[发明专利]一种高附加值综合利用钾长石矿中硅、铝、钾的方法

摘要

一种高附加值综合利用钾长石矿中硅、铝、钾的方法，该方法包括以下步骤：(1)将钾长石矿破碎、磨细后与氢氧化钠混合焙烧；(2)焙烧熟料浸出、过滤得到硅酸钠溶液和钾霞石；(3)硅酸钠溶液采用除杂、深度净化、碳酸化分解，得到高纯二氧化硅；(4)再通过高温晶化得到高纯石英砂；(5)钾霞石经硫酸酸化、水浸、沉铝，得到氢氧化铝粉体；(6)氢氧化铝煅烧制备氧化铝；(7)结晶沉铝后的溶液，得到硫酸钾铵复合肥。本发明方法工艺流程简单，设备要求不高，生产成本较低，实现了钾长石矿中硅、铝、钾高附加值的综合利用，整个工艺过程不会对环境造成二次污染，符合绿色化工业生产的要求。

主权项

1.一种高附加值综合利用钾长石矿中硅、铝、钾的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)研磨：将钾长石矿破碎、磨细至80μm以下，得到钾长石矿粉体；(2)混料：按物质的量比，钾长石矿粉体:氢氧化钠＝1:(0.8～1.5)，将钾长石矿粉体与氢氧化钠均匀混合，得到混合物料；(3)焙烧：将混合物料在400～600℃焙烧，保温0.5～3h，得到焙烧熟料；(4)浸出：将焙烧熟料加入2～5倍质量的水或氢氧化钠溶液浸出，在50～95℃下搅拌10～80min；(5)过滤：将步骤(4)得到的浸出物料过滤分离，滤液为含硅酸钠的溶液，滤渣为钾霞石，钾霞石进行洗涤、干燥；(6)除杂：将步骤(5)过滤得到的硅酸钠溶液中加入除杂剂，并采用水热处理对溶液中微量的铝、铁、钛、镁、锰、锌进行除杂，控制水热温度120～140℃，反应时间10～16h；(7)深度净化：向步骤(6)除杂后的溶液中加入EDTA掩蔽剂，除去溶液中多余的钙、铵阳离子；(8)碳酸化分解：将步骤(7)得到的深度净化的硅酸钠溶液进行碳酸化分解，溶液中加入表面活性剂溶液，温度保持30～80℃，通入CO2气体保持流速2～10mL/min，当溶液pH值达到8.5～9.0，搅拌反应30min，过滤得到水合二氧化硅，洗涤干燥后得到高纯二氧化硅产品，并通过高温晶化得到高纯石英砂；(9)酸化：按物质的量比，钾霞石:硫酸＝1:(0.8～1.5)，将步骤(5)得到的钾霞石与质量分数70％～98％的硫酸均匀混合，反应10～60min；(10)水浸：将步骤(9)得到的物料加入2～5倍质量的水浸出，在50～95℃下搅拌10～60min，过滤，滤液为含硫酸铝和硫酸钾的溶液，滤渣主要成分为二氧化硅，洗涤干燥后直接为微硅粉产品；(11)沉铝：将步骤(10)得到的滤液温度保持在50～90℃，用碳酸氢铵或碳酸铵调节溶液pH在4.0～6.0，搅拌1～2h，溶液中的铝浓度小于0.01g/L，过滤得到氢氧化铝粉体和含硫酸钾、硫酸铵的溶液；(12)煅烧：将步骤(11)得到的氢氧化铝粉体洗涤、干燥后，煅烧制备氧化铝；(13)结晶：将步骤(11)得到的硫酸钾和硫酸铵溶液作为酸化后的浸出母液循环使用，当硫酸钾和硫酸铵的浓度接近饱和时，结晶得到硫酸钾铵晶体。