[發明專利]從鉀長石分解尾渣中制取氫氧化鋁的方法

有效

• 申請號: 201510032486.1
• 申請日: 2015-01-22
• 公開（公告）號: CN104556175A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 張光旭;鄧軍
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: C01F7/14
• 分類號: C01F7/14
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王守仁

技術領域

本發明涉及鉀長石分解尾渣，特別是一種從鉀長石分解尾渣中制取氫氧化鋁的方法。

背景技術

在農業生產中，鉀是不可缺少的元素之一，我國是個農業大國，但現有的可溶性鉀鹽資源難以滿足生產需求。鉀長石是難溶性鉀資源代表，洛陽嵩縣有著極其豐富的鉀長石儲量，礦石各成分含量(質量分數)為：K₂O，13.39％；SiO₂，62.86％；Al₂O₃，17.18％，所含K₂O和Al₂O₃的品位均遠遠高于工業要求品位，因此對鉀長石的研究將成為今后發展的趨勢。

我國已有眾多高校和設計院對鉀長石的分解進行研究，其方法大都以鉀元素的綜合利用為重點，很少有對分解尾渣中的鋁元素進行研究利用的工藝方法，造成了鋁資源的浪費。針對此現狀，武漢理工大學張光旭教授開發了一種低溫半干法，在回轉窯中分解鉀長石的生產工藝。此工藝在綜合利用鉀元素，有效緩解對可溶性鉀鹽需求的同時，對分解尾渣中大量的鋁也進行回收利用，具有重大現實意義。

發明內容

本發明所要解決的問題是：提供一種從鉀長石分解尾渣中制取氫氧化鋁的方法。有效利用了鉀長石分解尾渣中含有的鋁，制取氫氧化鋁。

本發明解決其技術問題采用以下的技術方案：

本發明提供的從鉀長石分解尾渣中制取氫氧化鋁的方法，包括以下步驟：

(1)鉀長石分解尾渣的浸取：

將鉀長石分解反應的尾渣在90～110℃下，用體積分數為8～10％的硫酸溶液浸取，攪拌后所得到的漿液通過壓濾機過濾，得到浸取液；

(2)鐵鋁混和物的制備：

將浸取液加熱至80～120℃，緩慢加入氨水，控制滴加終點為pH＝8.0～10.0，攪拌后過濾，再用熱水洗滌至中性，干燥，磨碎；

(3)K、N復合肥的制備：

將步驟(2)過濾后所得到的濾液蒸發濃縮，結晶析出硫酸銨鉀，然后噴漿造粒、干燥，即得K、N二元復合肥硫酸銨鉀；

(4)鐵鋁混合物中鐵鋁的分離：

將磨碎的鐵鋁混合物用100～140g/L的氫氧化鈉溶液按照1g固體/20～40ml液體的固液比進行堿溶，堿溶溫度為80～120℃，反應0.8～1.2h，然后過濾、洗滌、干燥，得到氫氧化鐵及偏鋁酸鈉溶液；

(5)碳分法制備高純度氫氧化鋁：

將偏鋁酸鈉溶液中通入CO₂，調整溶液的pH至9.5～12.0，控制反應溫度≤40℃，反應28～32min，然后過濾，洗滌至中性，干燥，焙燒，即得高純度氫氧化鋁。

上述步驟(1)中，在攪拌速度為30～80r/min下，可以使尾渣中的K、Al、Fe盡可能多的進入漿液中。

上述步驟(2)中，在加入氨水過程時，應避免加入過快使氫氧化鋁被大量包裹。

上述步驟(2)中，將干燥后的過濾物采用超細層壓磨機磨碎至180～220目。

上述步驟(4)中，所述堿溶的反應方程為：Al³⁺+4OH^-＝AlO^2-+2H₂O。

上述步驟(4)所述堿溶過程中，要及時補充水或冷凝回流，以防止溫度高造成液體大量蒸發。

上述步驟(5)所述通入CO₂過程中，其反應方程為：2AlO^2-+CO₂+3H₂O＝CO₃^2-+2Al(OH)₃↓。

上述步驟(5)所述通入CO₂過程中，應控制CO₂的通入速度為2.5～3.5L/min，以避免通入速度太快，形成的氫氧化鋁晶種過大、過快，夾雜堿金屬。

本發明提供的上述方法中，所得到的氫氧化鋁的純度可達99％。

本發明與現有技術相比具有以下主要的優點：

1、本發明從鉀長石分解尾渣中制取氫氧化鋁的方法，使鉀長石的有效成分得到了充分利用，鋁的回收率≥86％，完善了鉀長石的綜合利用技術。所述工藝方法是將鉀長石分解尾渣采用體積分數為8～10％的硫酸溶液浸取，溫度控制在90～110℃，得到主要含K⁺、Al³⁺和Fe³⁺的浸取液，加氨沉淀出鐵鋁混合物后的濾液用于制備硫酸銨鉀，從而制造N、K復合肥。