[发明专利]用于生产可溶性硫酸钾的方法

说明书

本发明涉及通过重结晶粗硫酸钾生产可溶性硫酸钾的方法，其中粗硫酸钾包含以K₂O计算为约15wt％或更高、优选地约40wt％或更高的量的钾，并且具有高于约0.07wt％的不溶性物质；和/或具有如下的溶解速度：其中在不搅拌的情况下在1L冷水(20℃)中以3分钟溶解100克产品时，溶解的硫酸钾的量低于约90％；和/或作为1％溶解的粗硫酸钾具有约6或更高的pH，其中所述方法包括如下步骤：使粗硫酸钾溶解，对溶解的硫酸钾进行固体物质去除步骤，使硫酸钾结晶，同时可选地在硫酸钾的结晶步骤之前、期间或之后提供酸，并然后将获得的硫酸钾分离并干燥分离并干燥，其中，可选地采用筛分和/或研磨、优选地通过筛分，将结晶物的颗粒尺寸控制在规定的范围内，以使所得到的硫酸钾结晶物符合如下特征：不溶性物质的量低于约0.05wt％，1wt％的硫酸钾溶液具有约于低6的pH，和/或比粗硫酸钾的pH低1个pH单位，结晶后获得的部分具有在如下参数内的平均颗粒尺寸：(i)d90约0.6mm，(ii)d10约0.02mm，并且(iii)粉尘量为约0.4wt％或更低，其中硫酸钾包含以K₂O计算为大于51％钾。

技术领域

本发明涉及由具有较差溶解性质的硫酸钾生产高质量可溶性硫酸钾的方法。

背景技术

肥料长期以来一直在被使用。通常，对土壤提供必需的组分，例如氮(尿素，硝酸盐)、磷(磷酸盐)、钾(作为盐)、硫(硫酸盐，硫代硫酸盐或亚硫酸盐)，或通过提供有机肥料。

溶解的肥料通常用于灌溉施肥和叶面喷洒。例如，在灌溉施肥中，肥料用于例如在温室中、高价值作物或密集生长的区域灌溉植物(灌溉施肥)。灌溉施肥也越来越多地用于限制提供给一个区域的肥料量，因为使得肥料的使用效率更高。还明确的是，在植物叶子上施用肥料可以是有利的，因为组分可以直接被植物吸收。将这样的肥料溶解在水中并通过喷洒施用，这被称为“叶面喷洒”。施用溶解形式的肥料用于灌溉施肥和叶面喷洒需要高质量标准以防止喷嘴堵塞，特别是在滴灌施肥、涌泉灌溉施肥和/或微灌溉施肥和叶面施用中。

硫酸钾(通常称为钾碱的硫酸盐，简称为SOP)是用于叶面喷洒和/或灌溉施肥的常用肥料。用于叶面应用的硫酸钾肥料被用于例如烟草、蔬菜和水果。叶面施用硫酸钾用于广泛的耕地作物，包括块茎或块根作物，如马铃薯或甜菜；谷类植物如玉米、水稻、小麦、大麦、谷物等；或油料作物，如大豆、向日葵、油菜籽或花生；或其他作物例如三叶草、棉花或芥菜。这种用于广泛的耕地作物的用途不太常见但重要性日益增加。用于灌溉施肥的作物包括水果例如草莓、柑橘和核果类水果或仁果类水果，蔬菜例如豆类、葫芦科、番茄，茶，咖啡，烟草等。

可以通过许多工艺生产硫酸钾。

生产硫酸钾的最常用方法是曼海姆工艺，即高温下使氯化钾与硫酸反应。将原料倒入加热至600℃以上的马弗炉的中心。在经由硫酸氢钾的两步反应中产生硫酸钾以及盐酸。这种用于生成SOP的方法占全球供应量的40％至50％。

另一种方法涉及使氯化钾与各种硫酸盐反应，以形成可以分解产生硫酸钾的复盐。用于此目的的常用原料包括硫酸钠、硫酸镁或其他含硫酸盐的盐。将硫酸钠(以芒硝(也称为格芳伯氏盐)或硫酸盐盐水的形式)用饱和了氯化钾的盐水处理以产生钾芒硝。将钾芒硝分离并用新鲜的氯化钾盐水处理，分解成硫酸钾和氯化钠。硫酸镁(Hartsalz和/或kieserite)可以以类似的方式加工。复盐可能已经含有钾，并且许多工艺使用软钾镁矾作为中间复盐，来获得硫酸钾。这些生产方法是全球供应的第二大来源，占25％至30％。

一些操作从收集自天然盐水中的盐混合物生产硫酸钾。这种方法需要具有高硫酸盐含量的盐水，例如在某些盐湖中发现的那些盐水。硫酸盐通常以复盐钾盐镁矾的形式存在于收集的盐中，通过用硫酸盐盐水浸提将其转化为软钾镁矾。浸提工艺可能受到收集的盐中高的氯化钠含量妨碍，并且首先通过浮选除去岩盐。增稠后，通过加入热水使软钾镁矾分解，然后硫酸镁进入溶液，留下硫酸钾晶体。

US-A-1268433公开了由明矾石生产硫酸钾和氧化铝。明矾石具有以K₂O计算为约11wt％的量的钾。