[发明专利]一种综合利用钾霞石矿的方法

说明书

本发明涉及一种综合利用钾霞石矿的方法，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。S3、将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。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。本发明综合利用钾霞石矿的方法能够大大提高钾霞石矿中元素利用率、实现高附加值利用、废渣产生量少、工艺简单且适合大规模生产。

技术领域

本发明属于有色金属冶金技术领域，具体涉及一种综合利用钾霞石矿的方法。

背景技术

我国是铝工业大国，铝产量约占世界铝产量的40％，但我国可用于工业生产的铝土矿资源储量低，且铝土矿的开采利用技术含量不高，导致资源浪费严重，使得我国的铝土矿资源保障程度进一步降低。福建漳浦、广西贵港等高铁铝土矿、高硫铝土矿的发现，极大的缓解了我国铝土矿匮乏的现状，但因其高铁、高硅、高硫的特点，虽然有不同的利用方案，但尚未得到合理开发利用。

我国也是农业大国，农作物产量位居世界前列，但随着农业生产条件的持续改善和土壤对有价元素的需求的增加，钾肥需求日益增加。据中国农科院的调查，钾的缺乏已成为许多地区农作物增产的主要制约因素。然而，我国的可溶性钾严重短缺，储量仅占世界总储量的0.63％，且分布极其不均。我国非可溶性钾资源储量丰富，且种类繁多，如钾长石、钾霞石、富钾页岩、伊利石等，分布几乎遍及全国。

我国霞石矿资源丰富，已探明的储量即在100亿t以上，在全国多个省区均有分布。我国霞石矿资源钾含量均高于10％、铝含量亦可达到20％左右，且富含硅资源，钠、铁含量低，极具开发价值。因此，开发可行的技术路线，实现霞石矿中有价元素钾、铝、硅、铁的综合提取利用，既是解决我国钾肥短缺现状的有效途径，也是缓解我国铝土矿资源短缺的有效途径，还是提高资源利用效率的有效途径。

目前，霞石矿制取钾盐和氧化铝的处理工艺主要有：碱石灰烧结法、高压水化法、酸法等。碱石灰烧结法可以利用矿物中的有用组分生产氧化铝、碳酸钾等产品，但提铝后的残渣赤泥量大，可用于生产水泥和硅肥，但受水泥销售半径和硅肥板结土地所限，硅利用率较低。高压水化法可在较低温度分解提取钾霞石中的钾和铝，浸出渣主要为硅酸钙，可制水泥，但该方法工艺要求严格、物料流量大，尾渣量大。酸解法可以分解钾霞石提取其中的钾和铝，经分离硅留在渣中，再提取利用，但钾霞石矿中含有钾长石，酸法不易分解，降低了钾和铝的利用率。且上述方法共同的问题是着眼于提取霞石中的钾和铝，硅的利用率低，因而产生大量废渣，多用于生产附加值低的水泥，环境压力大。

因此，探索一条综合利用钾霞石矿的新工艺，实现钾霞石矿资源的绿色化、高附加值综合利用，满足节约资源和环境友好的需求，具有重要的实际意义和应用价值。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种能够大大提高钾霞石矿中元素利用率、实现高附加值利用、废渣产生量少、工艺简单且适合大规模生产的综合利用钾霞石矿的方法。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：