[发明专利]一种利用钾长石-硫酸钙矿化CO2联产硫酸钾的方法

权利要求书

1.本发明旨在发明一种利用钾长石-硫酸钙矿化CO₂联产硫酸钾的新的CO₂固化减排方法，利用CO₂碳酸化特征，同时加工水不溶性钾长石矿石、处理含硫酸钙的工业固废（磷石膏、脱硫石膏等），固化CO₂并生产水溶性钾肥，其特征在于，粉磨后的钾长石矿物与硫酸钙混合并成型，通过高温反应活化后，采用CO₂矿化煅烧渣，分离并获得含碳酸钙的矿化渣和水溶性的硫酸钾肥料。

2.根据权利要求1所述原料，钾长石为天然开采的钾长石矿，通常全钾含量在8～12 wt%(以K₂O计)，经过破碎、粉磨至40目以下，粒径 ≤0.42mm。

3.根据权利要求1所述原料，硫酸钙为含硫酸钙的工业固废，如磷石膏、脱硫石膏等的干燥粉体。

4.根据权利要求1所述原料，CO₂可以是生产过程中捕捉分离的纯CO₂气体，也可以是其他生产过程如合成氨、煤气化后副产纯CO₂气体，含量>80%。

5.根据权利要求1所述工艺过程，钾长石与硫酸钙原料经过研磨或搅拌充分混合后，通过团粒、打片等手段成型，成型后粒子在尺寸在直径1～50mm的料球，或者直径为1～50mm、高为1～50mm的柱形颗粒。

6.根据权利要求1所述工艺过程，型料的高温煅烧活化在立窑或旋转窑等煅烧炉中进行，煅烧炉由煤、煤气、天然气或者电加热，煅烧过程中钾长石与硫酸钙发生化学反应，煅烧反应温度900～1300℃，煅烧反应时间为10～600min。

7.根据权利要求1所述工艺过程，矿化反应在一加压三相反应器中进行，其特征在于权利要求6中所述煅烧反应后固体，冷却后经破碎至≤0.84mm，按固液质量比1:1～1:100与工艺水调成浆料，送入反应器中；三相反应器中可以连续通入CO₂，浆料与气相CO₂气体在搅拌条件下进行水热反应；反应压力为1～30 MPa，反应温度为25～300℃,矿化反应时间为10～600min。

8.根据权利要求1所述工艺过程，矿化反应产物经过滤后得到滤渣为含CaCO₃的硅铝酸盐，可以作为水泥添加原料；滤液经过浓缩、结晶后可以得到K₂SO₄作为肥料。