一種利用鉀長石製備鉀肥和矽酸鋁的方法
2023-05-29 17:43:16
一種利用鉀長石製備鉀肥和矽酸鋁的方法
【專利摘要】一種利用鉀長石製備鉀肥和矽酸鋁的方法，步驟如下：將鉀長石礦磨細至-50~-400目的鉀長石礦粉，與20~60wt%的強鹼溶液按質量比為1:0.5~2.5的比例混合均勻，然後在高壓容器內進行水熱反應，反應溫度為100~300℃，壓力為0.1~6MPa，反應時間為1~24h；反應得到的物料中加入相當於鉀長石礦粉重量的0.5~10倍的淡水溶浸，再將得到的物料進行固液分離，液相進行蒸發、濃縮，用於製備鉀肥；在固相中加入5~50wt%的酸液溶解，向所得溶液中加入鋁鹽母液，攪拌均勻，沉澱；固液分離，將固體在80~300℃乾燥，即得到矽酸鋁產品。本發明工藝流程短，能耗低，收率高，同時綜合開發利用鉀長石中的鉀、矽、鋁成分。
【專利說明】一種利用鉀長石製備鉀肥和矽酸鋁的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鉀長石開發利用的方法，具體涉及一種利用鉀長石製備鉀肥和矽酸鋁的方法。
【背景技術】
[0002]我國鉀鹽礦資源貧乏，但鉀長石資源豐富，分布廣泛、儲量大，且含鉀量較高，一般大於10% (以K2O計)，是進行綜合利用生產鉀鹽的較理想原料。
[0003]鉀長石礦是S1-AL-O架狀結構、其分子式為K[AlSi308]，它的組成是網狀結構，極其穩定，常溫常壓下，幾乎不被酸、鹼所分解。因此，鉀長石的開發利用受到限制。
[0004]純鉀長石中矽含量為64.7%鋁含量為18.4%，均具有開發利用價值。矽酸鋁產品主要用作建築材料、保溫材料、耐火材料，塗料添加劑等，用途十分廣泛。工業製法是氧化鈣和二氧化矽在高溫下煅燒熔融而成。
[0005]目前，已有大量的文獻資料對鉀長石的開發利用進行介紹，主要用於分解鉀長石的方法有高溫煅燒法、離子交換法、氫氟酸分解法等。
[0006]CN 1146982 A公開了一種利用鉀礦石生產硫酸鉀及其副產品的工藝方法，步驟如下:將鉀礦石與石灰石混合，破碎、磨碎，在120(Tl40(TC的溫度下燒結成熟料，對該熟料進行酸化處理，鉀礦石與石灰石混合、破碎、磨碎到180目以上，石灰石重量百分比是根據鉀礦石品位按照它們在120(Tl40(rC燒結中發生的反應式:
【權利要求】
1.一種利用鉀長石製備鉀肥與矽酸鋁的方法，其特徵在於，包括以下步驟: (1)將原料鉀長石礦研磨至細度為-50--400目的鉀長石礦粉； (2)將步驟(1)所得鉀長石礦粉，與質量濃度為20Wt9T60wt%的強鹼溶液，按質量比為1.0:0.5^2.5的比例，混合均勻，然後，在高壓容器內進行水熱反應，反應溫度為IOO0C~300°C，反應壓力為0.1MPa~6MPa，反應時間為0.8h~24h ； (3)將步驟(2)反應得到的物料，加到相當於原料鉀長石礦粉重量0.5^10倍的淡水中溶浸，攪拌0.4~24h，將可溶鉀鹽性溶解至液相； (4)將步驟(3)得到物料進行固液分離； (5)將步驟(4)得到的液相進行蒸發、濃縮，用於製備鉀肥； (6)向步驟(4)得到的固相中，加入質量濃度為5wt9T55wt%的酸液，溶解，酸液的用量為固相重量的廣10倍，使矽、鋁元素進入液相； (7)向步驟(6)所得溶液中加入鋁鹽母液，鋁鹽的用量根據鋁鹽的種類與矽酸鋁產品需要的矽鋁比進行計算後確定，攪拌均勻，靜置沉澱； (8)將步驟(7)所得物料進行固液分離，所得固體在8(T30(TC乾燥，即得到矽酸鋁產品O
2.根據權利要求1所述的利用鉀長石製備鉀肥與矽酸鋁的方法，其特徵在於，步驟(1)中，所述細度為-100~-300目。
3.根據權利要求1或2所 述的利用鉀長石製備鉀肥與矽酸鋁的方法，其特徵在於，步驟Cl)中，所述鉀長石的含鉀量，以K2O計，大於5wt%。
4.根據權利要求1或2或3所述的利用鉀長石製備鉀肥與矽酸鋁的方法，其特徵在於，步驟(2)中，所述強鹼溶液的質量濃度為30Wt9T55wt%。
5.根據權利要求1~4之一所述的利用鉀長石製備鉀肥與矽酸鋁的方法，其特徵在於，步驟(2)中，所述反應溫度為200°C~250°C。
6.根據權利要求1~5之一所述的利用鉀長石製備鉀肥與矽酸鋁的方法，其特徵在於，步驟(2)中，所述反應壓力為2MPa~4MPa。
7.根據權利要求1~6之一所述的利用鉀長石製備鉀肥與矽酸鋁的方法，其特徵在於，步驟(2)中，所述反應時間為Ihlh。
8.根據權利要求1~7之一所述的利用鉀長石製備鉀肥與矽酸鋁的方法，其特徵在於，步驟(2)中,所述強鹼溶液為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、碳酸鈉溶液或碳酸鉀溶液。
9.根據權利要求1~8之一所述的利用鉀長石製備鉀肥與矽酸鋁的方法，其特徵在於，步驟(6)中，所述酸液的質量濃度為20wt%~50wt%。
10.根據權利要求1~9之一所述的利用鉀長石製備鉀肥與矽酸鋁的方法，其特徵在於，步驟(6)中，所述酸液為硫酸、鹽酸、硝酸或草酸中一種或幾種的混合物；步驟(7)中，所述鋁鹽為氯化鋁、硫酸鋁、硝酸鋁或硫酸鋁鉀。
【文檔編號】C05D1/04GK103819228SQ201410066222
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年2月26日 優先權日:2014年2月26日
【發明者】謝超, 高文遠, 湯建良, 鄭賢福, 申睿 申請人:化工部長沙設計研究院