[发明专利]从钾长石分解残渣中回收氟资源的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及钾长石分解综合利用技术，具体涉及从钾长石分解残渣中回收氟资源的工艺，实现氟的循环利用，降低萤石的消耗量，降低成本。

背景技术

目前，我国已查明的可溶性钾盐资源储量不大，难以满足农业对钾肥的需求，然而以钾长石为代表的不溶性含钾盐岩石几乎遍布我国大部分省区，其地质贮量约数百亿吨。常温下只有HF能打破钾长石的晶格，所以钾长石分解综合利用技术采用含氟的助剂来分解钾长石，加入的氟一部分进入吸收系统直接回收，一部分以氟盐的形式存在钾长石分解残渣中，氟质量含量约为7～10%，如果不回收这一部分氟，它们经浸取后就会进入滤液中损失掉。氟资源属于战略储备资源，国家对氟资源的开发实行定额配给，这就导致氟资源价格昂贵，所以如何回收钾长石分解残渣中的氟资源，以便循环利用是当前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供从钾长石分解残渣中回收氟资源的工艺。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：从钾长石分解残渣中回收氟资源的工艺，包括以下步骤：

（1）钾长石分解：将钾长石、萤石、氟化铵、98%的硫酸充分混合后，加入到转炉反应器中，在180～250℃和自生压力下反应；反应原理为：

CaF₂ + H₂SO₄ = 2HF + CaSO₄

 2K[AlSi₃O₈] + 24HF + 4H₂SO₄ = K₂SO₄ + Al₂(SO₄)₃ + 6SiF₄↑+ 16H₂O

其中，钾长石、萤石、氟化铵、98%的硫酸质量比为1：0.3～0.5：1.12～1.73：1.6～1.8，反应得到钾长石分解残渣和SiF₄气体；

（2）气体吸收：将反应产生的SiF₄气体以及挥发的HF气体引入除尘过滤器中除尘；经除尘过滤后的气体依次通入一、二级吸收塔以便吸收SiF4和HF；其中吸收液是体积分数为10～30%的乙醇水溶液；反应原理为：

3SiF₄ + 2H₂O = 2H₂SiF₆ + SiO₂↓；

（3）残渣脱氟：将钾长石分解残渣粉碎，加入到浸取釜中，然后按照固液比为1：0.5～0.8的比例加入98%的浓硫酸，充分混合后在180～200℃和真空条件下反应；反应原理为：

CaF₂ + H₂SO₄ = 2HF + CaSO₄

2KF + H₂SO₄ = 2HF + K₂SO₄

2AlF₃ + 3H₂SO₄ = 6HF + Al₂(SO₄)₃

2K[AlSi₃O₈] + 24HF + 4H₂SO₄ = K₂SO₄ + Al₂(SO₄)₃ + 6SiF₄↑+ 16H₂O，

产生的混合气体依次通入一、二级吸收塔吸收，吸收方式与步骤（2）相同；