[发明专利]一种利用钾长石生产草酸钾和氢氧化铝的方法

说明书

一种利用钾长石生产草酸钾和氢氧化铝的方法，包括以下步骤：磨矿、混料、水热反应、浸取、碳化、回收碳酸钠、制备草酸钾。本发明方法一步实现了钾长石脱硅与低温分解，降低了能耗，简化了脱硅工艺流程，获得了较高的有价元素回收率(钾离子回收率≥85%，铝的回收率≥80%）；实现工艺过程中的碳酸钠与CO₂的回收利用，不仅极大地降低了生产成本，而且提高了产品质量；通过利用廉价的钾长石和草酸生产高附加值的草酸钾和氢氧化铝，为钾长石的综合利用提供了新途径。

技术领域

本发明涉及一种钾长石加工方法，具体涉及一种利用钾长石生产钾盐与氢氧化铝的方法。

背景技术

钾是农作物生长必不可少的重要元素。

世界上蕴藏着很多含钾资源,但绝大部分是水难溶性的或不溶性的。钾长石是含钾量较高、分布最广、储量最大的非水溶性钾资源。

中国水溶性钾资源极其贫乏，但钾长石矿源达 60个，其平均氧化钾含量约为11.63%，其储量约达 79.14亿吨，按平均含量折算成氧化钾储量约为 9.20亿吨。安徽、内蒙古、新疆、四川、山西等省的钾长石分布相对集中，储量丰富，成为当地的优势非金属矿产资源。

国外可溶性钾资源足以满足农业的需求，利用水难溶性的钾资源制取钾肥的研究较少。我国从二十世纪60年代初起就开始利用钾长石制取钾肥的研究，先后进行了数十种工艺研究,综合归纳起来，大致可分为:烧结法、高温熔融法、水热法、高炉冶炼法和低温分解法等5类。

烧结法：利用石灰石和煤炭作原料，经过粉碎，成球后在立窑煅烧，使其中的氧化钾转化成水溶性。

高温熔融法：该法在生产钙镁磷肥的基础上，配入25%～30%的钾长石，高温熔融（1200～1300℃）制得钙镁磷钾复合肥，所得产品含有效磷（折合P₂O₅）10%～14%，可溶性钾（折合K₂O）4%～5%。

水热法：用KOH溶液加压处理钾长石，使钾长石成分转换为K₂O·Al₂O₃·SiO₂·xH₂O的沸石类固相。其中的钾盐为可溶性的，能被植物吸收，且不易流失，是一种缓释肥料，同时，部分硅酸盐也是可溶性的，能作为肥料使用。

高炉冶炼法：生产水泥时，按石灰石81.4%～82%、钾长石14.2%～15.6%、铁矿石2.6%～3.2%，萤石1.1%和焦炭3%的比例破碎配料，混匀入炉，当炉缸温度高达1500℃使钾盐挥发，随高温气流带出，同时钾盐与炉内CO₂作用，生成K₂CO₃产品，高炉排出的炉渣经加工后制成白色水泥。该方法仅限于水泥厂或磷肥厂，作为副产品生产钾肥。

低温分解法：钾长石原料经过颚式破碎机粉碎到6mm以下，雷蒙磨将矿物粉碎到100网目以下，由胶带运输机将矿物运到池中与CaO水浸泡20min，然后经泵打入加温加压炉中，炉中温度控制在100～200℃，经过一定时间后，从炉中流出进入池中与Na₂SO₄混合浸泡，通过结晶、固液分离等工艺，得到K₂SO₄、NaOH工业原料。

上述每个工艺都有其技术的独特性，但都存在不足之处，包括：生产过程中能耗大，钾长石中的钾转化率较低，生产工艺复杂，综合效益差，污染严重等问题，使其推广受到阻碍，无法得到工业上的大规模开发应用。