[發(fā)明專利]一種利用含鉀巖石制備鋁礬土的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510469152.0
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN105060327B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 薛希仕;鄒錫洪;任偉;陳世毅
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州遠盛鉀業(yè)科技有限公司
• 主分類號: C01F7/20
• 分類號: C01F7/20
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11002
• 代理人: 谷慶紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體來說，涉及一種利用含鉀巖石制備鋁礬土的方法。

背景技術(shù)

我國含鉀巖石儲量更加豐富、據(jù)統(tǒng)計我國已探明的含鉀巖石資源達到300億噸，國內(nèi)研究較多的低溫分解含鉀巖石綜合利用方法，如專利CN200410023558.8公開了一種鉀長石低溫分解方法，其采用氟硅酸加硫酸的混合酸來分解鉀長石，利用硫酸的高沸點將氟硅酸全部轉(zhuǎn)化為四氟化硅，進而進入吸收塔回收氟硅酸，該方法一般蒸發(fā)時間在8小時以上，需要大量能耗，大約每處理一噸鉀長石需要消耗含熱量為5000大卡的煤1.0噸，增加生產(chǎn)成本，且處理工藝繁瑣，效益較低。專利CN201010280115.2公開了一種處理含鉀巖石的方法，是將含鉀巖石粉碎至100～200目，然后利用助劑氟硅酸分解含鉀巖石，反應(yīng)1～3小時后，得到包括氟硅酸鉀、氟硅酸鋁與硅膠的混合物料，再酸化回收氟硅酸，得到鉀肥產(chǎn)品。該方法雖然比混酸蒸干法節(jié)約了60～80％的能耗，縮短了4～6倍的時間，但是時間仍然過長，且溶鉀助劑回收率不高。上述低溫處理方法，一般反應(yīng)時間長達2～3個小時，需要5～8次過濾分離，3～6次干燥，工藝復(fù)雜，能耗巨大，產(chǎn)品純度低，分離不徹底，經(jīng)濟效益低下。

中國有豐富的鋁礬土資源，約37億噸，居世界前列，與幾內(nèi)亞、澳大利亞、巴西同屬世界鋁礬土資源大國。但生產(chǎn)供耐火材料用的鋁礬土的國家只有圭亞那和中國，其他國家的鋁礬土含鐵量高，多用于煉鋁和研磨材料。工業(yè)上一般利用鋁土礦高溫煅燒生產(chǎn)鋁礬土，而工業(yè)級鋁土礦一般含有1～3％的鐵、少量硫雜質(zhì)，給后續(xù)加工帶來困難。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種利用含鉀巖石制備鋁礬土的方法，該方法采用二次微波技術(shù)分解含鉀巖石生產(chǎn)鋁礬土，通過酸洗將鐵含量降到0.5％以下，不含磷、硫等雜質(zhì)離子，工藝簡單可行，生產(chǎn)成本低。

為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種利用含鉀巖石制備鋁礬土的方法，包括以下步驟：

(1)一次微波反應(yīng)：先將含鉀巖石粉碎，然后將含鉀巖石粉與氟硅酸、硫酸按照1：(1～3.5)：(0.1～0.65)的體積比混合，置于微波反應(yīng)釜中，調(diào)節(jié)微波功率為1～27.5kw，反應(yīng)1～5.5h后得到固體Ⅰ；

(2)中和反應(yīng)：將固體Ⅰ與水、氨水按照一定比例混合均勻進行中和反應(yīng)，反應(yīng)一段時間后進行固液分離，得到固體Ⅱ和液體Ⅰ；

(3)二次微波反應(yīng)：將固體Ⅱ置于微波反應(yīng)釜中進行微波處理，控制溫度為800～1150℃，反應(yīng)一段時間后，得到固體Ⅲ；

(4)酸洗：將固體Ⅲ用酸進行酸洗，接著進行烘干，得鋁礬土產(chǎn)品。

所述氟硅酸的濃度為12～50％。

所述硫酸的濃度為20～90％。

所述步驟(1)中，先將含鉀巖石粉碎，然后將含鉀巖石粉與濃度為20～30％氟硅酸、濃度為40～80％硫酸按照1：2：0.3的體積比混合，置于微波反應(yīng)釜中，調(diào)節(jié)微波功率為10～20kw，反應(yīng)3～5h后得到固體Ⅰ。

所述步驟(2)中，將固體Ⅰ與水、氨水按照1：(1～4)：(0.8～3)的體積比混合均勻進行中和反應(yīng)，反應(yīng)20～60min后進行固液分離，得到固體Ⅱ和液體Ⅰ。

所述氨水的濃度為10～30％。

所述步驟(3)中，將固體Ⅱ置于微波反應(yīng)釜中進行微波處理，控制微波功率為5～55kw，溫度為800～1150℃，反應(yīng)1～4后，得到固體Ⅲ。

步驟(4)中，固體Ⅲ和酸的體積比為1：(0.4～2.8)。

所述酸為鹽酸或硝酸。

所述鹽酸或硝酸的濃度為3～20％。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明利用微波特有的性質(zhì)，直接作用于物質(zhì)分子，使分子之間相互摩擦，產(chǎn)生大量熱量，進而促使反應(yīng)進行，大大縮短了反應(yīng)時間，僅為傳統(tǒng)方法反應(yīng)時間的1/6；含鉀巖石鉀中鉀的提取率達到99％以上。本發(fā)明采用二次微波技術(shù)分解含鉀巖石生產(chǎn)鋁礬土，并通過酸洗將物料中鐵含量降到0.5％以下，不含磷、硫等雜質(zhì)離子，工藝簡單可行，生產(chǎn)成本低。利用含鉀巖石制備鋁礬土，有效彌補了我國鋁土礦資源消耗量大、鋁礬土品質(zhì)不高的問題，具有較好的工業(yè)化應(yīng)用前景。

具體實施方式

為了方便本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，下面將結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步的描述。實施例僅僅是對該發(fā)明的舉例說明，不是對本發(fā)明的限定，實施例中未作具體說明的步驟均是已有技術(shù)，在此不做詳細(xì)描述。

實施例一