[发明专利]利用钾长石提钾剩余铝硅滤饼生产煅烧高岭土的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用钾长石提钾剩余铝硅滤饼生产煅烧高岭土的生产方法。

背景技术

煅烧高岭土具有良好的化学稳定性和电绝缘性，且其白度高、密度小、比表面积大、油吸收性能好，因而被广泛应用于油漆、涂料、造纸、橡胶和塑料制品、电缆、陶瓷等行业。目前生产煅烧高岭土都是以原生高岭土或煤系高岭土为原料，经过选矿、磨细、漂白、煅烧等工艺过程制得。本发明所用的铝硅滤饼来自于发明专利申请“一种利用钾霞石粉体制取农用硫酸钾的工艺”(申请号：201110064828)，是利用钾霞石生产农用硫酸钾过程中所得的副产品，其中，钾霞石来自发明专利“利用钾长石粉体水热合成六方钾霞石的方法”，(申请号：201010543249.9)。其技术方案是：一种利用钾霞石粉体制取农用硫酸钾的工艺，将钾霞石粉体、蒸馏水和硫酸按质量比为1∶4-7∶0.5-1混合均匀，在40～80℃条件下反应2～4h，其中硫酸的质量浓度为20～40％，搅拌速率为100～200r/min，反应结束后过滤分离，所得滤液为硫酸钾溶液，于结晶器中蒸发结晶，制得固体硫酸钾，蒸发结晶的温度为110～120℃；所得滤饼即为铝硅滤饼，其氧化铝和氧化硅的摩尔比近似1∶2。利用钾长石提钾剩余的铝硅滤饼生产煅烧高岭土，不但能够充分利用钾长石中的主要组分SiO₂和Al₂O₃，提高钾长石资源利用率，同时使钾长石提钾工艺成为完整的优化系统，提高了产品附加值和综合经济效益。

发明内容

本发明是一种利用钾长石提钾剩余铝硅滤饼制备煅烧高岭土的工艺方法。其目的是为钾长石提钾后剩余的铝硅滤饼提供一条新的高效利用技术途径，提高钾长石资源的利用率，完善钾长石提钾工艺系统，提高产品附加值。其中，铝硅滤饼是利用钾霞石生产农用硫酸钾过程中所得的副产品。采用钾长石粉体与混合碱液进行水热反应，经过滤、洗涤和干燥，制得六方钾霞石粉体；钾霞石粉体与稀硫酸混合后进行酸溶反应，反应后过滤分离，过滤分离后，将滤液蒸发结晶，制得农用硫酸钾；滤饼为钾长石提钾剩余铝硅滤饼。

一种利用钾长石提钾剩余铝硅滤饼生产煅烧高岭土的方法包括如下步骤：

(1)将干燥后的钾长石提钾剩余铝硅滤饼与水按质量比1∶(4～7)混合均匀，制成料浆。

(2)向料浆中加入相当于钾长石提钾剩余铝硅滤饼质量的1～2％的NaClO，混合均匀，在常温条件下反应1～2h，使料浆中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺。

(3)将反应后的料浆升温到60～90℃，向其中加入相当于钾长石提钾剩余铝硅滤饼质量的5％～9％的连二亚硫酸钠(Na₂S₂O₄)和相当于钾长石提钾剩余铝硅滤饼质量的2％～8％的草酸，保持料浆温度60～90℃，反应1～2h，经过滤、洗涤和干燥，制得除杂纯化后的铝硅滤饼。

(4)将除杂纯化后的铝硅滤饼在600～1000℃下进行煅烧，煅烧时间为1～2h，制备得到煅烧高岭土产品。

经检测，采用本发明方法生产的煅烧高岭土符合橡塑工业XT-(D)2和涂料行业TL-(D)2的指标要求。

本发明所使用的钾长石提钾剩余铝硅滤饼是利用钾长石粉体，经过预处理制得钾霞石粉体(发明专利申请名称为“利用钾长石粉体水热合成六方钾霞石的方法”，发明专利申请号：201010543249.9)，该发明专利申请的内容是：(1)钾长石矿石经破碎，粉磨，制得钾长石粉体；(2)钾长石粉体与混合碱液在220～280℃的条件下水热反应2～8h，经过滤、洗涤和干燥，制得六方钾霞石粉体；其中，混合碱液的浓度为8～12M，混合碱液中NaOH与KOH的摩尔比为7/3～0/10；混合碱液与钾长石粉体的质量比为2～8。其中，钾长石是天然硅酸盐矿物，储量丰富，可同时作为硅源、铝源和部分钾源来制备钾霞石。钾霞石粉体经稀硫酸处理溶出其中的氧化钾，制成硫酸钾(发明专利申请名称为：“一种利用钾霞石粉体制取农用硫酸钾的工艺”，发明专利申请号：201110064828.X)后剩余的铝硅滤饼。该发明专利申请的内容是：钾霞石粉体、水和硫酸按质量比为1∶4-7∶0.5-1混合均匀，其中，硫酸的质量浓度为20～40％；混合后进行酸溶反应，反应结束后过滤分离，过滤分离后，将滤液蒸发结晶，制得农用硫酸钾产品。其中，酸溶反应的条件为，酸溶反应温度为40～80℃，反应时间为2～4h。在酸溶反应结束后再过滤分离后得到的滤饼为钾长石提钾剩余铝硅滤饼。该钾长石提钾剩余铝硅滤饼中氧化铝和氧化硅的摩尔比近似1∶2。