專利名稱：一種從長石中提取可用、可溶且無硫形式鉀鹽的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化學(xué)提煉法，具體而言是用化學(xué)工業(yè)法提煉鉀鹽。
中國有很多鉀長石礦藏，但決大多數(shù)為貧礦。目前國內(nèi)及國外使用的提煉鉀鹽的方法，在經(jīng)濟(jì)上、技術(shù)上都存在很多問題。例如高爐法，耗能高，效率低；硫酸溶解法，雖然可以在常溫環(huán)境下提取可溶性鉀鹽，但由于非選擇正離子吸收，因而生產(chǎn)的鉀鹽鈍度低不能滿足工業(yè)用高純度鉀鹽的要求。
本發(fā)明的目的是提供一種從鉀長石中提取可用的、可溶性無硫磺形式的鉀鹽的方法，使提取出的鉀鹽純度高且無硫。
請(qǐng)參見圖1，本發(fā)明的具體工藝方法如下1.混合過程在環(huán)境溫度下，將粉碎化的長石(微粒直徑應(yīng)小于200至300微米)、氫氧化鈣(Ca(OH)2)(用量約為長石的1.9至2.3倍)和水(用量約為長石9.5至12倍)放入混合器中混合，OH/K克分子比與鉀回收率的關(guān)系可見圖2曲線，OH/K克分子比最好為18，混合生成稀漿(也可用CaO代替Ca(OH)2)。
2.反應(yīng)過程將上述混合器中生成的稀漿泵入反應(yīng)器中，又將新鮮蒸汽(溫度為250攝氏度左右，壓強(qiáng)為40個(gè)大氣壓左右)注入反應(yīng)器中，使反應(yīng)物達(dá)到此溫度并保持2至4小時(shí)的反應(yīng)時(shí)間(時(shí)間越長，鉀回收率越高，但生產(chǎn)率降低)，便可生成氫氧化鉀(KOH)和其它化合物(含不起作用的惰生成份)的混合液體。反應(yīng)溫度與鉀回收率的關(guān)系見圖3所示，反應(yīng)時(shí)間與鉀回收率的關(guān)系見圖4。反應(yīng)器中應(yīng)進(jìn)行機(jī)械攪拌，以保證反應(yīng)物質(zhì)之間的很好接觸。
3.過濾過程用水冷和降壓法將上述混合液快速降溫降壓至大氣壓及常溫。建議采用分級(jí)(如三級(jí))水冷卻，冷卻過程產(chǎn)生的熱水蒸汽可以回收，以節(jié)約能源消耗，再利用旋轉(zhuǎn)圓筒過濾器過濾，則可將固體渣和KOH液體分離開。固體渣可運(yùn)往水泥制造廠或其它工廠用作水泥的原料或吸附燃燒產(chǎn)物SO2的吸附劑。濃度很稀的KOH則泵入蒸發(fā)器。
4.蒸發(fā)、濃縮產(chǎn)品過程經(jīng)過過濾步驟獲得的液體產(chǎn)品KOH被送往蒸發(fā)器中進(jìn)行濃縮至飽和狀態(tài)，濃縮后的KOH通過加入不同的酸性物(例如HCL、H2SO4、H2NO3和CO2)便可生成各種鉀鹽，例如化工原料K2CO3，化肥K2SO4等。為節(jié)約蒸發(fā)器加熱所用水蒸汽的消耗，使蒸發(fā)過程更加有效，建議采用三級(jí)系列蒸發(fā)器。
5.干燥過程在干燥裝置中通入高溫水蒸汽或燃?xì)鈱?duì)濃縮的KOH或其它濃縮的鉀鹽溶液實(shí)施干燥處理以獲得干燥的粉狀或片狀產(chǎn)品，可直接投向市場。
利用本發(fā)明可獲得較高的鉀回收率，可獲得高純度的、無硫形式的鉀鹽；對(duì)設(shè)備腐蝕小，大部分設(shè)備可用普通碳鋼制造；生產(chǎn)過程簡單；另外生產(chǎn)后的殘?jiān)梢宰鳛橹圃焖嗷蛭綇U氣中的SO2的吸附劑的原料。
應(yīng)用本方法也可生產(chǎn)出鈉離子及可溶性鈉化合物。


圖1為本發(fā)明的工藝和生產(chǎn)過程簡圖；圖2為本發(fā)明的OH/K克分子比與鉀回收率的關(guān)系曲線圖；圖3為本發(fā)明的反應(yīng)溫度與鉀回收率的關(guān)系曲線圖；圖4為本發(fā)明的反應(yīng)時(shí)間與鉀回收率的關(guān)系曲線圖。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明是一種從長石中提取可用、可溶且無硫形式鉀鹽的方法，其特征在于其具體工藝方法如下①.混合過程在環(huán)境溫度下，將粉碎化的長石、氫氧化鈣(Ca(OH)2)和水放入混合器中混合，生成稀漿(也可用CaO代替Ca(OH)2)；②.反應(yīng)過程將上述混合器中生成的稀漿泵入反應(yīng)器中，又將新鮮蒸汽(溫度為250攝氏度左右，壓強(qiáng)為40個(gè)大氣壓左右)注入反應(yīng)器中，使反應(yīng)物達(dá)到此溫度并保持2至4小時(shí)的反應(yīng)時(shí)間，便可生成氫氧化鉀(KOH)和其它化合物(含不起作用的惰生成份)的混合液體；反應(yīng)溫度與鉀回收率的關(guān)系見圖3所示，反應(yīng)時(shí)間與鉀回收率的關(guān)系見圖4；反應(yīng)器中應(yīng)進(jìn)行機(jī)械攪拌，以保證反應(yīng)物質(zhì)之間的很好接觸；③.過濾過程用水冷和降壓法將上述混合液快速降溫降壓至大氣壓及常溫；建議采用分級(jí)(如三級(jí))水冷卻，冷卻過程產(chǎn)生的熱水蒸汽可以回收，以節(jié)約能源消耗，再利用旋轉(zhuǎn)圓筒過濾器過濾，則可將固體渣和KOH液體分離開；濃度很稀的KOH則泵入蒸發(fā)器；④.蒸發(fā)、濃縮產(chǎn)品過程經(jīng)過過濾步驟獲得的液體產(chǎn)品KOH被送往蒸發(fā)器中進(jìn)行濃縮至飽和狀態(tài)，濃縮后的KOH通過加入不同的酸性物便可生成各種鉀鹽；為節(jié)約蒸發(fā)器加熱所用水蒸汽的消耗，使蒸發(fā)過程更加有效，建議采用三級(jí)系列蒸發(fā)器；⑤.干燥過程在干燥裝置中通入高溫水蒸汽或燃?xì)鈱?duì)濃縮的KOH或其它濃縮的鉀鹽溶液實(shí)施干燥處理以獲得干燥的粉狀或片狀產(chǎn)品，可直接投向市場。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從長石中提取可用、可溶且無硫形式鉀鹽的方法，其特征為粉碎的長石微粒直徑應(yīng)小于200至300微米，氫氧化鈣(Ca(OH)2)用量約為長石的1.9至2.3倍，水用量約為長石9.5至12倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從長石中提取可用、可溶且無硫形式鉀鹽的方法，其特征為OH/K克分子比最好為14至18，此時(shí)對(duì)鉀的回收率及生產(chǎn)成本最好。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從長石中提取可用、可溶且無硫形式的鉀鹽的方法，其特征為采用分級(jí)，如三級(jí)水冷卻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從長石中提取可用、可溶且無硫形式鉀鹽的方法，其特征為過濾后分離出的固體渣可用作制造水泥的原料或吸附燃燒產(chǎn)物SO2的吸附劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從長石中提取可用、可溶且無硫形式鉀鹽的方法，其特征為應(yīng)用本方法也可生產(chǎn)鈉離子和可溶性鈉化合物。
全文摘要
本發(fā)明是用化學(xué)工業(yè)法從長石中提取可用的、可溶性無硫形式的鉀離子、鉀鹽的方法，使提取出的鉀鹽純度高且無硫。利用本發(fā)明可獲得較高的鉀回收率，可獲得高純度的、無硫形式的鉀鹽；對(duì)設(shè)備腐蝕小，大部分設(shè)備可用普通碳鋼制造；生產(chǎn)過程簡單；另外生產(chǎn)后的殘?jiān)梢宰鳛橹圃焖嗷蛭綇U氣中的SO
文檔編號(hào)C01D7/00GK1118333SQ9411554
公開日1996年3月13日 申請(qǐng)日期1994年9月9日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月9日
發(fā)明者林延芳 申請(qǐng)人:林延芳