蛇纹石中间的有价金属。Mg6[Si4O10](OH)8+8KCl+Q→6MgO·SiO2+3SiO2+4K2O+8HCl(氯化钾的脱氯反应)3、碳酸钙的分解反应,产生的CO2能够与石墨碳反应,产生的还原性气体CO,促进煅烧过程中的氧化物向金属态或者低价态转化,氧化钙与氧化镁、二氧化硅反应,生成低熔点的钙镁橄榄石,促使蛇纹石降低熔点的同时,有利于蛇纹石中间的氧化镁和氧化硅晶体结构的转化,镁肥元素氧化镁的形成在这一阶段完成,反应方程式如下:CaCO3+Q=CaO+CO2CaO+2MgO·SiO2=CaO·MgO·SiO2+MgO(低熔点物质的产生和游离氧化镁的产生)4、加入还原剂C还原PbO、,使之从原矿物组织中间分离,进入除尘灰,除尘灰作为铅锌冶炼原料向铅锌冶炼厂出售。PbO(l)+C=Pb(g)+CO(g)ΔG0=252700-247.92T从上式可知开始反应温度为746℃。PbO(l)+CO=Pb(g)+CO2(g)ΔG0=86150-76.92T由上式计算可知开始反应温度为847℃。5、煅烧后的混合物进行球磨处理到140目,混合物在机械力化学反应的作用下,低熔点物质将会向游离态物质转化,进一步释放烧结态混合物中量元素的肥效,其反应的方程式如下:CaO·MgO·SiO2→CaO+MgO+SiO26、烧结态混合物在磨细到140目,其中的氧化铬、氧化镍、氧化钴、氧化铁等具有磁性,在球磨机出料后,通过磁选机就能够被磁选,作为高价值的有价金属氧化物被回收利用。其余的混合物,为硅钙镁钾肥的主要原料。本专利技术的创新点:1.蛇纹石中间,加入氯化钾6%,用于降低蛇纹石在煅烧过程中的熔点,补充硅钙镁钾肥的钾元素。2.蛇纹石中间添加还原剂碳和碳酸钙,产生的化学反应能够使蛇纹石中间的氧化铅能够进入除尘灰中间,加以回收利用。3.烧结态的混合物球磨到140目,是CrO、FeO、CdO、NiO、CoO等耐磨相与硅酸盐、偏硅酸盐、钙镁橄榄石相解离的最佳临界值。实施例:实施例以新疆若羌县依吞布拉克的蛇纹石资源和水泥旋转窑生产线为例。一种利用旋转窑煅烧蛇纹石生产硅钙镁钾肥的方法,包括如下步骤:1、拉运蛇纹石、石灰石(CaO>50%)、氯化钾原料到水泥生产线;2、准备含碳大于80%的石墨到生产线待用;3、将以上的原料按照质量百分数的比例:蛇纹石:石灰石:氯化钾:石墨碳=63%:28%:6%:3%的比例加入到旋转窑,在850~1200℃的范围煅烧,物料温度达到900℃以上即可出料;4、出料后的物料在熟料磨磨细到140目,出料后经过皮带磁选机磁选,磁选出有磁性的物料作为冶金原料利用,没有磁性的物料作为硅钙镁钾肥的粉末原料使用。5、化验以上的粉末原料,检测其中的CaO、SiO2、K2O、MgO,以及其中的铬、镉、砷、铅、汞的含量。6、以上的检测结束后,CaO不足部分,用脱硫石膏补足,K2O不足的,由硫酸钾补足,然后在造粒生产线,生产成为粒状产品即可。7、旋转窑的除尘灰作为铅锌冶炼原料出售给铅锌冶炼厂。本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种利用旋转窑煅烧蛇纹石生产硅钙镁钾肥的方法,其特征在于:包括如下步骤:1、拉运蛇纹石、石灰石、氯化钾原料到水泥生产线,其中石灰石中的CaO质量百分比含量至少为50%;2、准备含碳大于80%的石墨到所述的生产线待用;3、将以上的原料按照质量百分数的比例:蛇纹石:石灰石:氯化钾:石墨碳=63%:28%:6%:3%的比例加入到旋转窑,在850~1200℃的温度范围煅烧,物料温度达到900℃以上即可出料;4、出料后的物料在熟料磨磨细到140目,出料后经过皮带磁选机磁选,磁选出有磁性的物料作为冶金原料利用,没有磁性的物料作为硅钙镁钾肥的粉末原料使用;5、化验以上的粉末原料,检测其中的CaO、SiO2、K2O、MgO,以及其中的铬、镉、砷、铅、汞的含量;6、以上的检测结束后,CaO不足部分,用脱硫石膏补足,K2O不足的,由硫酸钾补足,然后在造粒生产线,生产成为粒状产品即可;7、旋转窑的除尘灰作为铅锌冶炼原料出售给铅锌冶炼厂。

【技术特征摘要】
1.一种利用旋转窑煅烧蛇纹石生产硅钙镁钾肥的方法,其特征在于:包括如下步骤:1、拉运蛇纹石、石灰石、氯化钾原料到水泥生产线,其中石灰石中的CaO质量百分比含量至少为50%;2、准备含碳大于80%的石墨到所述的生产线待用;3、将以上的原料按照质量百分数的比例:蛇纹石:石灰石:氯化钾:石墨碳=63%:28%:6%:3%的比例加入到旋转窑,在850~1200℃的温度范围煅烧,物料温度达到900℃以上即可出料;4、出料...

【专利技术属性】
技术研发人员:慕湧俞海明吴汉元李秉勃田淑芳徐向阳
申请(专利权)人:若羌县圣地石棉尾料再利用科技开发有限公司
类型:发明
国别省市:新疆,65

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