[发明专利]一种利用钾长石制备钾肥和硅酸铝的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钾长石开发利用的方法，具体涉及一种利用钾长石制备钾肥和硅酸铝的方法。

背景技术

我国钾盐矿资源贫乏，但钾长石资源丰富，分布广泛、储量大，且含钾量较高，一般大于10%（以K₂O计），是进行综合利用生产钾盐的较理想原料。

钾长石矿是Si-AL-O架状结构、其分子式为K[AlSi₃O₈]，它的组成是网状结构，极其稳定，常温常压下，几乎不被酸、碱所分解。因此，钾长石的开发利用受到限制。

纯钾长石中硅含量为64.7%  铝含量为18.4%，均具有开发利用价值。硅酸铝产品主要用作建筑材料、保温材料、耐火材料，涂料添加剂等，用途十分广泛。工业制法是氧化钙和二氧化硅在高温下煅烧熔融而成。

目前，已有大量的文献资料对钾长石的开发利用进行介绍，主要用于分解钾长石的方法有高温煅烧法、离子交换法、氢氟酸分解法等。

CN 1146982 A公开了一种利用钾矿石生产硫酸钾及其副产品的工艺方法，步骤如下：将钾矿石与石灰石混合，破碎、磨碎，在1200~1400℃的温度下烧结成熟料，对该熟料进行酸化处理，钾矿石与石灰石混合、破碎、磨碎到180目以上，石灰石重量百分比是根据钾矿石品位按照它们在1200~1400℃烧结中发生的反应式：

K₂O·Al₂O₃·Fe₂O₃·6SiO₂+CaCO₃                                               K₂O+Al₂O3+Fe₂O₃+6SiO₂+CaO+CO₂

计算得出。酸化处理中，所加酸、水的重量百分比按照酸化中产生的反应式：

K₂O+Al₂O₃+Fe₂O₃+6SiO₂+CaO+2H₂SO₄+12H₂OK₂SO₄+2Al(OH)₃+2Fe(OH)₃+ 6H₂SiO₃+CaSO₄·2H₂O

计算得出，将沉淀过滤后所得清液蒸发结晶即得硫酸钾。该方法存在能耗高，污染严重等问题。

CN 103420399 A公开了一种酸法从钾长石中提取可溶性钾的方法，包括以下步骤：将钾长石粉末与低浓度酸、助剂氢氟酸(HF)或者萤石(CaF₂)直接投料，装于密闭的衬蒙乃尔400合金或衬四氟高压反应釜中反应，生成物降温至室温，过滤，滤液进行减压蒸馏，蒸干、冷却后的固体即为可溶性钾盐。该方法由于氢氟酸腐蚀性大，对设备要求高，且副产物多，污染严重。

CN 103420402 A公开了一种碱法从钾长石中提取可溶性钾的方法。包括以下步骤：将钾长石碎粒、氢氧化钾助剂和去离子水按一定比例直接投料，盛于带冷凝器碳钢反应釜中，反应后取出；得到的生成物降至室温，加入低浓度酸或通入二氧化碳气体，中和并过滤，滤液进行减压蒸馏，蒸干后的固体即为可溶性钾盐。该方法只能单一利用钾长石中的钾元素，而没有提供综合利用其中硅、铝等元素的利用方案。

目前，综合利用钾长石中的各种主要组分，且保证整个工艺过程高效，节能，收率高，是当前开发利用非水溶性钾矿资源的关键所在。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种能耗低，收率高的利用钾长石制备钾肥和硅酸铝的方法，综合开发利用钾长石中的钾、硅、铝成分。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种利用钾长石制备钾肥和硅酸铝的方法，包括以下步骤：

（1）将原料钾长石矿研磨至细度为-50~-400目(优选-100~-300目) 的钾长石矿粉；