[發(fā)明專利]一種雜鹵石浸取可溶鉀的工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610045487.4
• 申請(qǐng)日: 2016-01-25
• 公開（公告）號(hào): CN105648239A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高文遠(yuǎn);馮文平;季榮;蔣世鵬;湯建良;寧晚云;鄭賢福;鄒娟;楊清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 化工部長(zhǎng)沙設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號(hào): C22B26/10
• 分類號(hào): C22B26/10;C22B3/06;C22B3/16;C22B1/02
• 代理公司: 長(zhǎng)沙星耀專利事務(wù)所 43205
• 代理人: 陳亞琴;寧星耀

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含鉀礦物的浸取工藝，具體涉及一種難溶性雜鹵石浸取可溶鉀的工藝。

背景技術(shù)

雜鹵石（K₂SO₄·MgSO₄·2CaSO₄·2H₂O）是一種廣泛分布在硫酸鹽型鉀鹽礦中的難溶性鉀礦，其理論含鉀量（K₂SO₄）最高達(dá)28.9%，是一種重要的鉀礦資源。已發(fā)現(xiàn)我國(guó)四川、湖北、江蘇、山東、山西、青海等省的海相沉積盆地深部蘊(yùn)藏著豐富的雜鹵石礦。其中，以四川、湖北礦量最大，僅（四）川東（部）雜鹵石資源折合K₂O儲(chǔ)量約在200億噸以上，成為我國(guó)鉀肥工業(yè)的重要原料。由于我國(guó)是一種嚴(yán)重缺鉀的農(nóng)業(yè)大國(guó)，至今仍未發(fā)現(xiàn)大規(guī)模、易開發(fā)的固體鉀礦，若僅限開采有限的可溶鉀礦難以自給。因此，研究不溶性或難溶性的其它鉀礦資源的開發(fā)技術(shù)，對(duì)于緩解我國(guó)鉀資源的缺乏，改善鉀工業(yè)現(xiàn)狀，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。

雜鹵石具有十分穩(wěn)定的晶格結(jié)構(gòu)，溶解性能極差，對(duì)于雜鹵石礦提取鉀鹽的研究，自上世紀(jì)30年代就有相繼的研究報(bào)道，其中以前蘇聯(lián)和波蘭研究最多。有將雜鹵石焙燒后直接用作長(zhǎng)效肥料的研究，有使用無(wú)機(jī)酸（如硝酸和硫酸）分解雜鹵石之后，將反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行中和生產(chǎn)無(wú)氯鉀肥的工藝，也有使用無(wú)機(jī)鹽等發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)分解雜鹵石的研究。但是，上述方法均存在分解產(chǎn)物肥效低，營(yíng)養(yǎng)釋放緩慢，作物難以吸收和無(wú)機(jī)酸分解效率低、復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)物分離難等技術(shù)缺陷。

而我國(guó)對(duì)于雜鹵石的研究報(bào)道以成都理工大學(xué)對(duì)川東雜鹵石的溶浸研究居多，如CN1766138A公開了一種采用無(wú)機(jī)鹽溶液對(duì)雜鹵石礦進(jìn)行溶浸開采的方法，通過(guò)采用含有Ca²⁺和或Ba²⁺的水溶液，和/或含有CO₃^2-、HCO₃^-、PO₄^2-、HPO₄^-、SiO₃^2-中至少一種的水溶液作為溶浸劑通過(guò)復(fù)分解反應(yīng)促使難溶性雜鹵石礦中K⁺的溶解，從而達(dá)到開發(fā)利用的目的。但是，鉀收率僅為80%以上，且存在浸取劑成本高、浸取速度慢等缺點(diǎn)。

若采用煅燒浸取聯(lián)合工藝，可大大提高浸取速度。如CN103930371A公開了一種煅燒水解法加工雜鹵石礦制取硫酸鉀的方法，將雜鹵石礦經(jīng)煅燒分解后在水性介質(zhì)中浸取提取硫酸鉀，可大大提高浸取速度，大約30min以上停留時(shí)間即可實(shí)現(xiàn)90%左右浸出率，但由于硫酸鉀溶解度有限，依然存在浸取介質(zhì)用量大，浸取母液濃度稀，后續(xù)蒸發(fā)工藝能耗大等缺點(diǎn)；黎春閣等人公開了雜鹵石生產(chǎn)硫酸鉀工藝研究，考查了不同溶浸劑和固液比對(duì)雜鹵石中K⁺浸出率的影響，結(jié)果表明：以CaO為溶浸劑，反應(yīng)溫度70℃，固液比1:4時(shí)，K⁺浸出率為78.8%，以水為溶浸劑，反應(yīng)溫度70℃，固液比1:6時(shí)，K⁺浸出率僅為73.0%，浸出液K⁺濃度一般維持在2.0～3.0wt%，但是，該工藝浸出率低，浸出液濃度低，增加后期蒸發(fā)結(jié)晶能耗（黎春閣等.雜鹵石生產(chǎn)硫酸鉀工藝研究.化工礦物與加工,2013年第7期）；CN104878197A公開了一種超聲波輔助常壓低溫浸出鉀的方法，同樣采用了酸、礦混合浸取工藝，但所針對(duì)礦物為鉀長(zhǎng)石，與雜鹵石礦物性質(zhì)完全不同，且所需反應(yīng)條件十分苛刻，無(wú)法解決雜鹵石礦浸取可溶鉀的關(guān)鍵技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種浸取劑成本低，節(jié)能降耗，浸出率高，浸取周期短，浸出母液濃度高的雜鹵石浸取可溶性鉀的工藝。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案如下：一種雜鹵石浸取可溶鉀的工藝，包括以下步驟：

（1）磨礦：將雜鹵石礦經(jīng)破碎后磨礦至≤80目，得磨礦產(chǎn)物；

（2）焙燒：將步驟（1）所得磨礦產(chǎn)物在350～550℃下，焙燒20～90min，得焙燒產(chǎn)物；

（3）酸浸：在步驟（2）所得焙燒產(chǎn)物中，以固液比為1:0.8～5.0的比例加入酸性溶液，在25～100℃下，浸取20～120min，得雜鹵石礦漿；

（4）固液分離：將步驟（3）所得雜鹵石礦漿進(jìn)行固液分離，得可溶鉀溶液。