[發(fā)明專利]一種從鉀長石中提取鉀、鋁、硅元素的酸浸方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110102331.2
• 申請日: 2011-04-23
• 公開（公告）號: CN102230081A
• 公開（公告）日: 2011-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁燦;張衛(wèi)軍;劉花子;高中洪
• 申請（專利權(quán)）人: 大悟華龍呂王石材有限公司
• 主分類號: C22B3/08
• 分類號: C22B3/08;C22B26/10;C22B21/00;C01B33/021
• 代理公司: 武漢荊楚聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42215
• 代理人: 劉牧

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含鉀巖石的分解方法，尤其涉及一種從鉀長石中提取鉀、鋁、硅元素的酸浸方法，具體適用于提高鉀長石中鉀、鋁、硅元素的提取率。

背景技術(shù)

目前，我國土壤缺鉀嚴(yán)重，鉀肥的需求很大，而我國的水溶性鉀鹽礦資源卻很少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求，但我國具有很豐富的水不溶性鉀鹽礦資源，如鉀長石，因而如何綜合開發(fā)利用鉀長石資源，具有重要意義。

中國專利授權(quán)公告號為CN101559959B，授權(quán)公告日為2010年12月1日的發(fā)明專利公開了一種濕法分解鉀長石生產(chǎn)硫酸鉀和硫酸銨的工藝，該工藝先在低溫常壓條件下將鉀長石分解，再在一定工藝條件下將物料分離，得到硫酸銨、硫酸鉀、白炭黑、氫氧化鋁及硅酸鈉等產(chǎn)品。雖然該發(fā)明能夠分解鉀長石，實現(xiàn)鉀長石資源的綜合開發(fā)利用，但其先加硫酸，再對過量的硫酸、離心分離的液體、濾液等用氨水中和，然后又加入硫酸，還需要進窯干燥，不僅步驟繁瑣，增加了硫酸、氨水的使用量，提高了生產(chǎn)成本，而且，其采用氟硅酸作為助劑時，用量很大，循環(huán)利用措施不健全，利用率不高，不僅提高了生產(chǎn)成本，而且增加了大量的副產(chǎn)物，此外，該發(fā)明只能從鉀長石中提取鉀、硅元素，而無法提取鋁元素，不僅提取范圍較窄，而且提取率較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的循環(huán)利用率較低、操作步驟繁瑣、生產(chǎn)成本較高、提取效果較差的缺陷與問題，提供一種循環(huán)利用率較高、操作步驟簡易、生產(chǎn)成本較低、提取效果較好的從鉀長石中提取鉀、鋁、硅元素的酸浸方法。

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種從鉀長石中提取鉀、鋁、硅元素的酸浸方法，該酸浸方法依次包括以下工藝：

第一次酸浸工藝：先將粒度為100–300目的鉀長石礦粉加到酸浸液中，鉀長石礦粉與酸浸液的質(zhì)量比為1：2–3.5，然后在常壓下攪拌1–4小時以進行第一次酸浸反應(yīng)，反應(yīng)溫度為90℃–120℃，反應(yīng)結(jié)束后，再對反應(yīng)液過濾分離以得到第一次酸浸濾渣和第一次酸浸濾液，然后對第一次酸浸濾液依次進行冷卻結(jié)晶、過濾分離操作以得到結(jié)晶和結(jié)晶余酸液；

第二次酸浸工藝：先將上述第一次酸浸濾渣加到酸浸液中，第一次酸浸濾渣與酸浸液的質(zhì)量比為1：2.2–3.5，然后在常壓下攪拌1–4小時以進行第二次酸浸反應(yīng)，反應(yīng)溫度為90℃–120℃，反應(yīng)結(jié)束后，再對反應(yīng)液過濾分離以得到第二次酸浸濾渣和第二次酸浸濾液，然后對第二次酸浸濾液依次進行冷卻結(jié)晶、過濾分離操作以得到結(jié)晶和結(jié)晶余酸液；

第三次酸浸工藝：先將上述第二次酸浸濾渣加到酸浸液中，第二次酸浸濾渣與酸浸液的質(zhì)量比為1：2.4–3.5，然后在常壓下攪拌1–4小時以進行第三次酸浸反應(yīng)，反應(yīng)溫度為90℃–120℃，反應(yīng)結(jié)束后，再對反應(yīng)液過濾分離以得到第三次酸浸濾渣和第三次酸浸濾液，然后對第三次酸浸濾液依次進行冷卻結(jié)晶、過濾分離操作以得到結(jié)晶和結(jié)晶余酸液；

酸浸后處理工藝：先對上述第三次酸浸濾渣進行多次水洗滌操作，然后進行干燥操作以得到二氧化硅，此時完成對鉀長石中硅元素的提取；同時，將第一次酸浸工藝、第二次酸浸工藝、第三次酸浸工藝中得到的結(jié)晶混合，然后用水溶解，再在攪拌狀態(tài)下加入氨水以調(diào)節(jié)其pH值到6–8，然后過濾以得到氫氧化鋁和含硫酸鉀、硫酸銨的溶液，此時完成對鉀長石中鉀元素、鋁元素的提取；所述酸浸液為質(zhì)量百分比濃度為10%–60%的硫酸。

所述鉀長石礦粉經(jīng)過除鐵預(yù)處理，該除鐵預(yù)處理采取的處理工藝為硫酸浸泡除鐵工藝或磁選除鐵工藝。

所述酸浸液由結(jié)晶余酸液與質(zhì)量百分比濃度為90%–98%的硫酸調(diào)配而成。

所述酸浸液由水洗滌操作的初次洗液與質(zhì)量百分比濃度為90%–98%的硫酸調(diào)配而成；所述水洗滌操作的后續(xù)洗液用于進行下輪酸浸后處理工藝中的水洗滌操作。

所述第一次酸浸反應(yīng)、第二次酸浸反應(yīng)、第三次酸浸反應(yīng)的反應(yīng)過程中都邊攪拌邊緩慢加入酸浸反應(yīng)助劑，鉀長石礦粉與酸浸反應(yīng)助劑的質(zhì)量比為1：0.003–0.03。

所述酸浸反應(yīng)助劑為氫氟酸、氟化鈉、氟化鉀、氟化銨或氟硅酸。

所述第一次酸浸反應(yīng)、第二次酸浸反應(yīng)、第三次酸浸反應(yīng)都在酸浸反應(yīng)釜中進行，酸浸反應(yīng)的前0.5–2.5小時酸浸反應(yīng)釜采用冷凝回流裝置使酸浸反應(yīng)助劑在反應(yīng)釜內(nèi)循環(huán)反應(yīng)，后0.5–1.5小時采用泵低壓抽出反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體，并用吸收池中的水吸收被抽出的氣體以得到酸浸反應(yīng)助劑溶液，當(dāng)吸收到一定濃度后再對吸收池進行過濾，濾液回收進酸浸反應(yīng)釜循環(huán)使用，濾渣作為含硅產(chǎn)品或經(jīng)干燥、粉碎后得到白炭黑。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：