CN103937976A - 一种钾长石分解脱硅制取可溶钾的工艺 - Google Patents

一种钾长石分解脱硅制取可溶钾的工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN103937976A
CN103937976A CN201410065930.5A CN201410065930A CN103937976A CN 103937976 A CN103937976 A CN 103937976A CN 201410065930 A CN201410065930 A CN 201410065930A CN 103937976 A CN103937976 A CN 103937976A
Authority
CN
China
Prior art keywords
potassium
solution
reaction
felspar sand
technique
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410065930.5A
Other languages
English (en)
Inventor
谢超
曾召刚
高文远
汤建良
郑贤福
刘雨星
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Bluestar Chonfar Engineering and Technology Co Ltd
Original Assignee
China Bluestar Changsha Design and Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Bluestar Changsha Design and Research Institute filed Critical China Bluestar Changsha Design and Research Institute
Priority to CN201410065930.5A priority Critical patent/CN103937976A/zh
Publication of CN103937976A publication Critical patent/CN103937976A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Silicon Compounds (AREA)

Abstract

一种钾长石分解脱硅制取可溶钾的工艺，包括以下步骤：（1）将钾长石通过磨矿使其细度降至-50~-400目；（2）将步骤（1）所得钾长石粉与沉硅试剂、强碱溶液按质量比钾长石粉︰沉硅试剂︰强碱溶液=1︰0.1~3︰0.2~4混合均匀；（3）将步骤（2）所得混合物在反应罐中进行水热反应，所述水热反应条件为：反应温度为100℃~300℃，压力为0.1MPa~6MPa，反应时间为1h~24h；（4）将经步骤（3）反应后的物料固液分离，得到可溶性钾溶液。本发明工艺流程简单，分解温度较低，焙烧时间短，能耗低，生产成本低，经济效益好；分解母液可做为后续提钾原料；所选用试剂来源广泛，价格低廉，对环境污染小。

Description

一种钾长石分解脱硅制取可溶钾的工艺
技术领域
本发明涉及一种低温分解钾长石的工艺，尤其是涉及一种水热碱法低温分解钾长石的工艺。
背景技术
我国钾盐矿资源贫乏，但钾长石资源丰富，分布广泛，储量大，且含钾量较高，一般大于10%（以氧化钾计），是进行综合利用生产钾盐的较理想原料。钾长石矿是Si-Al-O架状结构，其分子式为K[AlSi3O8]，它的组成是网状结构，极其稳定，常温常压下几乎不被酸、碱所分解，因此，钾长石的开发利用受到限制。
分解钾长石是钾长石开发利用的前提与关键，如何将非水溶性钾转化成可溶性钾资源是该领域研究的主要课题。目前，比较经典的分解钾长石方法为高温煅烧，但该方法能耗高，虽然通过添加助剂可降低温度，但很少有低于800℃的。另一种分解方法是含氟体系分解法，利用氢氟酸的强腐蚀性分解钾长石，但该方法助剂消耗量大，设备材质要求高，同时环保压力巨大。
目前，有采用碱液作为分解原料，在较低温度下分解钾长石的研究，如烟台大学刘伟等采用钾长石与碱按一定比例进行低温（105~380℃）水热反应，通过碱破坏钾长石内部的晶格结构，使难溶钾盐析出。但在反应中硅也会被碱溶出，因此反应需要复杂的后续除硅过程，工艺流程较长。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有分解钾长石工艺的不足，提供一种钾长石分解脱硅制取可溶钾的工艺，采用本发明分解钾长石的同时，将硅沉淀在固相中，获得较纯的可溶性钾。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种钾长石分解脱硅制取可溶钾的工艺，包括以下步骤：
（1）将钾长石通过磨矿使其细度降至-50~-400目（优选-100~-150目）；
（2）将步骤（1）所得钾长石粉与沉硅试剂、强碱溶液按质量比钾长石粉︰沉硅试剂︰强碱溶液=1︰0.1~3︰0.2~4混合均匀； 
所述沉硅试剂为CaCl2、Ca(NO3)2、CaO或这些化合物的5wt%~60wt%的溶液；
所述强碱溶液的质量浓度优选为10%~60%；
所述强碱溶液优选为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸钠溶液或碳酸钾溶液； 
（3）将步骤（2）所得混合物在反应罐中进行水热反应，所述水热反应条件为：反应温度为100℃~300℃（优选200~250℃），压力为0.1MPa~6MPa（优选2MPa~4MPa），反应时间为1h~24h（优选4h~8h）； 
（4）将经步骤（3）反应后的物料固液分离，得到可溶性钾溶液。
本发明的有益效果是：（1）工艺流程简单，分解温度较低，焙烧时间短，能耗低，生产成本低，经济效益好；（2）分解母液可做为后续提钾原料；（3）所选用试剂来源广泛，价格低廉，对环境污染小。
本发明利用硅酸根离子与钙离子结合生成难溶的硅酸钙沉淀的原理，将硅沉淀在反应后的渣中，可得到组成简单的可溶性钾母液，大大简化了后续提钾工艺，具有极大的实际应用价值。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
本实施例包括以下步骤：
（1）将钾长石磨细至-100目；
（2）将步骤（1）所得钾长石粉与CaCl2粉末、浓度为10wt%的NaOH溶液按质量比1:0.2:1混合均匀；
（3）将步骤（2）所得混合物在反应罐中加热至300℃进行水热反应，压力为6MPa，反应时间为4h；
（4）将经步骤（3）反应后的物料固液分离，得到可溶性钾溶液。
本实施例中钾溶出率为95wt%，硅溶出率为3wt%，钾的溶出率高，硅溶出较少。
实施例2
本实施例包括以下步骤：
（1）将钾长石磨细至-100目；
（2）将步骤（1）所得钾长石粉与CaCl2粉末、浓度为40wt%的NaOH溶液按质量比1:0.4:1混合均匀；
（3）将步骤（2）所得混合物在反应罐中加热至200℃进行水热反应，压力为4MPa，反应时间为4h；
（4）将经步骤（3）反应后的物料固液分离，得到可溶性钾溶液。
本实施例中钾溶出率为94wt%，硅溶出率为0.5wt%，钾的溶出率高，硅溶出较少。
实施例3
本实施例包括以下步骤：
（1）将钾长石磨细至-100目
（2）将步骤（1）所得钾长石粉与浓度为40wt%的石灰乳、浓度为40wt%的NaOH溶液按质量比1:0.4:1混合均匀；
（3）将步骤（2）所得混合物在反应罐中加热至100℃进行水热反应，压力为4MPa，反应时间为8h；
（4）将经步骤（3）反应后的物料固液分离，得到可溶性钾溶液。
本实施例中钾溶出率为89wt%，硅溶出率为0.5wt%，钾的溶出率高，硅溶出较少。
实施例4
本实施例包括以下步骤：
（1）将钾长石磨细至-100目；
（2）将步骤（1）所得钾长石粉与Ca(NO3)2粉末、质量浓度为40%的NaOH溶液按质量比1:0.5:1混合均匀；
（3）将步骤（2）所得混合物在反应罐中加热至300℃进行水热反应，压力为6MPa，反应时间为4h；
（4）将经步骤（3）反应后的物料固液分离，得到可溶性钾溶液。
本实施例钾溶出率为95wt%，硅溶出率为0.1wt%，钾的溶出率高，硅溶出较少。
实施例5
本实施例包括以下步骤：
（1）将钾长石磨细至-50目；
（2）将步骤（1）所得钾长石粉与Ca(NO3)2粉末、质量浓度为40%的NaOH溶液按质量比1:1:0.2混合均匀；
（3）将步骤（2）所得混合物在反应罐中加热至250℃进行水热反应，压力为2MPa，反应时间为1h；
（4）将经步骤（3）反应后的物料固液分离，得到可溶性钾溶液。
本实施例钾溶出率为90wt%，硅溶出率为0.1wt%，钾的溶出率高，硅溶出较少。
实施例6
本实施例包括以下步骤：
（1）将钾长石磨细至-200目；
（2）将步骤（1）所得钾长石粉与质量浓度为50％的Ca(NO3)2溶液、质量浓度为60%的氢氧化钾溶液按质量比1:2:0.5混合均匀；
（3）将步骤（2）所得混合物在反应罐中加热至150℃进行水热反应，压力为1MPa，反应时间为1h；
（4）将经步骤（3）反应后的物料固液分离，得到可溶性钾溶液。
本实施例钾溶出率为91wt%，硅溶出率为0.2wt%，钾的溶出率高，硅溶出较少。
实施例7
本实施例包括以下步骤：
（1）将钾长石磨细至-300目；
（2）将步骤（1）所得钾长石粉与质量浓度为5%的CaCl2溶液、质量浓度为40%的碳酸钾溶液按质量比1:3:2混合均匀；
（3）将步骤（2）所得混合物在反应罐中加热至280℃进行水热反应，压力为0.5MPa，反应时间为2h；
（4）将经步骤（3）反应后的物料固液分离，得到可溶性钾溶液。
本实施例钾溶出率为92wt%，硅溶出率为0.3wt%，钾的溶出率高，硅溶出较少。
实施例8
本实施例包括以下步骤：
（1）将钾长石磨细至-400目；
（2）将步骤（1）所得钾长石粉与质量浓度为30％的Ca(NO3)2溶液、质量浓度为10%的碳酸钠溶液按质量比1:2:3混合均匀；
（3）将步骤（2）所得混合物在反应罐中加热至180℃进行水热反应，压力为0.1MPa，反应时间为16h；
（4）将经步骤（3）反应后的物料固液分离，得到可溶性钾溶液。
本实施例钾溶出率为93wt%，硅溶出率为0.2wt%，钾的溶出率高，硅溶出较少。
实施例9
本实施例包括以下步骤：
（1）将钾长石磨细至-400目；
（2）将步骤（1）所得钾长石粉与Ca(NO3)2粉末、质量浓度为40%的NaOH溶液按质量比1:1:4混合均匀；
（3）将步骤（2）所得混合物在反应罐中加热至300℃进行水热反应，压力为0.2MPa，反应时间为24h；
（4）将经步骤（3）反应后的物料固液分离，得到可溶性钾溶液。
本实施例钾溶出率为94wt%，硅溶出率为0.1wt%，钾的溶出率高，硅溶出较少。

Claims (5)

1. 一种钾长石分解脱硅制取可溶钾的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将钾长石通过磨矿使其细度降至-50~-400目；
（2）将步骤（1）所得钾长石粉与沉硅试剂、强碱溶液按质量比钾长石粉︰沉硅试剂︰强碱溶液=1︰0.1~3︰0.2~4混合均匀； 
所述沉硅试剂为CaCl2、Ca(NO3)2、CaO或这些盐的5%~60%的溶液；
（3）将步骤（2）所得混合物在反应罐中进行水热反应，所述水热反应条件为：反应温度为100℃~300℃，压力为0.1MPa~6MPa，反应时间为1h~24h； 
（4）将经步骤（3）反应后的物料固液分离，得到可溶性钾溶液。
2.根据权利要求1所述的钾长石分解脱硅制取可溶钾的工艺，其特征在于，步骤（1）中，将钾长石通过磨矿使其细度降至-100~-150目。
3.根据权利要求1或2所述的钾长石分解脱硅制取可溶钾的工艺，其特征在于，步骤（2）中，所述强碱溶液的质量浓度为10%~60%。
4.根据权利要求1或2所述的钾长石分解脱硅制取可溶钾的工艺，其特征在于，步骤（2）中，所述强碱溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、碳酸钠溶液或碳酸钾溶液。
5.根据权利要求1或2所述的钾长石分解脱硅制取可溶钾的工艺，其特征在于，步骤（3）中，所述水热反应条件为：反应温度为200~250℃，压力为2MPa~4MPa，反应时间为4h~8h。
CN201410065930.5A 2014-02-26 2014-02-26 一种钾长石分解脱硅制取可溶钾的工艺 Pending CN103937976A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410065930.5A CN103937976A (zh) 2014-02-26 2014-02-26 一种钾长石分解脱硅制取可溶钾的工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410065930.5A CN103937976A (zh) 2014-02-26 2014-02-26 一种钾长石分解脱硅制取可溶钾的工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103937976A true CN103937976A (zh) 2014-07-23

Family

ID=51185841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410065930.5A Pending CN103937976A (zh) 2014-02-26 2014-02-26 一种钾长石分解脱硅制取可溶钾的工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103937976A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104760977A (zh) * 2015-04-01 2015-07-08 化工部长沙设计研究院 一种固体钾盐矿重液分离提取氯化钾粗产品的方法
CN106702139A (zh) * 2015-07-28 2017-05-24 中国科学院过程工程研究所 一种从非水溶性含钾岩石中提取钾盐的方法
CN108238832A (zh) * 2016-12-26 2018-07-03 中国科学院过程工程研究所 一种碱活化钾长石制备可溶性钾和硅酸钙土壤调理剂的方法
CN108862343A (zh) * 2018-08-16 2018-11-23 东北大学 一种综合利用钾长石矿的方法
CN110330975A (zh) * 2019-07-25 2019-10-15 深圳前海大地矿物科技有限公司 一种土壤调理剂的制备方法和土壤调理剂
CN113121334A (zh) * 2020-01-15 2021-07-16 中蓝长化工程科技有限公司 一种利用钾长石生产草酸钾和氢氧化铝的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1133274A (zh) * 1995-04-13 1996-10-16 杨冬青 一种从钾长石中提取钾的方法
CN1508092A (zh) * 2002-12-19 2004-06-30 中国科学院地质与地球物理研究所 一种利用水热化学反应从富钾岩石中制取钾肥(钾盐)的方法
CN101450874A (zh) * 2007-11-30 2009-06-10 中国地质大学（北京） 利用富钾岩石生产农用矿物基硝酸钾的方法
CN102408256A (zh) * 2011-08-24 2012-04-11 烟台大学 一种低温快速提取可溶性钾的方法
WO2013061092A1 (en) * 2011-10-27 2013-05-02 Verde Potash Plc Potash product and method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1133274A (zh) * 1995-04-13 1996-10-16 杨冬青 一种从钾长石中提取钾的方法
CN1508092A (zh) * 2002-12-19 2004-06-30 中国科学院地质与地球物理研究所 一种利用水热化学反应从富钾岩石中制取钾肥(钾盐)的方法
CN101450874A (zh) * 2007-11-30 2009-06-10 中国地质大学（北京） 利用富钾岩石生产农用矿物基硝酸钾的方法
CN102408256A (zh) * 2011-08-24 2012-04-11 烟台大学 一种低温快速提取可溶性钾的方法
WO2013061092A1 (en) * 2011-10-27 2013-05-02 Verde Potash Plc Potash product and method

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
程辉等: "低温水相碱溶分解钾长石工艺的优化", 《ＩＭ＆Ｐ化工矿物与加工》 *
郑云霞等: "钾长石-氧化钙-氢氧化钾体系提钾工艺研究", 《磷肥与复肥》 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104760977A (zh) * 2015-04-01 2015-07-08 化工部长沙设计研究院 一种固体钾盐矿重液分离提取氯化钾粗产品的方法
CN104760977B (zh) * 2015-04-01 2016-10-12 化工部长沙设计研究院 一种固体钾盐矿重液分离提取氯化钾粗产品的方法
CN106702139A (zh) * 2015-07-28 2017-05-24 中国科学院过程工程研究所 一种从非水溶性含钾岩石中提取钾盐的方法
CN106702139B (zh) * 2015-07-28 2018-05-22 中国科学院过程工程研究所 一种从非水溶性含钾岩石中提取钾盐的方法
CN108238832A (zh) * 2016-12-26 2018-07-03 中国科学院过程工程研究所 一种碱活化钾长石制备可溶性钾和硅酸钙土壤调理剂的方法
CN108238832B (zh) * 2016-12-26 2021-06-01 中国科学院过程工程研究所 一种碱活化钾长石制备可溶性钾和硅酸钙土壤调理剂的方法
CN108862343A (zh) * 2018-08-16 2018-11-23 东北大学 一种综合利用钾长石矿的方法
CN110330975A (zh) * 2019-07-25 2019-10-15 深圳前海大地矿物科技有限公司 一种土壤调理剂的制备方法和土壤调理剂
CN113121334A (zh) * 2020-01-15 2021-07-16 中蓝长化工程科技有限公司 一种利用钾长石生产草酸钾和氢氧化铝的方法
CN113121334B (zh) * 2020-01-15 2022-05-20 中蓝长化工程科技有限公司 一种利用钾长石生产草酸钾和氢氧化铝的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105271333B (zh) 一种由钾长石生产磷酸二氢钾和氢氧化铝的方法
CN103937976A (zh) 一种钾长石分解脱硅制取可溶钾的工艺
CN103145158B (zh) 一种硫酸焙烧法锂云母制备碳酸锂的方法
CN108330298B (zh) 一种从多金属云母矿石中提取铷、铯、锂、钾的方法
CN108238832B (zh) 一种碱活化钾长石制备可溶性钾和硅酸钙土壤调理剂的方法
CN103819228B (zh) 一种利用钾长石制备钾肥和硅酸铝的方法
CN109205638B (zh) 一种利用电解锰渣制备方沸石的方法
CN114105171A (zh) 一种锂云母资源化综合利用的方法及制备的氢氧化锂
CN104291350A (zh) 一种钾长石粉体水热碱法合成方沸石的工艺
CN108101077A (zh) 一种利用锂辉石提锂及合成矿物肥的一体化工艺
CN101555036A (zh) 从高炉渣中提取TiO2及SiO2的方法
CN105177312A (zh) 一种从含钾页岩中提钾的方法
CN113651342A (zh) 一种采用硝酸常压法处理锂云母生产锂产品的方法
CN106276985B (zh) 一种硝酸钾的制备方法
CN110526264A (zh) 一种天然α锂辉石直接提锂副产沸石的方法
CN103539165A (zh) 一种利用不溶性含钾岩石生产硫酸钾的方法
CN103349994A (zh) 一种从煤灰中回收催化剂并分离得到含铝化合物的方法
CN109721081B (zh) 一种从富锂粉煤灰碱法母液中提取锂的方法
CN101831561A (zh) 一种分解钾长石提取可溶性钾的方法
CN104628020B (zh) 一种以粉煤灰和可循环铵盐为原料生产冶金级氧化铝的方法
CN104313346B (zh) 明矾石高温快速还原脱硫回收铝、钾和镓的工艺
CN106276975A (zh) 一种氢氧化钾的制备方法
CN103112875B (zh) 一种利用富钾岩石制取农用硝酸钾的工艺
CN104445298B (zh) 一种利用碳酸镁粗矿制备高纯氧化镁的方法
CN104556168B (zh) 一种将粉煤灰中氧化铝活化溶出的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20140723

RJ01 Rejection of invention patent application after publication