专利名称：一种从长石中提取可用、可溶且无硫形式钾盐的方法
技术领域：
本发明涉及一种化学提炼法，具体而言是用化学工业法提炼钾盐。
中国有很多钾长石矿藏，但决大多数为贫矿。目前国内及国外使用的提炼钾盐的方法，在经济上、技术上都存在很多问题。例如高炉法，耗能高，效率低；硫酸溶解法，虽然可以在常温环境下提取可溶性钾盐，但由于非选择正离子吸收，因而生产的钾盐钝度低不能满足工业用高纯度钾盐的要求。
本发明的目的是提供一种从钾长石中提取可用的、可溶性无硫磺形式的钾盐的方法，使提取出的钾盐纯度高且无硫。
请参见图1，本发明的具体工艺方法如下1.混合过程在环境温度下，将粉碎化的长石(微粒直径应小于200至300微米)、氢氧化钙(Ca(OH)2)(用量约为长石的1.9至2.3倍)和水(用量约为长石9.5至12倍)放入混合器中混合，OH/K克分子比与钾回收率的关系可见图2曲线，OH/K克分子比最好为18，混合生成稀浆(也可用CaO代替Ca(OH)2)。
2.反应过程将上述混合器中生成的稀浆泵入反应器中，又将新鲜蒸汽(温度为250摄氏度左右，压强为40个大气压左右)注入反应器中，使反应物达到此温度并保持2至4小时的反应时间(时间越长，钾回收率越高，但生产率降低)，便可生成氢氧化钾(KOH)和其它化合物(含不起作用的惰生成份)的混合液体。反应温度与钾回收率的关系见图3所示，反应时间与钾回收率的关系见图4。反应器中应进行机械搅拌，以保证反应物质之间的很好接触。
3.过滤过程用水冷和降压法将上述混合液快速降温降压至大气压及常温。建议采用分级(如三级)水冷却，冷却过程产生的热水蒸汽可以回收，以节约能源消耗，再利用旋转圆筒过滤器过滤，则可将固体渣和KOH液体分离开。固体渣可运往水泥制造厂或其它工厂用作水泥的原料或吸附燃烧产物SO2的吸附剂。浓度很稀的KOH则泵入蒸发器。
4.蒸发、浓缩产品过程经过过滤步骤获得的液体产品KOH被送往蒸发器中进行浓缩至饱和状态，浓缩后的KOH通过加入不同的酸性物(例如HCL、H2SO4、H2NO3和CO2)便可生成各种钾盐，例如化工原料K2CO3，化肥K2SO4等。为节约蒸发器加热所用水蒸汽的消耗，使蒸发过程更加有效，建议采用三级系列蒸发器。
5.干燥过程在干燥装置中通入高温水蒸汽或燃气对浓缩的KOH或其它浓缩的钾盐溶液实施干燥处理以获得干燥的粉状或片状产品，可直接投向市场。
利用本发明可获得较高的钾回收率，可获得高纯度的、无硫形式的钾盐；对设备腐蚀小，大部分设备可用普通碳钢制造；生产过程简单；另外生产后的残渣可以作为制造水泥或吸附废气中的SO2的吸附剂的原料。
应用本方法也可生产出钠离子及可溶性钠化合物。
图1为本发明的工艺和生产过程简图；图2为本发明的OH/K克分子比与钾回收率的关系曲线图；图3为本发明的反应温度与钾回收率的关系曲线图；图4为本发明的反应时间与钾回收率的关系曲线图。
权利要求
1.本发明是一种从长石中提取可用、可溶且无硫形式钾盐的方法，其特征在于其具体工艺方法如下①.混合过程在环境温度下，将粉碎化的长石、氢氧化钙(Ca(OH)2)和水放入混合器中混合，生成稀浆(也可用CaO代替Ca(OH)2)；②.反应过程将上述混合器中生成的稀浆泵入反应器中，又将新鲜蒸汽(温度为250摄氏度左右，压强为40个大气压左右)注入反应器中，使反应物达到此温度并保持2至4小时的反应时间，便可生成氢氧化钾(KOH)和其它化合物(含不起作用的惰生成份)的混合液体；反应温度与钾回收率的关系见图3所示，反应时间与钾回收率的关系见图4；反应器中应进行机械搅拌，以保证反应物质之间的很好接触；③.过滤过程用水冷和降压法将上述混合液快速降温降压至大气压及常温；建议采用分级(如三级)水冷却，冷却过程产生的热水蒸汽可以回收，以节约能源消耗，再利用旋转圆筒过滤器过滤，则可将固体渣和KOH液体分离开；浓度很稀的KOH则泵入蒸发器；④.蒸发、浓缩产品过程经过过滤步骤获得的液体产品KOH被送往蒸发器中进行浓缩至饱和状态，浓缩后的KOH通过加入不同的酸性物便可生成各种钾盐；为节约蒸发器加热所用水蒸汽的消耗，使蒸发过程更加有效，建议采用三级系列蒸发器；⑤.干燥过程在干燥装置中通入高温水蒸汽或燃气对浓缩的KOH或其它浓缩的钾盐溶液实施干燥处理以获得干燥的粉状或片状产品，可直接投向市场。
2.根据权利要求1所述的一种从长石中提取可用、可溶且无硫形式钾盐的方法，其特征为粉碎的长石微粒直径应小于200至300微米，氢氧化钙(Ca(OH)2)用量约为长石的1.9至2.3倍，水用量约为长石9.5至12倍。
3.根据权利要求1所述的一种从长石中提取可用、可溶且无硫形式钾盐的方法，其特征为OH/K克分子比最好为14至18，此时对钾的回收率及生产成本最好。
4.根据权利要求1所述的一种从长石中提取可用、可溶且无硫形式的钾盐的方法，其特征为采用分级，如三级水冷却。
5.根据权利要求1所述的一种从长石中提取可用、可溶且无硫形式钾盐的方法，其特征为过滤后分离出的固体渣可用作制造水泥的原料或吸附燃烧产物SO2的吸附剂。
6.根据权利要求1所述的一种从长石中提取可用、可溶且无硫形式钾盐的方法，其特征为应用本方法也可生产钠离子和可溶性钠化合物。
全文摘要
本发明是用化学工业法从长石中提取可用的、可溶性无硫形式的钾离子、钾盐的方法，使提取出的钾盐纯度高且无硫。利用本发明可获得较高的钾回收率，可获得高纯度的、无硫形式的钾盐；对设备腐蚀小，大部分设备可用普通碳钢制造；生产过程简单；另外生产后的残渣可以作为制造水泥或吸附废气中的SO
文档编号C01D7/00GK1118333SQ9411554
公开日1996年3月13日 申请日期1994年9月9日 优先权日1994年9月9日
发明者林延芳 申请人:林延芳