一种含硫酸钾土壤调理剂的制造方法技术

一种含硫酸钾土壤调理剂的制造方法，该方法是先对含钾矿物、石膏、石灰质原料进行化学全分析，检测原料的有效成分含量及其重金属是否符合农业部土壤肥料标准；再将重金属含量不超标符合土壤肥料标准的含钾矿物、石膏、石灰质原料，进行预均化，使其化学成分、水分相对稳定；然后将预均化后的原料经过破碎至直径小于5cm，进入原料储库进一步均化，使其在化学成分的波动不得超过0.5%；再后进行配料、粉磨、煅烧、复配、粉磨、检验和包装即制造成所述含硫酸钾的土壤调理剂。本发明专利技术简化了工艺流程，仅将钾元素活化，并配入土壤所需的多种中微量元素，使之成为具有修复土壤功能的土壤调理剂，能解决土壤补钾缺素等障碍问题，简化了农户施用环节。

A Manufacturing Method of Soil Conditioner Containing Potassium Sulfate

A method for making potassium sulfate-containing soil conditioner is to make a chemical analysis of potassium minerals, gypsum and lime-based raw materials, to check whether the content of effective components and heavy metals of raw materials meet the soil fertilizer standards of the Ministry of Agriculture, and then to homogenize potassium-containing minerals, gypsum and lime-based raw materials whose content of heavy metals does not exceed the soil fertilizer standards. The chemical composition and water content are relatively stable; then the pre-homogenized raw materials are crushed to less than 5 cm in diameter and further homogenized into the raw material storage so that the fluctuation of the chemical composition can not exceed 0.5%. Then the soil conditioner containing potassium sulfate is manufactured by proportioning, grinding, calcination, compounding, grinding, inspection and packaging. The invention simplifies the technological process by activating potassium and adding various medium and trace elements needed by the soil to make it a soil conditioner with the function of repairing the soil, which can solve the problems of soil potassium deficiency and other obstacles, and simplifies the application links of farmers.

【技术实现步骤摘要】
一种含硫酸钾土壤调理剂的制造方法
本专利技术公开了一种含硫酸钾土壤调理剂的制造方法，属农业土壤肥料领域。
技术介绍
钾长石经数亿年的风化形成了土壤，其中农作物三大元素之一的钾元素在土壤中的含量一般在3%~7%之间，特别是钾长石中的K2O的含量高达8%~10%，有的甚至高达13%。（钾长石K2OAl2O36SiO2的理论含钾量达16.9%）尽管钾元素经过长期的风化，其中有一部分形成了有效态，但是由于雨水的淋溶和农业生产灌溉及作物的吸收土壤中仅存的有效态钾已非常有限，远远不能满足农作物生长的需要，因此，钾肥的保障供给关切到我国农业生产的安全；我国是一个农业生产大国，每年消耗的钾肥已经超过了一千万吨，尽管有青海盐湖和新疆罗布泊两大钾肥基地，但两地的储量有限，地处偏僻，交通不便，淡水馈乏，使得产量有限，成本高，总的供给量还未超过500万吨。因此，我国钾肥对外的依存度仍超过了50%，为确保我国粮食安全，替钾、活化钾一致是我国学术竞相研究的课题；上世纪五六十年代，我国各地均有利用水泥立窑煅烧钾长石生产窑灰钾肥的尝试，但由于钾元素逸出有限，过多的钾仍存留在水泥熟料中，导致砼发生碱集料反应，从而给建构筑物的使用寿命造成了极大的隐患，因此七十年代后期基本停产。至八十年代，国外的钾肥价格飞涨，我国要用大量的外汇购买钾肥，此时期国内先后有38家科研院所投入大量的人力、物力、财力来开展钾肥自给化的研究，化工部长沙设计院首先提出了利用钾长石在常温下酸浸逐级分解生产硫酸钾联产纳米二氧化硅、硅铝合金、立德粉、碳酸钠等，到了九十年代在贵州万山特区进行了年产2000吨硫酸钾中试线的建设，但由于近几年钾肥价格起伏较大，副产品更是跌出成本价，故到今天尚未见到投入生产的报道；进入二十一世纪，我国有山东科技大学的薛彦辉，华南理工大学的石林，中国地质大学的课题组立项利用钾长石采用烧结法生产钾肥的报道，但钾肥和废渣1：15~20的产出比及其成本和环保的压力，规模产出化仍然遥远；我国学者雷志刚总结了前人近百年研究矿物钾肥的经历，潜心研究二十多年，专利技术了利用富钾矿物（钾长石、钾岩石等）生产硫酸钾、氯化钾联产特种水泥及钙镁磷硅肥的技术方案，一揽子解决了钾肥的成本、尾渣的处理等难题。但由于水泥近几年市场低迷，加上产能受国家宏观调控限制，同时工信部对我国窑炉工业产能不得小于4000T/D要求，使得投资一组生产线就超十亿元人民币以上，导致目前还未见到产业化的报道；随着土壤现状的日益恶化，国内急需数亿吨土壤调理剂解决酸化、板结及其农产品重金属超标的问题，中国科学院刘建明等研究员提出了湿热石灰法活化钾长石的研究，年产五万吨的土壤调理剂工厂已投产，但由于能耗及其反应釜等成套设备的限制，短时期大规模投放市场满足我国土壤调理剂数亿吨的需求还要一个漫长的过程。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种含硫酸钾土壤调理剂的制造方法,用以解决钾肥自给及农业生产安全的问题，同时解决市场急需的土壤调理剂确保农产品安全问题，补充土壤中有效态钾，钝化、螯合土壤中有害重金属Cd、Cr、Pb、Hg、As，并补充中量元素硅、钙、镁、硫等，一揽子解决了酸性土壤中农产品安全，增产提质、增效的技术难题。为解决其技术问题，本专利技术采用的技术方案是:先将符合土壤肥料标准（重金属含量不得超标）的含钾矿物、石膏、石灰质原料，进行预均化，使其化学成分、水分相对稳定，再将预均化后的原料经过破碎至直径小于5cm，进入原料储库进一步均化，使其在化学成分的波动不得超过0.5%，然后进行配料、粉磨、煅烧、复配、粉磨、检验和包装即制造成一种含硫酸钾的土壤调理剂。其制造方法包括如下步骤：（1）化学全分析：主要是检测原料的有效成分含量及其重金属是否符合农业部土壤肥料标准；a、钾质原料：含K2O≥6%的各种矿物原材料如钾长石、钾页岩、光卤石、钾盐镁矾、水钾镁矾等，主要分析其：水分、K2O、CaO、Fe2O3、MgO、SiO2、Al2O3，Cd、Cr、Hg、Pb、As的含量，b、石膏：含三氧化硫大于30%的天然石膏、化学石膏（即磷石膏、脱硫石膏、柠檬石膏、氟石膏等），主要分析其：水分、SO3、Fe2O3、CaO、MgO、SiO2、Al2O3，Cd、Cr、Hg、Pb、As的含量；c、石灰质原料：以碳酸钙、碳酸镁为主的原料CaO+MgO≥40%，含石灰石、白云石、大理石、白垩、泥灰岩等，主要分析其：水分、CaO、Fe2O3、MgO、SiO2、Al2O3，Cd、Cr、Hg、Pb、As的含量；d、燃料：主要以燃煤为主，但具备良好的燃油、燃气、生物质、电更佳，当采用燃煤时主要检测发热量及灰分中的水分、CaO、MgO、Fe2O3、SiO2、Al2O3，Cd、Cr、Hg、Pb、As的含量；（2）预均化：将符合标准的钾质原料、石膏、石灰质原料和煤进行预均化，使其有效成分的波动不超过2%，同时还必须确保各种原材料有一个合理的储存量，严防其化学成分和水分的理化指标有较大的波动，为生产合格的土壤调理剂夯实基础；（3）破碎：将经过预均化合格的原材料进行破碎，根据原材料进厂的块度，一般设置二级破碎即可，一般地经过破碎后的矿物原料控制在小于5cm，然后将物料送入原料均化库；（4）均化：根据原材料的波动情况，采用机械倒库和多库搭配的方式，使得原材料的有效成分的波动严格控制在0.5%以内，合格率100%；（5）配料：一般地含钾矿石工业边界品位为6%，优质矿石13%，故钾质原料按6%≤K2O≤13%计算，同理，石膏按30%SO3≤45%（45%为硬石膏），石灰质原料35%CaO+MgO55%，由此可得：钾质原料30~70%，石膏6~10%，石灰质原料24~60%；（6）粉磨：将上述钾质原料石膏及石灰质原料根据测土配方及各种农作物的要求，按配比精准配料，然后送入粉磨设备粉磨至过0.08mm方孔筛，筛余量不大于5%，制备成生料，将生料送入生料库进一步均化（机械倒库或空气搅拌）使得配料偏差K2O、CaO+MgO、SO3均不大于0.2%，确保其合格生料的储量能满足《工业企业工艺质量管理规程》。当采用煤煅烧时，将煤用风扫煤磨粉磨至过180目煤粉待用：（7）烧成：将合格的生料输送入五级悬浮窑外分解窑煅烧，其烧成温度控制在10500C~11000C，烧成时间控制在20~50分钟，熟料液相量不大于30%，孔隙率不少于50%，容量控制在0.95~1.05g/cm3，然后送入熟料库冷却备用；（8）复配：经过测土配方和种植农作物品种的要求，可确保K2O≥4%（农肥标准，下同）时要添加氮和磷肥及多种中微量元素，典型的如Zn、Mo、B、Se等，成为各种功能性含钾多元中微量元素土壤调理剂或复合肥；（9）粉磨：将复合配料输送至粉磨车间，其细度控制在过60目，然后送入均化包装库待检；（10）检验：根据土肥登记的标准和企业标准，检验其pH、K2O、CaO、MgO、SiO2，细度、水分及重金属Cd、Cr、Hg、Pb、As的含量，当各项指标均符合以下标准时，方可包装入库；项目指标pH10~12K2O大于等于4%CaO+MgO大于等于40%SiO2大于等于20%细度小于等于60目水分小于等于2%Cd小于等于2mg/kg，Hg小于等于≤2mg/kg，As小于等于5mg/kg，Pb小于等于30mg/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含硫酸钾土壤调理剂的制造方法 ，其特征是：该方法是先对含钾矿物、石膏、石灰质原料进行化学全分析，检测原料的有效成分含量及其重金属是否符合农业部土壤肥料标准；再将重金属含量不超标符合土壤肥料标准的含钾矿物、石膏、石灰质原料，进行预均化，使其化学成分、水分相对稳定；然后将预均化后的原料经过破碎至直径小于5cm，进入原料储库进一步均化，使其在化学成分的波动不得超过0.5%；再后进行配料、粉磨、煅烧、复配、粉磨、检验和包装即制造成所述含硫酸钾的土壤调理剂。

【技术特征摘要】
1.一种含硫酸钾土壤调理剂的制造方法，其特征是：该方法是先对含钾矿物、石膏、石灰质原料进行化学全分析，检测原料的有效成分含量及其重金属是否符合农业部土壤肥料标准；再将重金属含量不超标符合土壤肥料标准的含钾矿物、石膏、石灰质原料，进行预均化，使其化学成分、水分相对稳定；然后将预均化后的原料经过破碎至直径小于5cm，进入原料储库进一步均化，使其在化学成分的波动不得超过0.5%；再后进行配料、粉磨、煅烧、复配、粉磨、检验和包装即制造成所述含硫酸钾的土壤调理剂。2.根据权利要求1所述含硫酸钾土壤调理剂的制造方法,其特征是:所述化学全分析：包括如下内容：a、钾质原料：对含K2O≥6%的各种矿物原材料如钾长石、钾页岩、光卤石、钾盐镁矾、水钾镁矾，主要分析其：水分、K2O、CaO、Fe2O3、MgO、SiO2、Al2O3，Cd、Cr、Hg、Pb、As的含量，b、石膏：对含三氧化硫大于30%的天然石膏和包括磷石膏、脱硫石膏、柠檬石膏、氟石膏的化学石膏，主要分析其：水分、SO3、Fe2O3、CaO、MgO、SiO2、Al2O3，Cd、Cr、Hg、Pb、As的含量；c、石灰质原料：对以碳酸钙、碳酸镁为主的原料CaO+MgO≥40%和含石灰石、白云石、大理石、白垩、泥灰岩的原料，主要分析其：水分、CaO、Fe2O3、MgO、SiO2、Al2O3，Cd、Cr、Hg、Pb、As的含量；d、燃料：燃料包括燃煤、燃油、燃气、生物质或电，当采用燃煤时主要检测发热量及灰分中的水分、CaO、MgO、Fe2O3、SiO2、Al2O3，Cd、Cr、Hg、Pb、As的含量。3.根据权利要求1所述含硫酸钾土壤调理剂的制造方法,其特征是:所述预均化：是将符合标准的钾质原料、石膏、石灰质原料和煤进行预均化，使其有效成分的波动不超过2%，同时还必须确保各种原材料有一个合理的储存量，严防其化学成分和水分的理化指标有较大的波动，为生产合格的土壤调理剂夯实基础；所述破碎：是将经过预均化合格的原材料进行破碎，根据原材料进厂的块度，一般设置二级破碎即可，一般地经过破碎后的矿物原料控制在直径小于5cm，然后将物料送入原料均化库；所述进一步均化是根据原材料的波动情况，采用机械倒库和多库搭配的方式，使得原材料的有效成分的波动严格控制在0.5%以内，合格率100%。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷雨霖，林璟涵，雷志刚，
申请(专利权)人：雷雨霖，
类型：发明
国别省市：湖南,43