一種利用含氟酸低溫分解鉀長石生產氟矽酸鉀的工藝的製作方法
2023-04-28 04:04:36 2
專利名稱：一種利用含氟酸低溫分解鉀長石生產氟矽酸鉀的工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬於鉀長石開發利用技術領域，涉及一種實現鉀長石分解、轉化 分離鉀成分的工藝，具體涉及一種利用含氟酸低溫分解鉀長石生產氟矽酸鉀的工藝。
背景技術：
鉀長石是自然界廣泛存在的具有穩定結構的含鉀、鋁、矽等成分的礦 石，國外有近百年的研究開發歷史，國內有近五十年的研究開發，但均沒有形成有實際應用 價值的完整技術。現有的鉀長石分解提取鉀成分技術存在能耗高、鉀收率低、原材料利用率 低、汙染重、不能規模化生產等技術問題，這一技術領域的突破，可以開闢一條含鉀產品的 生產新途徑，提升我國鉀鹽產品的自主產能。含有氟矽酸(H2SiF6)、氫氟酸(HF)或二者以 任意摩爾比組成的混合酸，即稱為含氟酸，我國可溶性鉀資源貧乏，目前鉀鹽產品嚴重依賴 進口，利用含氟酸低溫分解鉀長石生產氟矽酸鉀是當務之急。發明內容本發明的目的是解決現有技術存在能耗高、產出低、回收率低等技術問 題，提供一種利用含氟酸低溫分解鉀長石生產氟矽酸鉀的工藝，以克服現有技術的不足。為了實現上述目的，本發明利用含氟酸低溫分解鉀長石生產氟矽酸鉀的工藝，其 工藝步驟如下1)、配料150 250目的鉀長石粉、質量濃度為15 30%的含氟酸，按1 1 5的質量比在混料槽內配料，攪拌均勻；2)、分解分離將配料加入到反應釜內，攪拌、升溫，保持釜內溫度在60 100°C， 保溫反應1 3小時，反應所產生的四氟化矽(SiF4)氣體經引風機引入吸收塔三級水循環 吸收，得到循環利用的氟矽酸溶液，並生成漿料和白色沉澱，白色沉澱經離心分離、洗滌、幹 燥得白炭黑即SiO2,反應原理如下H2SiF6 — 2HF+SiF4 個Si02+6HF — H2SiF6+2H203SiF4+2H20 — 2H2SiF6+Si02 I漿料從反應釜內取出進行分離，分離出液體、漿狀物和固形物，液體和固形物返回 反應釜繼續進行分解反應，當反應進行3 6小時，釜內含氟酸質量濃度降到5 8%時，終 止反應，經分離得液體、漿狀物和固形物，所得液體加入含氟酸調整濃度後回用到鉀長石的 分解反應中，所得漿狀物單獨處理，所得固形物轉入提純工序，鉀的轉化反應原理如下K2CHH2SiF6 — K2SiF6 丨 +H2O3)、提純將固形物與質量濃度為15 30%的含氟酸，按1 2 4的質量比在 反應器內混合攪拌，20 40°C反應1小時，去除二氧化矽白色沉澱，分離後製得質量含量為 98 99%的氟矽酸鉀產品，分離所得液體回用到鉀長石的分解反應，反應原理為Si02+6HF — H2SiF6+2H20所述含氟酸是氟矽酸(H2SiF6)、氫氟酸(HF)或二者以任意摩爾比組成的混合酸。本發明整個生產過程無廢氣、廢渣、廢水產生，原料循環利用率高，實現鉀長石的 綜合開發利用，得到了純度為98%以上的氟矽酸鉀產品，解決了現有技術存在能耗高、產出 低、回收率低等技術問題。
具體實施方式
本發明利用含氟酸低溫分解鉀長石生產氟矽酸鉀的工藝，具體實施例如下實施例1:1)、配料200目的鉀長石粉、質量濃度為25%的氟矽酸，按1 3的質量比在混料 槽內配料，攪拌均勻；2)、分解分離將配料加入到反應釜內，攪拌、升溫，保持釜內溫度在60°C，保溫反 應2小時，反應所產生的四氟化矽(SiF4)氣體經引風機引入吸收塔三級水循環吸收，得到 循環利用的氟矽酸溶液，並生成漿料和白色沉澱，白色沉澱經離心分離、洗滌、乾燥得白炭 黑即SiO2，漿料從反應釜內取出進行分離，分離出液體、漿狀物和固形物，液體和固形物返 回反應釜繼續進行分解反應，當反應進行6小時，釜內氟矽酸濃度降到7%時，終止反應，經 分離得液體、漿狀物和固形物，所得液體加入氟矽酸調整濃度後回用到鉀長石的分解反應 中，所得漿狀物單獨處理，所得固形物轉入提純工序；3)、提純將固形物與質量濃度為30%的氟矽酸，按1 3的質量比在反應器內混 合攪拌，30°C反應1小時，去除二氧化矽白色沉澱，分離後製得質量含量為98%的氟矽酸鉀 產品，分離所得液體回用到鉀長石的分解反應。實施例2 根據實施例1，用氫氟酸(HF)替代氟矽酸(H2SiF6)。實施例3 根據實施例1，用氟矽酸(H2SiF6)和氫氟酸(HF)按1 2的摩爾比組成 混合酸，替代氟矽酸(H2SiF6)15實施例4 根據實施例1，用氟矽酸(H2SiF6)和氫氟酸(HF)按5 5的摩爾比組成 混合酸，替代氟矽酸(H2SiF6)1權利要求
1. 一種利用含氟酸低溫分解鉀長石生產氟矽酸鉀的工藝，其特徵是工藝步驟如下1)、配料150 250目的鉀長石粉、質量濃度為15 30%的含氟酸，按1 1 5的 質量比在混料槽內配料，攪拌均勻；2)、分解分離將配料加入到反應釜內，攪拌、升溫，保持釜內溫度在60 100°C，保溫 反應1 3小時，反應所產生的四氟化矽氣體經引風機引入吸收塔三級水循環吸收，得到循 環利用的氟矽酸溶液，並生成漿料和白色沉澱，白色沉澱經離心分離、洗滌、乾燥得白炭黑 即SiO2，漿料從反應釜內取出進行分離，分離出液體、漿狀物和固形物，液體和固形物返回 反應釜繼續進行分解反應，當反應進行3 6小時，釜內含氟酸質量濃度降到5 8%時，終 止反應，經分離得液體、漿狀物和固形物，所得液體加入含氟酸調整濃度後回用到鉀長石的 分解反應中，所得漿狀物單獨處理，所得固形物轉入提純工序；3)、提純將固形物與質量濃度為15 30%的含氟酸，按1 2 4的質量比在反應器 內混合攪拌，20 40°C反應1小時，去除二氧化矽白色沉澱，分離後製得質量含量為98 99%的氟矽酸鉀產品，分離所得液體回用到鉀長石的分解反應。
全文摘要
本發明公開了一種利用含氟酸低溫分解鉀長石生產氟矽酸鉀的工藝，利用15％以上含氟酸於反應器內在60-100℃、攪拌條件下分解鉀長石粉體，酸料比1～5∶1，反應時間4～6小時，所產生的SiF4氣體用水在三級吸收塔內循環吸收，得到可循環利用的H2SiF6和白炭黑產品；反應所得漿料經分離，得到液體、漿狀物和固形物。液體和和固形物回反應釜內進行二次分解、分離，鉀長石分解後最終得到酸性液體、漿狀物和固形物。將固形物經含氟酸提純、分離，製得純度為98％以上的K2SiF6產品，所得酸液回用到鉀長石的分解反應。生產過程無三廢產生，解決了現有技術存在能耗高、產出低、回收率低等技術問題。
文檔編號C01B33/10GK102001665SQ201010586310
公開日2011年4月6日 申請日期2010年12月1日 優先權日2010年12月1日
發明者李欣, 李爍, 楊威, 王嚴民, 陳鋒 申請人:陳鋒