[發明專利]一種從含鉀廢渣中提取鉀制備硫酸鉀的工藝

有效

• 申請號: 201610617874.0
• 申請日: 2016-07-29
• 公開（公告）號: CN107662931B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 劉耀馳;賴學明
• 申請（專利權）人: 湖南隆洲馳宇科技有限公司
• 主分類號: C01D5/06
• 分類號: C01D5/06;C05D1/02;C05G1/00
• 代理公司: 北京金信知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 張皓;李維盈

本發明涉及一種從含鉀廢渣中提取鉀制備硫酸鉀產品的工藝，包括：1、水浸：用水浸含鉀廢渣，經固液分離后獲得固體1和液體1；2、除雜：液體1經除去溶液中的金屬雜質離子后，經固液分離獲得固體2和液體2；3、pH調節：將液體2的pH調節為約5～8，得到精制含鉀溶液；4、轉化：向精制含鉀溶液中加入硫酸鹽以及返回的液體3攪拌混合，并濃縮得到濃縮料漿；5、浮選脫鈉：將濃縮料漿經過浮選、固液分離3得到固體3和液體3以及高鈉鹽，液體3返回步驟4)與精制含鉀溶液混合；6、干燥：固體3經干燥后得到硫酸鉀產品。

技術領域

本發明涉及含鉀廢渣的資源綜合利用，具體涉及一種從含鉀廢渣提取鉀并制備硫酸鉀產品的工藝。

背景技術

據美國地質調查局統計表明，2010年世界探明，可溶性鉀鹽儲量約為185.8億噸，主要集中在歐洲、北美、中東、南美和亞洲泰國等國家和地區，其中加拿大、俄羅斯、白俄羅斯和德國四個國家的探明儲量占全世界總量的90.58％，而中國可溶性鉀鹽儲量低，僅占世界總儲量約2.2％。

從鉀資源分布來看，我國鉀礦儲量主要集中在青海的柴達木盆地和新疆塔里木的羅布泊，約占總儲量的96％以上。鉀鹽是重要的化工原料，在工業生產上用途廣泛，但是對農業生產更為重要。世界鉀鹽產量90％以上用作鉀肥。我國是一個農業大國，鉀是肥料三要素之一，因此對鉀肥需求量很大。

2003年，國內生產鉀肥164.5萬t，進口鉀肥623.5萬t，占市場消費量的79.1％。2007年鉀肥進口量占表觀消費量的71.8％。雖然我國近年來加大了鉀的開發利用力度，但是，目前鉀肥的對外依存度仍超過50％。

含鉀廢渣是指在工業企業的生產過程中，在高爐冶煉、煤炭燃燒等過程中經除塵器收集的富含可溶性鉀鹽的廢渣。如鋼鐵工業中在鐵礦石燒結過程中，通過燒結機頭煙氣電除塵器所捕集的粉塵；以煤炭為燃料的火力發電廠，燃煤時通過高爐收集的粉塵等。

近年來，我國的能源工業穩步發展，發電能力年增長率為7.3％。電力工業的迅速發展，帶來了粉煤灰排放量的急劇增加，燃煤熱電廠每年所排放的粉煤灰總量逐年增加，1995年粉煤灰排放量達1.25億噸，2000年約為1.5億噸，到2010年達到3億噸，給我國的國民經濟建設及生態環境造成巨大的壓力。另一方面，我國又是一個人均占有資源儲量有限的國家，粉煤灰的綜合利用，變廢為寶、變害為利，已成為我國經濟建設中一項重要的技術經濟政策，是解決我國電力生產環境污染，資源缺乏之間矛盾的重要手段，也是電力生產所面臨解決的任務之一。其中的高爐灰Fe含量較高且同時富含Zn、K、Al等元素并不適宜直接利用。

鋼鐵生產過程的環境污染問題已經成為制約其可持續發展的重要因素。鐵礦石燒結作為鋼鐵生產爐料準備的重要工序。其粉塵污染治理和除塵灰中多種有價資源的高效回收與綜合利用，已成為國內大中型鋼鐵企業生產重要的節能減排研究課題。

鋼鐵冶金燒結機頭電除塵灰(燒結灰)是鐵礦石燒結過程中通過電除塵器收集的煙氣與粉塵，其產生量約占燒結礦產量的2％～4％。年產鋼鐵1000萬噸規模的聯合企業產生的燒結灰高達約30萬噸/年。國內鐵礦石原料中常含鉀、鈉、氟等雜質元素，產生的燒結煙塵中鉀、鈉含量較高。燒結灰直接回爐循環利用會導致鉀、鈉等元素在其中逐步富集。因此，未經除雜處理的燒結灰在鋼鐵冶金中直接循環利用可能導致高爐爐壁腐蝕，影響高爐使用壽命，嚴重降低燒結機頭電除塵裝置的除塵效率，造成機頭煙氣中粉塵濃度超標排放，污染環境。

通過對含鉀廢渣的處理，提取其中的鉀元素以制備農用氯化鉀、硫酸鉀等，通過浮選等手段提取其他有價金屬元素以制備有價金屬，提鉀廢渣可根據其主要成份進行綜合回收與利用，例如在對鋼鐵廠燒結除塵灰處理時，剩余鐵渣可以返回煉鋼廠煉鋼達到對含鉀廢渣的綜合利用，具有良好的經濟效益與社會效益，應用前景廣闊。

發明內容

本發明旨在提供一種從含鉀廢渣中提取鉀制備硫酸鉀產品的工藝，實現含鉀廢渣的綜合回收與利用。