[发明专利]一种综合利用钾霞石矿的方法

权利要求书

1.一种综合利用钾霞石矿的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、对钾霞石矿进行预处理；

S2、将预处理后的钾霞石矿与碳酸钠混合均匀，然后进行焙烧处理，得到第一焙烧物料，焙烧温度为800～1000℃，焙烧的保温时间为50～150min；

S3、将所述第一焙烧物料用水或者氢氧化钠溶液溶出，然后进行过滤分离，得到含钾和铝的预脱硅渣；

S4、将所述预脱硅渣与硫酸铵混合均匀，然后进行焙烧，得到第二焙烧物料，焙烧温度为350～550℃，焙烧时间为50～150min；

S5、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铵溶液；

S6、向步骤S5得到的含钾的硫酸铝铵溶液中加入含铵溶液，调节溶液的pH值进行沉铝，然后进行过滤分离，得到粗氢氧化铝沉淀以及硫酸钾和硫酸铵的混合溶液；

S7、步骤S6得到的硫酸钾和硫酸铵的混合溶液经循环富集后进行分步结晶制取硫酸钾晶体和硫酸铵晶体，所述硫酸铵晶体返回步骤S4作为原料；或者将步骤S6得到的硫酸钾和硫酸铵的混合溶液直接作为复合化肥使用；

在步骤S5之后还包括如下步骤：

S10、将步骤S5得到的硅渣用氢氧化钠溶液浸出，再对浸出浆料进行稀释，然后进行过滤分离，得到硅酸钠溶液和滤渣；

S11、将步骤S10得到的硅酸钠溶液进行第一次碳分，然后进行过滤分离，得到硅酸钠和碳酸钠的混合液以及杂渣；得到的杂渣用于返回步骤S10中与硅渣一起混合使用；

S12、将步骤S11得到的硅酸钠和碳酸钠的混合液进行第二次碳分，然后进行过滤分离，得到碳酸钠溶液和白炭黑。

2.如权利要求1所述的综合利用钾霞石矿的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述预处理包括将所述钾霞石矿破碎，然后将所述钾霞石矿的粒度磨细至80μm以下；

在步骤S2中，所述碳酸钠的用量为钾霞石矿中二氧化硅恰好完全反应所需要碳酸钠理论量的0.8～1.4倍，采用机械活化方式进行焙烧；

在步骤S3中，采用氢氧化钠溶液进行溶出时所用氢氧化钠溶液的浓度为0.01～0.4mol/L，溶出时的固液质量比为1:2～6，溶出温度为50～95℃，溶出时间为20～120min。

3.如权利要求2所述的综合利用钾霞石矿的方法，其特征在于，在步骤S4中，所述硫酸铵的用量为所述预脱硅渣中的钾和铝恰好完全反应所需要硫酸铵理论量的1.0～1.6倍；

在步骤S5中，所述第二焙烧物料与水的固液质量比为1:2～6，溶出温度为60～90℃，溶出时间为30～120min；

在步骤S6中，所述含铵溶液为氨水和碳酸氢铵中的至少一种，所述pH值为5.4～5.6。

4.如权利要求1-3任一项所述的综合利用钾霞石矿的方法，其特征在于，在步骤S6之后还包括如下步骤：

S8、将所述粗氢氧化铝沉淀用碱溶液溶出，然后进行过滤分离，得到铝酸钠溶液和尾渣；

S9、将所述铝酸钠溶液进行碳分，然后进行过滤分离，得到氢氧化铝和碳酸钠溶液。

5.如权利要求4所述的综合利用钾霞石矿的方法，其特征在于，在步骤S8中，碱溶液为氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液的浓度为0.5～2mol/L，溶出温度为70～95℃；

在步骤S10中，氢氧化钠溶液的浓度为4～15mol/L，所述硅渣与氢氧化钠溶液的固液质量比为1:1.5～5，浸出温度为75～145℃，浸出时间为30～90min，浸出浆料稀释后溶液中硅酸钠的浓度为1～2.5mol/L；

在步骤S11中，第一次碳分终点的pH值为11.0～11.5；

在步骤S12中，第二次碳分终点的pH值为8.5～9。