[發(fā)明專利]一種利用含鉀巖石生產(chǎn)硫酸鋁鉀的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510470926.1
• 申請(qǐng)日: 2015-08-04
• 公開（公告）號(hào): CN105060328A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛希仕;鄒錫洪;任偉;陳世毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州遠(yuǎn)盛鉀業(yè)科技有限公司
• 主分類號(hào): C01F7/76
• 分類號(hào): C01F7/76
• 代理公司: 北京路浩知識(shí)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(lái)說，涉及一種利用含鉀巖石生產(chǎn)硫酸鋁鉀的方法。

背景技術(shù)

目前工業(yè)上一般將明礬石煅燒、萃取、結(jié)晶得到硫酸鋁鉀產(chǎn)品，我國(guó)已探明明礬石儲(chǔ)量為1.5億噸左右，居世界之首。相對(duì)而言，我國(guó)含鉀巖石儲(chǔ)量更加豐富、據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)已探明的含鉀巖石資源達(dá)到300億噸，所以含鉀巖石資源是一種更加普遍、更加低廉的可以替代明礬石生產(chǎn)硫酸鋁鉀的原料。

國(guó)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(zhǎng)石低溫分解方法，其采用氟硅酸加硫酸的混合酸來(lái)分解鉀長(zhǎng)石，利用硫酸的高沸點(diǎn)將氟硅酸全部轉(zhuǎn)化為四氟化硅，進(jìn)而進(jìn)入吸收塔回收氟硅酸，該方法一般蒸發(fā)時(shí)間在8小時(shí)以上，需要大量能耗，大約每處理一噸鉀長(zhǎng)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(shí)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(shí)間，但是時(shí)間仍然過長(zhǎng)，且溶鉀助劑回收率不高。

上述低溫處理方法，一般反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)2～3個(gè)小時(shí)，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(jì)效益低下。

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生產(chǎn)硫酸鋁鉀的方法，該方法采用微波技術(shù)分解含鉀巖石，并利用硫酸鋁鉀溶解度在高溫和低溫相差很大的特性生產(chǎn)硫酸鋁鉀，具有原材料成本低，工藝簡(jiǎn)化等優(yōu)勢(shì)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種利用含鉀巖石生產(chǎn)硫酸鋁鉀的方法，包括以下步驟：

(1)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):(0.1～0.6)的體積比混合，置于微波反應(yīng)釜中，調(diào)節(jié)微波功率為1～30kw，反應(yīng)1～6h后得到固體Ⅰ；

(2)高溫溶解：將固體Ⅰ與水按照一定的比例混合，加熱至100～120℃，水煮5～60min，進(jìn)行固液分離得到固體Ⅱ和液體Ⅰ。

(3)冷卻結(jié)晶：將液體Ⅰ降溫至一定溫度，并保持一定時(shí)間后進(jìn)行固液分離，得到固體Ⅲ和液體Ⅱ，將固體Ⅲ烘干得硫酸鋁鉀產(chǎn)品。

所述氟硅酸的濃度為10～40％。

所述硫酸的濃度為60～98％。

所述含鉀巖石粉的細(xì)度為60～200目。

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80～90％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與水按照1:(1～7)的體積比混合，加熱至105～115℃，水煮20～40min，進(jìn)行固液分離得到固體Ⅱ和液體Ⅰ。

所述步驟(3)中，將液體Ⅰ降溫至5～40℃，保溫10～120min后進(jìn)行固液分離，得到固體Ⅲ和液體Ⅱ，將固體Ⅲ烘干得硫酸鋁鉀產(chǎn)品。

所述液體Ⅱ加水調(diào)節(jié)后，返回步驟(1)中用作反應(yīng)助劑。

所述液體Ⅱ和水的體積比為1：(0.5～2)。

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(jìn)而促使反應(yīng)進(jìn)行，大大縮短了反應(yīng)時(shí)間，僅為傳統(tǒng)方法反應(yīng)時(shí)間的1/6；含鉀巖石鉀中鉀的提取率達(dá)到99％以上。采用微波技術(shù)分解含鉀巖石，并利用硫酸鋁鉀溶解度在高溫和低溫相差很大的特性來(lái)生產(chǎn)硫酸鋁鉀，具有原材料成本低，工藝簡(jiǎn)化等優(yōu)勢(shì)。并且微波反應(yīng)后的物料容易分離，降低了分離物料的成本，獲得的硫酸鋁鉀產(chǎn)品純度高。采用微波技術(shù)分解含鉀巖石制備硫酸鋁鉀，不僅制備成本低，而且有效的彌補(bǔ)了明礬石儲(chǔ)量低帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，工業(yè)化應(yīng)用前景廣闊。

具體實(shí)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(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。實(shí)施例僅僅是對(duì)該發(fā)明的舉例說明，不是對(duì)本發(fā)明的限定，實(shí)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(shí)施例一