[发明专利]一种用含钾岩石制取钾肥的方法

说明书

本发明涉及一种利用不溶性钾矿制取钾肥的方法。

我国可溶性钾盐矿床储量很少，只占世界储量的0.66％。但是，我国的不溶性钾矿资源丰富，种类繁多，主要有钾长石、白榴石、明矾石、伊利石、含钾页岩及各类钾质火山岩等。这些钾矿资源几乎遍布全国各个省、市自治区。据不完全统计，全国不溶性钾资源约有近百亿吨。因此，利用不溶性钾矿提钾是制取钾肥的新途径。目前，国内也有一些利用不溶性钾矿提钾的新的研究成果，但由于这些方法普遍存在着工艺流程长、投资大、能耗高、产品成本高、尾渣多、经济效益差，质量低等原因，不能实施推广，而与钾肥市场无缘。

本发明的目的是提供一种用含钾岩石制取钾肥的方法。该方法是采用碱法提钾工艺，可使含钾岩石中的不溶性钾转变为可溶性钾，直接制取钾肥。该方法的工艺简单，无废料排放，易于推广、实施。

本发明是通过下述方式实现的。

这种用含钾岩石制取钾肥的方法，是将含钾岩石经破碎、选矿后得到含钾长石＞95％的精矿粉，以所述精矿粉为原料，采用碱法提钾工艺，制得含钾的母液，在所述母液中通入CO₂进行酸化中和，在所述母液的PH=8-9为止，再将所述母液在100℃条件下进行蒸发浓缩，当所述母液中的K₂O=155克/升时，进行过滤，分离出Na₂CO₃，再将所述母液降温至室温，有K₂CO₃结晶，过滤即得K₂CO₃钾肥，所述碱法提钾工艺是采用下述步骤进行的：

(1)焙烧步骤：将所述含钾长石的精矿粉与纯碱按1∶1.1-1.7的重量份数混合，在750℃-850℃温度条件下进行焙烧，焙烧的时间为1.5-3小时。

(2)水热合成步骤：将焙烧过的熟料与烧碱和水按1∶0.3-0.6∶10-20的重量份数进行搅拌混合，成胶体状，然后在室温条件下静置、老化3-5小时，之后在温度为90℃-110℃的条件下晶化4-11小时，再加水进行洗涤，至溶液中的PH为7-11为止，然后进行过滤，过滤后的液体为上述的含钾母液。含钾长石的精矿粉与纯碱的焙烧步骤可在焙烧炉中进行。焙烧过的熟料与烧碱和水的水热合成步骤可在反应釜中进行。

本发明的这种用含钾岩石制取钾肥的方法，在焙烧步骤中也可以采用烧碱为配料进行焙烧。也是将含钾岩石经破碎、选矿得到含钾长石＞95％的精矿粉，以所述精矿粉为原料，采用碱法提钾工艺，制得含钾的母液，在所述母液中通入CO₂进行酸化中和，在所述母液的PH=8-9为止，再将所述母液在100℃条件下进行蒸发浓缩，当所述母液中的K₂O=155克/升时，进行过滤，分离出Na₂CO₃，再将所述母液降温至室温，有K₂CO₃结晶，过滤即得K₂CO₃钾肥，所述碱法提钾工艺是采用下述步骤进行的：

(1)焙烧步骤：将所述含钾长石的精矿粉与烧碱按1∶1.1-1.7的重量份数混合，500℃-600℃温度条件下进行焙烧，焙烧的时间为1.5-3小时。

(2)水热合成步骤：将焙烧过的熟料与烧碱和水按1∶0.3-0.6∶10-20的重量份数进行搅拌混合，成胶体状，然后在室温条件下静置、老化3-5小时，之后在温度为90℃-110℃的条件下晶化4-11小时，再加水进行洗涤，至溶液中的PH为7-11为止，然后进行过滤，过滤后的液体为上述的含钾母液。含钾长石的精矿粉与烧碱的焙烧步骤可在焙烧炉中进行。焙烧过的熟料与烧碱和水的水热合成步骤可在反应釜中进行。

本发明的从含钾的母液到制成K₂CO₃钾肥的过程是采用普通的方法和通用设备进行的。

本发明中的含钾岩石是指富含钾长石的各种岩石，主要包括钾长岩、富钾火山岩、正长岩、伟晶岩等。含钾岩石经破碎，采用常规方法如重选、浮选、磁选等选矿，得到含钾长石＞95％精矿粉，要求TFeO＜1％。精矿粉的粉粒为180目-220目。

本发明中所使用的纯碱(Na₂CO₃)和烧碱(NaOH)都为工业级。使用的水为普通自来水即可。

在本发明的水热合成步骤中，成胶反应物配比即熟料∶烧碱∶水=1∶0.3-0.6∶10-20，所得到胶体中的碱度为1.1-2.5 N。