[发明专利]一种制碱白泥与钾矿石复合焙烧生产复合肥料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及固体废弃物综合利用，具体涉及一种制碱白泥与钾矿石复合焙烧生产复合肥料的方法。

背景技术

制碱白泥是氨碱法制碱过程中产生的工业固体废弃物，每生产1吨纯碱约排出制碱白泥300—350公斤。一般情况下，制碱白泥采取地表堆积的处理方法，大量的白泥沉积后形一片“白海”，对周边环境带来了严重的污染。长期堆放的白泥占用了大量的土地资源，且其表面风化产生扬尘污染，白泥排海则会导致海洋生态平衡的破坏，危害水产养殖，而且沉积以后还有可能危及航道。因此，如何高效利用制碱白泥一直是制碱行业的一个技术难题。

但与此同时，我国是一个钾肥资源异常匮乏的国家，钾肥自给率不足10％，远远不能满足农业生产的需要。目前氮、磷、钾的施用比例仅为1：0.32：0.01，远低于发达国家的1∶0.42∶0.42，这使得全国大部分农田缺钾，长江以南及华东地区尤为严重。随着国家“十一五”计划对农业的倾斜，我国钾肥需求量将保持6％的年增长率，这势必导致国家花费巨额的外汇从国外进口大量的钾肥。而进口钾肥依赖于国际市场的价格波动，承担着巨大的贸易风险。要保证未来粮食的稳定增产，就必需解决钾肥资源的稳定供给问题。在国内已知的不溶性钾矿资源中，以钾长石(K₂O·Al₂O₃·6SiO₂)的储量最大，按K₂O计高达9.2亿吨，由于钾长石的晶体结构中硅(铝)氧四面体相互联结成空间网络结构，K⁺存在于网络结构的空隙中，因而常温常压下钾长石的化学性质异常稳定，很难被酸碱分解，所含的钾也难于被农作物所吸收。如何把钾长石中的钾元素提取出来，变成农作物易吸收的可溶性钾一直是一项研究难题。

将制碱白泥与钾矿石复合焙烧生产钾钙硅镁硫复合肥料国内外目前尚未见研究报道。但利用与此体系相类似的石膏和石灰石作为助熔剂与钾长石复合焙烧生产钾肥的研究国内外却有不少研究报道。国外这方面的研究工作始于第一次世界大战，当时美洲大钾盐矿尚未发现，又遭遇战争，供需紧张，美国、加拿大和英国均做过这方面的研究工作。二次世界大战前后，日本、德国、印度、意大利和东欧一些国家也做过大量的探索，初步形成了传统意义上钾长石的分解方法：压热法、热分解水浸法和高温挥发法。上世纪50年代以来，由于西方大国如美国、加拿大、法国、德国和俄罗斯可溶性钾资源相对丰富，利用钾长石提取钾肥的研究工作进展不大，仅有Saxena E等(1956)、Bakr M Y等(1979)和Thompson P等(1998)对钾长石高温分解的实验操作条件和助熔剂的配比进行过一些探讨。