[發明專利]一種處理含鉀巖石的方法

有效

• 申請號: 201010280115.2
• 申請日: 2010-09-14
• 公開（公告）號: CN101948115A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 薛彥輝
• 申請（專利權）人: 薛彥輝
• 主分類號: C01B33/32
• 分類號: C01B33/32;C01B33/26;C01B33/14;C05D1/02
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 王連君

技術領域

本發明涉及非金屬礦綜合利用領域，尤其涉及一種處理含鉀巖石的方法。

背景技術

含鉀巖石是地殼中最常見的造巖礦物，包括長石、云母、霞石等礦物和頁巖等巖石，他們都具有穩定的Si-O四面體的結構，一般具有水不溶性，在熱分解中也表現出較高的熔點和熱穩定性，一般溫度達到1300℃-1500℃才開始融化，達到1600℃-1800℃才改變礦石結構分解出含鉀巖石包含的元素。

作為含鉀巖石的打開方法，達到提取其中的有用元素的目的，一般都考慮選用合適的溶劑與之共熱以降低含鉀巖石礦物的分解溫度，如在碳酸鈉和氫氧化鈉的堿性環境中共熱，分別在900℃-1100℃和500℃-600℃既可分解出其中的堿金屬元素和堿土金屬元素。

化學法打開含鉀巖石礦物的方法較多，主要為高溫法，比如利用含鉀巖石加入打開助劑生產硅鉀鈣鎂復合肥的過程都必須在高溫環境下煅燒完成，此類方法需要800℃-1200℃的高溫，并且助劑價格較高，同時產生的副產物難于綜合利用生產高附加值產品。

可見在含鉀巖石礦物的熱分解中，加入助熔劑可明顯降低分解溫度，因此人們一直在考慮選用合適的溶劑共燒結降低分解溫度，使含鉀巖石礦物分解反應能夠進行，以達到實用的目的。含鉀巖石礦物的穩定結構僅通過高溫下才能分解，這一點目前已達共識，已經成形的方法一直采用高溫燒結的辦法，如碳酸鹽煅燒分解法、石灰石與石膏高溫分解法、熟石灰加壓浸取法、氯化鈉高溫浸取法、白云石與磷礦石焙燒生產復合肥，但此類方法在技術上和經濟上大多存在一些問題，如能量消耗大、收率低、產品含量低、工藝復雜等。

低溫催化分解含鉀巖石礦物的方法是近年來提出的一種利用混合酸分解含鉀巖石礦物的工藝，其中催化劑是通過水吸收來得到回收的，最大的問題是催化劑的用量大、需要用蒸發法回收，消耗大量的能耗，同時吸收設備體積較大。

公開號為CN1557781A的中國發明專利“鉀長石低溫分解方法”，公開了一種利用混合酸分解鉀長石的方法，其采用氟硅酸加硫酸的混合酸來分解鉀長石，是在濃硫酸條件下將氟硅酸蒸干，利用硫酸的高沸點將氟硅酸蒸干，全部轉化為四氟化硅進入吸收塔回收得到氟硅酸和硅酸，一般蒸發時間在8個小時以上，需要大量的能耗，大約每處理一噸鉀長石，理論上需要消耗0.7噸含熱量為5000大卡的煤，而實際上需要消耗含熱量為5000大卡的煤1.0噸，增加生產成本，并且其處理工藝非常繁瑣，效益較低。

由此可見，現有技術有待于更進一步的改進和發展。

發明內容

本發明為解決上述現有技術中的缺陷提供一種處理含鉀巖石的方法，采用單溶劑方式替代混合酸方式分解含鉀巖石，不需要反復加熱硫酸揮發除氟，降低其生產能耗。

為了解決上述技術問題，本發明方案包括：

一種處理含鉀巖石的方法，其包括以下步驟：

A、將含鉀巖石通過粗碎、細碎，粉碎至一百目至二百目；

B、按照比例將步驟A中所得含鉀巖石加入到氟硅酸中充分反應，得到包括氟硅酸鉀、氟硅酸鋁與硅膠的混合懸濁液。

所述的處理含鉀巖石的方法，其中，所述步驟B中所述的比例為一立方至八立方10％-40％的氟硅酸比一噸含鉀巖石。

所述的處理含鉀巖石的方法，其中，所述步驟B中還包括：上述混合懸濁液以懸濁液的形式進入后繼處理單元；大約90％以上的含氟化合物仍留在混合懸濁液，不需要揮發法除氟，保留懸濁液氟硅酸以及包括氟硅酸鉀、氟硅酸鋁與硅膠的混合懸濁液進入后續化學沉淀，而后酸化回收催化劑，這個過程大大節約了能耗，每處理一噸含鉀巖石礦物原料僅消耗含熱量為5000大卡的燃煤0.2噸，節約了60-80％的能耗。

所述的處理含鉀巖石的方法，其中，所述步驟B中還包括：均勻攪拌含鉀巖石與氟硅酸，在一百一十攝氏度至一百七十攝氏度條件下，反應一小時至三小時；與現有技術相比，使處理時間縮短了4倍至6倍，降低了其生產成本。

所述的處理含鉀巖石的方法，其中，所述步驟B中還包括：將含鉀巖石與氟硅酸反應產生的氣體抽入吸收塔，然后通過鈉法轉型制備白炭黑。

所述的處理含鉀巖石的方法，其中，所述步驟B還包括：先將氟硅酸加熱到八十攝氏度至一百攝氏度，然后在攪拌狀態下，將所述步驟A中所得含鉀巖石緩慢加入上述氟硅酸中；最優選的是氟硅酸溫度保持在九十攝氏度時，其反應效果最明顯，反應最徹底，反應速度最快，并且將含鉀巖石緩慢加入到氟硅酸中，使其反應更充分，更進一步縮短了反應時間與能耗。

所述的處理含鉀巖石的方法，其中，上述含鉀巖石為鉀長石、含鉀頁巖石、云母或霞石。