[发明专利]一种利用含氟酸低温分解钾长石生产氟硅酸钾的工艺

说明书

技术领域 本发明属于钾长石开发利用技术领域，涉及一种实现钾长石分解、转化分离钾成分的工艺，具体涉及一种利用含氟酸低温分解钾长石生产氟硅酸钾的工艺。

背景技术 钾长石是自然界广泛存在的具有稳定结构的含钾、铝、硅等成分的矿石，国外有近百年的研究开发历史，国内有近五十年的研究开发，但均没有形成有实际应用价值的完整技术。现有的钾长石分解提取钾成分技术存在能耗高、钾收率低、原材料利用率低、污染重、不能规模化生产等技术问题，这一技术领域的突破，可以开辟一条含钾产品的生产新途径，提升我国钾盐产品的自主产能。含有氟硅酸(H₂SiF₆)、氢氟酸(HF)或二者以任意摩尔比组成的混合酸，即称为含氟酸，我国可溶性钾资源贫乏，目前钾盐产品严重依赖进口，利用含氟酸低温分解钾长石生产氟硅酸钾是当务之急。

发明内容 本发明的目的是解决现有技术存在能耗高、产出低、回收率低等技术问题，提供一种利用含氟酸低温分解钾长石生产氟硅酸钾的工艺，以克服现有技术的不足。

为了实现上述目的，本发明利用含氟酸低温分解钾长石生产氟硅酸钾的工艺，其工艺步骤如下：

1)、配料：150～250目的钾长石粉、质量浓度为15～30％的含氟酸，按1∶1～5的质量比在混料槽内配料，搅拌均匀；

2)、分解分离：将配料加入到反应釜内，搅拌、升温，保持釜内温度在60～100℃，保温反应1～3小时，反应所产生的四氟化硅(SiF₄)气体经引风机引入吸收塔三级水循环吸收，得到循环利用的氟硅酸溶液，并生成浆料和白色沉淀，白色沉淀经离心分离、洗涤、干燥得白炭黑即SiO₂，反应原理如下：

H₂SiF₆→2HF+SiF₄↑

SiO₂+6HF→H₂SiF₆+2H₂O

3SiF₄+2H₂O→2H₂SiF₆+SiO₂↓

浆料从反应釜内取出进行分离，分离出液体、浆状物和固形物，液体和固形物返回反应釜继续进行分解反应，当反应进行3～6小时，釜内含氟酸质量浓度降到5～8％时，终止反应，经分离得液体、浆状物和固形物，所得液体加入含氟酸调整浓度后回用到钾长石的分解反应中，所得浆状物单独处理，所得固形物转入提纯工序，钾的转化反应原理如下：

K₂O+H₂SiF₆→K₂SiF₆↓+H₂O

3)、提纯：将固形物与质量浓度为15～30％的含氟酸，按1∶2～4的质量比在反应器内混合搅拌，20～40℃反应1小时，去除二氧化硅白色沉淀，分离后制得质量含量为98～99％的氟硅酸钾产品，分离所得液体回用到钾长石的分解反应，反应原理为：

SiO₂+6HF→H₂SiF₆+2H₂O

所述含氟酸是氟硅酸(H₂SiF₆)、氢氟酸(HF)或二者以任意摩尔比组成的混合酸。

本发明整个生产过程无废气、废渣、废水产生，原料循环利用率高，实现钾长石的综合开发利用，得到了纯度为98％以上的氟硅酸钾产品，解决了现有技术存在能耗高、产出低、回收率低等技术问题。

具体实施方式 本发明利用含氟酸低温分解钾长石生产氟硅酸钾的工艺，具体实施例如下：

实施例1：

1)、配料：200目的钾长石粉、质量浓度为25％的氟硅酸，按1∶3的质量比在混料槽内配料，搅拌均匀；