专利摘要

本发明公开了一种分级淋洗过滤从草木灰中提取钾盐的方法，利用水流在富含钾盐的草木灰中缓慢移动时，迅速溶解其中的钾盐，并随水流在草木灰中的推进，不断有新的钾盐溶入而使溶液浓度逐渐增高，收集最初滤出的高浓度溶液用于蒸发浓缩，其后排出的中低浓度溶液则排入下一滤池用于继续浸提，至排出溶液钾盐质量浓度足够低时结束洗滤；该方法可以有效的提取草木灰中的钾盐，获得含钾盐15％以上甚至达到或接近于饱和浓度的钾盐溶液，使草木灰中钾盐提取率达95％以上；本方法工艺简单，技术难度低，投入成本小，钾盐提取效率高，环境友好，节约成本，适合规模化连续生产使用。

说明书

技术领域

本发明属于固体废弃物再利用技术领域，是从草木灰中提取以钾素为主的农用肥料技术，具体涉及一种分级淋洗过滤从草木灰中提取钾盐的方法。

技术背景

众所周知，作物吸收的钾素80％以上存在于秸秆中。作为民用燃料残余物的草木灰历来是一种重要的农家肥料，在维持土壤钾素平衡，满足作物对钾素营养需求中发挥重要作用。在近年来兴建的秸秆发电厂中，大量且集中燃烧发电产生的草木灰，因其体积庞大，运输、使用不便，难以直接作肥料施用，而成为亟待处理的固体废弃物。将草木灰中以钾素为主的植物营养元素提取出来，作为农肥使用，是秸秆发电厂草木灰有效利用的途径，对提高秸秆发电厂的经济效益，缓解我国钾肥资源不足有十分重要的意义。

从草木灰中提取钾盐古已有之。至今仍在沿用的方法都是先加入足量水，充分搅拌浸泡，然后过滤，将滤液蒸发结晶而成。如辽宁省王玉新等人提出的“一种从草木灰中提取钾盐的方法”(申请号：200810011699.6)，采用加入3倍重量水分，充分搅拌后过滤。由于草木灰颗粒细微及其颗粒的多孔性、容重低、吸持水量大的特点，要进行有效浸泡和搅拌，加入水量必须达到灰重的3倍以上，因此浸泡液的钾盐浓度较低。以草木灰含钾盐10％计，3倍量水浸泡，滤液中钾盐浓度最多为3.3％，使其后续蒸发浓缩耗能费时。又因草木灰本身吸持水的能力强，自然状态的持水量常达200％以上，经离心脱水后持水量仍达75％以上，因此，浸泡过滤取盐不仅滤液浓度低，而且灰中残存盐分高。海南烟草公司苏玉明提出的“草木灰提取三钾盐的技术”(《热带作物科技》.1994.)采用滤液循环多次浸泡的方法以提高滤液的浓度，虽可克服滤液浓度过低的问题，但过程冗繁，不适于大规模生产使用。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种分级淋洗过滤从草木灰中提取钾盐的方法，该方法采用流水分级淋洗草木灰，获得钾盐质量浓度达15％以上的钾盐溶液，甚至可以达到或接近于饱和钾盐溶液的浓度，草木灰中钾盐提取率可达95％以上。

本发明的技术解决方案是：该方法的过滤装置至少由两个以上规格相同的滤池连通组成，该方法包括以下步骤：首先，根据生产需要以及生产能力，设置相应规模两个以上等体积滤池用于填装草木灰，灰层高度大于40cm，上一级滤池中缓慢均衡注水，调节进水速度使进出水速度一致，并维持滤池草木灰表层保持4-6cm深的水层，根据设计要求收集最初滤出的高浓度溶液，用于蒸发结晶或直接使用，或用干灰进行吸附直接作农用钾肥，或作复混肥厂的原料；其后排出的中低浓度溶液，则通过管道排入下一级滤池；待滤池排出滤液浓度足够低时结束洗滤，并取出残渣，重新装入干灰备用；同样收集下一级滤池中最初滤出的高浓度溶液用于蒸发结晶或直接使用，或由干灰进行吸附直接作农用钾肥，或作复混肥厂的原料，其后排出的中低浓度溶液则通过管道排入再下一级滤池，如此循环往复。

其中，过滤装置中的滤池为固定滤池，或是其它移动的具有过滤功能的容器，连通两个滤池之间的管道上安装水泵。

其中，所收集的高浓度溶液的浓度及终止洗滤时滤液的含盐量，根据其后处理的条件及用途来设定标准。

其中，洗液从滤池上部向下淋洗，或从下向上冲洗，或从侧向里洗滤，水流靠自然重力下渗，或在外力作用下流动。

其中，滤液浓度用比重表测定，或电导仪测定。

本发明利用水流在草木灰中缓慢移动，而草木灰中钾盐溶解速度很快的特点，使进入滤池的水在移动过程中溶液浓度不断增加，获得接近饱和浓度的钾盐溶液，每个滤池经持续不断的淋洗，其排出的滤液浓度渐次降低，直至近乎无钾而完成洗滤；收集每个滤池最先滤出的高浓度溶液，用于蒸发结晶或直接使用；将后续排出的中低浓度溶液，依序排入下一级滤池中，在下一级滤池内，随着干灰中盐分的溶解而使浓度不断提高，直至达到一定浓度指标而排出；循环往复，工艺简单，技术难度低，投入成本小，钾盐提取效率高，环境友好，节约成本，适合规模化连续生产使用，该方法可以有效的提取草木灰中的钾盐，获得含钾盐15％以上甚至达到或接近于饱和浓度的钾盐溶液，使草木灰中钾盐提取率达95％以上。

附图说明

图1为本发明的实施方式之一

图2为本发明的实施方式之二

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术解决方案，这些实施例不能理解为是对技术方案的限制。

实施例1：依以下步骤从草木灰中提取钾盐：

如图1所示，设置3个容积为10m³滤池、1个容积2.5m³浓液收集池和1个容积为0.25m³中转池；每个10m³滤池中装灰3T；设计所需收集的高浓度溶液的钾盐质量浓度为15％；从笫1滤池上部进水，调节进水速度使进出水速度一致，并维持滤池草木灰表层保持5cm深的水层，总进水量为9T时有滤液排出，将滤液引入浓液收集池，用电导仪测定浓液收集池中溶液含盐量，随着进入浓液收集池中滤液量的增加，浓液收集池中溶液的电导率逐步下降，当电导率降至18s/m时(25℃)，关闭浓液收集池进水口，将第1滤池随后的滤出水导入中转池，并随即将中转池中的溶液泵入第2滤池，将浓液收集池中的滤液泵出用于进一步蒸发浓缩结晶；将第2滤池开始排出的高浓度溶液也引入浓液收集池；检测第1滤池出水口溶液的电导率，当电导率降至5s/m以下时，第1滤池停止进水，并清出残渣，重新装灰备用，而此时的第2滤池改用清水继续淋滤；当第2滤池滤出液浓度低于所要求的浓液指标后，滤液转入第3滤池，仍按顺序收集浓液于浓液收集池，而将其后排出的中低浓度滤液导入已重新装灰备用的第1滤池，如此循环往复。

本实施例在整个运行过程中，始终有两个滤池在进行过滤中，一个滤池在出料和进料备用；两个处于淋滤过程中的滤池，一个在用清水淋洗，另一个用从上一级滤池中排出的中低浓度滤液淋洗；若使用的干草木灰含可溶盐10％左右，每个滤池可排出质量浓度15％左右的浓滤液1.8-2T；浓液用于进一步蒸发浓缩结晶，结晶的含钾(K2O)量50％左右，用作为农用钾肥，灰中钾盐洗出率大于95％；残渣含水量280％左右，其中残存可溶盐质量浓度为0.2％左右，约占干灰中总盐的5％左右；每日处理干灰12-15T，得到15％左右的浓滤液约8-10T，蒸发浓缩得到含钾(K2O)50％左右钾肥1.2-1.5T。

实施例2：依以下步骤从草木灰中提取钾盐：

如图2所示，设置4个容积为10m3滤池、1个容量1.5m3浓液收集池和1个容量为0.25m3中转池；每个10m3滤池装灰3T；设计所需收集的高浓度溶液的钾盐质量浓度为30％；淋滤过程与实施例1基本相同，所收集的浓滤液检测指标设定为波美30度，当浓液收集池中进池滤液比重低于波美30度时，关闭浓液收集池进水口，其后续滤液导入中转池并泵入下一级滤池；由于设定留取的滤液浓度高，进入下一级滤池中的盐分较多，淋洗过程需相对延长，因此，同时在进行洗滤的有3个滤池，1个滤池处于出料备用状态；3个处于洗滤过程中的滤池，其中依次有1个进清水，其下两级滤池用上一级滤池排出的中低浓度滤液淋洗；浓液收集池中所收集的浓溶液，泵入干灰中进行吸附，每吨干灰吸附质量浓度30％高浓度溶液3T，湿基含盐量约为25％左右，含钾(K2O)量约为12.5％，直接作农用钾肥，或作复混肥厂的原料。

分级淋洗过滤从草木灰中提取钾盐的方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。