[發明專利]一種含鉀巖石中協同提取鉀、銣的方法

有效

• 申請號: 202010594532.8
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111534704B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 何瑞明;王勇;李愛民;史偉;李誠;許亞軍
• 申請（專利權）人: 山西省巖礦測試應用研究所（山西省貴金屬及珠寶玉石檢測中心）
• 主分類號: C22B26/10
• 分類號: C22B26/10
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 張彩琴;李曉娟

本發明涉及礦物加工和濕法冶金領域，具體是一種含鉀巖石中協同提取鉀、銣的方法。包括以下步驟：將含鉀巖石破碎、磨礦，得到礦粉；取含鉀巖石和堿性添加劑生石灰或熟石灰混合，加入水，置于熔鹽爐內熔鹽熱活化；對活化后的混合物進行固液分離，得到含有銣、鉀的過濾液和濾渣，濾渣用于生產硅鈣肥；濾液加入碳酸鉀水溶液進行碳化，過濾除去雜質，獲得二次濾液；二次濾液蒸發結晶，獲得鉀、銣結晶物；鉀、銣結晶物焙燒，獲得含鉀、銣富集物鹽，提純分離獲得碳酸鉀及碳酸銣。采用石灰為堿性添加劑，固液分離濾液為堿性，鈣離子沉淀進入尾渣，尾渣用于制備硅鈣肥，相比于采用氫氧化鈉為堿性添加劑，成本較低，濾液中省去鉀、鈉分離工序，有利于鉀、銣的提純。

技術領域

本發明涉及礦物加工和濕法冶金領域，具體是一種含鉀巖石中協同提取鉀、銣的方法。

背景技術

我國的水溶性鉀鹽資源貧乏，歷年來鉀肥進口依存度都在50％以上。非水溶性鉀礦(含鉀巖石)資源豐富，國內外對其開展了大量提取鉀的研究，先后開發了酸法、石灰石燒結法、碳酸鈉燒結法等工藝，實現了鉀的提取，但存在能耗高、成本高、產品單一、附加值低、經濟效益差等問題，未能得到大規模應用。

銣是一種極為重要的稀有金屬資源，具有獨特的光電性能和優異的化學活性，廣泛應用在軍工、電子儀器儀表、電光源、醫學等等領域。含鉀巖石中普遍含有0.005％-0.025％的銣，因含量較低，未達到最低工業品位要求，現有工藝未對其綜合回收利用?，F有技術提取銣主要從鹽湖鹵水和含銣鋰云母中提取，鹽湖鹵水成分復雜、含量低，提取成本高，含銣鋰云母提取多采用氯化焙燒法、石灰石燒結法、硫酸法等，礦石分解率低、污染環境、高能耗、高成本，導致銣金屬價格極高，限制銣產品的應用。

發明內容

本發明的目的是克服上述現有技術能耗高、成本高、產品單一、附加值低、環境污染嚴重、經濟效益差等不足，提供一種低耗能、低成本、滿足清潔生產要求且有一定經濟效益的從含鉀巖石礦產中協同提取鉀、銣的方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：一種含鉀巖石中協同提取鉀、銣的方法，包括以下步驟：

(1)將含鉀巖石破碎、磨礦，得到礦粉；

(2)取含鉀巖石和堿性添加劑生石灰或熟石灰混合，加入水，置于熔鹽爐內熔鹽熱活化；

(3)對活化后的混合物進行固液分離，得到含有銣、鉀的過濾液和濾渣，濾渣用于生產硅鈣肥；

(4)濾液加入碳酸鉀水溶液或通入CO₂氣體進行碳化，過濾除去雜質，獲得二次濾液；

(5)二次濾液蒸發結晶，獲得鉀、銣結晶物；

(6)鉀、銣結晶物焙燒，獲得含鉀、銣富集物鹽，提純分離獲得碳酸鉀及碳酸銣。

作為本發明技術方案的進一步改進，所述含鉀巖石為含鉀砂巖、含鉀頁巖、富鉀正長巖、富鉀火山巖，且所述含鉀巖石中K₂O為7～13％、Rb₂O為0.005～0.025％、SiO₂為50％～70％。

作為本發明技術方案的進一步改進，在步驟(1)中，經磨礦之后的礦粉過200～325目篩。

作為本發明技術方案的進一步改進，在步驟(2)中，所述含鉀巖石礦石和堿性添加劑的質量比包括1:0.2～1:1.5，且水與含鉀巖石礦石和堿性添加劑生石灰的總質量的質量比為5:1～2:1。

作為本發明技術方案的進一步改進，在步驟(2)中，所述熔鹽熱活化的溫度為160℃～300℃，時間為0.5h～6h。

作為本發明技術方案的進一步改進，在步驟(4)中，所述碳酸鉀水溶液濃度為0.1～0.5％。

作為本發明技術方案的進一步改進，經碳化后，濾液中鈣離子濃度低于0.05g/L。