[發明專利]一種從富鉀巖石－石灰水熱法制取鉀肥(鉀鹽)的方法

有效

• 申請號: 01100475.4
• 申請日: 2001-01-15
• 公開（公告）號: CN1365958A
• 公開（公告）日: 2002-08-28
• 發明（設計）人: 韓成
• 申請（專利權）人: 中國科學院地質與地球物理研究所
• 主分類號: C05D1/04
• 分類號: C05D1/04;C01D1/04;C01D7/07;C01D5/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 胡交宇

本發明涉及一種從富鉀巖石—石灰水熱法制取鉀肥(鉀鹽)的方法。

富鉀巖石(不溶性鉀礦)是指主要由自生高鉀硅酸鹽礦物所組成的一類特殊巖石。該類巖石中，含鉀礦物主要為鉀長石、伊利石、海綠石、云母類礦物等，化學成分上K₂O含量較高，一般在8％-16％。我國蘊藏著極為豐富的富鉀巖石資源，并廣為分布。據地礦部門專家估測，全國富鉀巖石儲量折合K₂O約50億噸以上。

我國是一個可溶性鉀鹽資源十分缺乏的國家，為了解決農用鉀肥嚴重不足問題，正在與以色列聯合開發青海察爾漢鹽湖的可溶性鉀鹽礦，每年還從國外進口大量的KCl，并計劃與周邊國家(如泰國等)聯合開發當地可溶性鉀鹽礦，但仍不能完全解決問題。如果利用富鉀巖石制取鉀肥獲得成功，并能大量投入生產，勢必為我國農業的持續健康發展作出巨大貢獻。

國外工業發達國家(如加拿大、法國、德國、俄羅斯、美國等)可溶性鉀鹽資源豐富，因此利用不溶性鉀礦制取鉀肥研究開展得相對較少。我國利用富鉀巖石提鉀的研究開始于五十年代未期，近十年來的研究和開發工作日益為人們所關注。歸納起來，目前國內外利用富鉀巖石制取鉀肥有三種途徑，即煅燒法或燒結法，水熱化學法，微生物分解法。

1.煅燒法或燒結法

該法研究得比較多，原理是把富鉀巖石與其它配料在高溫條件下煅燒，使其結構破壞，鉀與其它元素形成可溶性鉀鹽，達到提鉀目的。在諸多方法中，堿熔法占主導地位。堿熔法是指長石類礦物與堿(NaOH，Na₂CO₃)或/和CaCO₃在高溫下共熔，熔渣用水浸漬，溶解出的偏鋁酸鉀，經碳化反應可制得K₂CO₃和Al(OH)₃，反應可表示為：

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化工部礦山設計研究院采用鉀長石∶石灰石＝1∶2.61，在1330℃下熔融，熟料磨細后浸取含鉀溶液制取K₂CO₃，余渣用于制水泥。中國地質大學馬鴻文等人采用富鉀火山巖礦粉∶Na₂CO₃＝1∶1.1～1.4在800-830℃煅燒1.5-2小時，浸取液用于制K₂CO₃，余渣用于合成沸石。四川大學化工學院王勵生報導，采用鉀長石∶石膏∶石灰石＝1∶0.39∶3，同時摻入2.5％2^#助劑，在900℃下反應3h，鉀溶出率可達93％。四川有人采用綠豆巖∶石灰石∶NaCl＝1∶1∶0.6，在800-820℃煅燒，熟料浸漬提取KCl。江蘇省豐縣鉀肥廠采用食鹽氯化焙燒法提取KCl，冶煅溫度高達1900℃。還有人報導，將含鉀巖石與石灰石、氧化鈣混合后在700℃焙燒1h，鉀的轉化率可達到66％；鉀長石、石灰石、白云石、螢石、焦炭混合物在1500℃冶煉，可提取K₂CO₃；富鉀頁巖∶磷灰石∶白云石∶焦炭＝1∶0.2∶0.72∶0.45在1200-1300℃熔融，可制得鈣鎂磷鉀肥。北京琉璃河水泥廠等單位曾在水泥生產中配入富鉀巖石，在1300-1500℃高溫下，可得到含有K₂CO₃及K₂SO₄的窯灰，通過捕集法可獲得窯灰鉀肥。前蘇聯曾利用霞石提鉀，但主要是為制取氧化鋁，副產鉀鹽。

2.水熱化學法

原理是采用酸堿等化工產品，在溶液中分解富鉀巖石，達到鉀離子溶離出來的目的。它又可細分為酸法和堿法。

酸法