[发明专利]一种综合利用钾长石矿的方法

说明书

本发明涉及一种综合利用钾长石矿的方法，包括如下步骤：SA、将预处理后的钾长石矿与碳酸钠混合均匀，然后进行第一次焙烧，得到第一焙烧物料。SB、将第一焙烧物料用氢氧化钠溶液溶出，然后进行过滤分离，得到硅酸钠和氢氧化钠的混合溶液以及含钾和铝的预脱硅渣。SC、将预脱硅渣与浓硫酸混合均匀，然后进行第二次焙烧，得到第二焙烧物料。SD、将第二焙烧物料用水溶出，然后进行过滤分离，得到硅渣和含钾的硫酸铝溶液。本发明综合利用钾长石矿的方法能够将钾长石矿的结构充分破坏，进而大大提高钾长石矿中元素利用率、实现高附加值利用，同时废渣产生量少、耗能低、工艺简单且适合大规模生产。

技术领域

本发明属于有色金属冶金技术领域，具体涉及一种综合利用钾长石矿的方法。

背景技术

我国是农业大国，农作物产量巨大，随着农业生产条件的持续改善和土壤中钾素的减少，钾肥的需求量大幅增加。据中国农科院的调查，钾的缺乏已成为我国许多地区农作物增产的主要制约因素。然而，我国的可溶性钾严重短缺，储量仅占世界总储量的0.63％，且分布及其不均。我国非可溶性钾资源储量非常丰富，且种类繁多，如钾长石、霞石正长岩、富钾页岩、伊利石等，分布几乎遍及全国。

我国钾长石资源丰富，储量约200亿t，分布遍布全国23个省区。且我国钾长石矿的品质优秀、晶体纯净、易于开采，氧化钾含量均达10％以上，因此，实现钾长石矿的综合利用，开发可行的钾提取工艺，是解决我国钾肥短缺现状的有效途径。

目前，钾长石矿制取钾肥的处理工艺主要有：高温挥发法、熔盐离子交换法、水热分解法、高压水化法和高温烧结法、低温分解法等。高温挥发法能耗高，以蒸气形式回收钾较为困难，且产率低。熔盐离子交换法能耗高、且排放大量没有工业利用价值的尾渣。水热分解法所需溶液体量大，后续制备含钾产品能耗高。高压水化法工艺复杂，对设备要求高、效率低。高温烧结法涉及石灰石烧结、纯碱-石灰石烧结、石膏-石灰石烧结、火碱烧结，其能耗高、环境恶劣。低温分解法产生大量腐蚀性和挥发性的氟化氢、三氧化硫等气体，设备和环境压力大。且上述方法存在的共同问题是仅着眼于提取钾长石中的钾，而对铝、硅的提取不够重视，因而产生大量废渣，不仅浪费资源，还污染环境。

因此，探索一条综合利用钾长石矿的新工艺，实现钾长石矿资源的绿色化、高附加值综合利用，满足节约资源和环境友好的需求，具有重要的实际意义和应用价值。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种综合利用钾长石矿的方法，能够将钾长石矿的结构充分破坏，进而大大提高钾长石矿中元素利用率、实现高附加值利用，同时废渣产生量少、耗能低、工艺简单且适合大规模生产。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明提供一种综合利用钾长石矿的方法，包括如下步骤：SA、将预处理后的钾长石矿与碳酸钠混合均匀，然后进行第一次焙烧，温度为800～1000℃，保温时间为60～150min，得到第一焙烧物料；SB、将第一焙烧物料用氢氧化钠溶液溶出，然后进行过滤分离，得到硅酸钠和氢氧化钠的混合溶液以及含钾和铝的预脱硅渣；SC、将预脱硅渣与浓硫酸混合均匀，然后进行第二次焙烧，温度为300～400℃，时间为30～90min，得到第二焙烧物料；SD、将第二焙烧物料用水溶出，然后进行过滤分离，得到硅渣和含钾的硫酸铝溶液。