[发明专利]一种焙烧伊利石高效提钾的方法

说明书

本发明公开了一种采用微波焙烧伊利石高效提取钾的方法，属于提取钾肥技术领域，以伊利石为原料，以氯化钙、氯化钠或二者的混合物为助剂，包括球磨、混合、微波焙烧、浸取、结晶、分离、干燥等步骤。所述的混合是将细度为400‑800目的伊利石粉与助剂按照1:1.0‑2.0的质量比混合，然后送入微波马弗炉，于800℃‑900℃的环境下焙烧10‑30分钟。在液固比5‑20毫升/克、温度20‑80℃的环境下用水浸取焙烧产物1‑4小时，在浸取液中添加碳酸钠去除钙沉淀后，以醇结晶法，经蒸发，分离可得到纯度大于85％的氯化钾产品。本方法提供一种利用伊利石高效提取钾的方法，可应用于钾肥的生产，对农业生产而言具有极大价值。

技术领域

本发明涉及提取钾肥技术领域，特别涉及一种利用微波焙烧伊利石提取钾生产钾肥的方法。

背景技术

我国钾肥对外依存度达到60％以上，已经危及到我国粮食安全。我国可溶性钾矿资源极为短缺，保有储量4.57亿吨，仅占世界储量的2.6％。然而以伊利石为代表性的不可溶钾资源却非常丰富，总储量在100亿吨以上。加快研究以伊利石为代表的水不溶性含钾资源中钾的提取技术，开发利用制造钾肥，对于提高我国钾肥自给率有重大意义。

常见水不溶性含钾矿物多为钾铝硅酸盐矿物，主要有钾长石、金云母、白云母等。国内外利用钾长石提钾大致有以下几种方法，如高炉冶炼法、低温分解法、氢氟酸分解法和微生物分解法等等。高炉冶炼法曾于上世纪在山西省闻喜县投入生产，但就方法利弊而言，该法所需炉温过高，时间长，能耗大，且每次的物料添加量有限；加压浸取法对设备要求高，无法大规模工业普及。氢氟酸分解法虽然可以得到较好的释钾效果，但是实际生产中氢氟酸对设备的腐蚀令生产成本大大提高，就经济效益而言，并不适合工业大生产。微生物分解体系分解伊利石，虽然就工艺本身而言具有污染小，能耗低等优点，但菌种的培养周期性较长，分解速度低，且现已有报道钾溶出率仅12％左右，因此该方法应用于规模化工业生产还不够成熟，但对伊利石的释钾方法研究国内暂无相关报道。

热分解法一般需添加分解助剂进行，现已报道有效助剂有多种，综合实际情况而言，由于CaCl₂和NaCl的价格较低，工业原料可从纯碱行业的废渣和废液中获取，对设备的腐蚀性小，获得的分解率相对较高，因此作为助剂最为合适。国内学者也对水不可溶资源的利用有过相当多的研究，如韩效钊等研究了不同助剂等对钾长石提取率的影响；彭清静等也研究了氯化钠和氯化钙作助剂时钾长石的提钾过程机理；胡天喜等研究了氯化钠和氯化钙作混合助剂分解钾长石的实验研究。但所有这些研究都仅仅停留在实验室阶段，离工业化生产还有一定距离。采用低成本助剂，并开发出一种流程简单、能耗较低、环境友好的从伊利石提取可溶性钾的方法，在工业上实现伊利石提钾并获得较高的钾提取率，对于综合利用我国的伊利石资源都有着重要意义。

发明内容

本发明旨在低成本地开发利用伊利石资源，为解决现有技术中存在的问题而提供一种利用微波技术在工业上实现从伊利石中提钾，并获得较高钾提取率的焙烧伊利石提取钾生产钾肥的方法。所要解决的技术问题是解决传统办法能耗较高，钾提取率较低等问题。

本发明采用如下技术方案：

一种焙烧伊利石高效提钾的方法，具体步骤如下:

(1)、将伊利石球磨至400-800目；

(2)、以氯化钙、氯化钠或者二者的混合物作为焙烧伊利石的助剂，并与伊利石粉均匀混合，其中，伊利石与助剂的质量比为1:1.0-2.0；

(3)、将混合后的伊利石粉送入微波马弗炉焙烧；

(4)、将冷却后的焙烧产物经水溶浸，液固比为5-20毫升/克，在溶液中添加碳酸钠，去除沉淀后，以醇结晶法蒸发，分离可得到纯度大于85％的氯化钾产品，可用于生产钾肥。

进一步地，步骤(3)所述的炉内温度为800-900℃，物料在微波马弗炉内的停留时间为40-80分钟。