钾长石活化焙烧-酸浸新工艺的研究.pdf

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1、第1期矿产综合利用No．12012年2月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesFeb．2012钾长石活化焙烧一酸浸新工艺的研究古映莹‘，苏莎，莫红兵，徐文泱(中南大学化学化m学院。湖南长沙410083；2．湖南省食品质量监督检测所，湖南长沙410083)摘要：对湘西某钾长石矿进行了活化焙烧一酸浸新工艺的研究。在焙烧过程中，通过添加低熔点的碳酸钾作助熔剂，使钾长石的熔解在助熔剂的液体状态下进行，在增加反应的接触面积的同时生成了一种在酸性介质下易溶的化合物，从而有效的提高了钾长石

2、的分解能力。在浸出过程中，采用了先水浸后酸浸的方式。由于焙炒本身呈碱性，先水浸有利于降低其pH值，使得后续的酸浸可在保持酸度不变的情况下提高钾长石的分解率。本试验主要考察了焙烧过程中助熔剂与矿石的物料配比、焙烧温度、焙烧时间以及硫酸浸出过程中酸浸液固比、硫酸浓度、酸浸温度、酸浸时间等因素对钾长石分解率的影响。试验结果表明：焙烧过程中控制助熔剂碳酸钾与钾长石的质量比为0．7，在950~C下焙烧1．5h后所得的物料，用3mol／L硫酸在室温下浸出1h，控制液固比为3：1，钾长石的分解率可达96％。．关键词：钾长石；焙烧；酸

3、浸；分解率中图分类号：TFS03．2文献标识码：A文章编号：1O00—6532(2012)01-0036-04钾长石的化学式为K[AISi，O]，是一种架状结钾的分解率，然而其水浸渣的排放量大，且钾长石的构的硅酸盐J。在架状硅酸盐晶体中，铝原子置换硅在处理中只能生产水泥。水泥属低值产品，受经了一定数量的硅原子。为保持钾长石的电中性，当济运输半径限制，若大规模工业化开发利用钾长石A1¨取代Si时，必然伴随有阳离子K进入结构资源，必受到硅酸盐水泥产品市场的制约。本研究针对湘西某钾长石矿，开发了一种反应条件温和的中，K分布在

4、钾长石结构中大小不同的空隙或通道工艺流程一活化焙烧一酸浸新工艺提钾。考察了焙里，钾长石的铝和硅均与氧组成配位四面体，形成牢烧温度、焙烧时间、添加剂配比等对钾长石分解率的固的四面体网络结构，化学性质极稳定，常温下除影响，研究了硫酸酸度、液固比、浸出温度、浸出时HF外不被任何酸或碱分解。间、浸出方式等与钾长石的分解率之间的关系，整个自2O世纪五十年代起，我国便开始了钾长石的工艺无污染并能综合利用资源，转化效率高，预示了提钾研究。利用钾长石制备钾肥、白炭黑、分子筛、较好的应用前景。碳酸钾等工艺不断发展J。薛燕辉等在焙烧分解钾

5、长石的研究中，考察了不同焙烧添加剂的影响，1试验部分，得出的结论是低温分解钾长石必须用含氟化合物作1．1原料为助熔剂，但反应中氟化氢气体的溢出会造成环境本试验选用的矿样来自湘西某钾长石矿，矿样污染和设备的高度腐蚀。彭清静等人以氯化钠的化学组成见表1熔浸钾长石提钾，烧结物料经水浸提钾后，滤渣即成表1矿石的ICP—AES分析结果／％为失去工业利用价值的废渣，无法实现循环利用，从经济角度看缺乏工业投产的可行性。赵恒勤等]人用高压水化法浸出钾，其工艺流程复杂，且对设备$单位为ug／g。有较高的要求，不利于工业的推广。邱龙会等l

6、9人在钾长石热分解生成硫酸钾的试验研究中以石灰石1．2原理及方法和石膏为助熔剂，显著降低了焙烧温度，大大提高了焙烧的目的是为了破坏钾长石的稳定结构，使收稿日期：2011-03-09；改回日期：2011-05-11作者简介：古映莹(1962一)，女，硕士，教授，主要研究方向为湿法冶金及无机功能材料。第1期古映莹等：钾长石活化焙烧一酸浸新工艺的研究·37·其有用成份K0、A1O，转变成易于提取的可溶性时熔融的碳酸钾不能完全浸润钾长石，反应不完全，物相，同时使SiO等成为难溶的渣相，从而实现导致分解效率偏低。当质量比由0．5

7、提高到0．6K20、Al203与SiO2的分离。但钾长石的Si—Al一0时，钾长石的分解率随着添量的增加而急剧提高。网络结构相当稳定，单纯焙烧难以破坏其稳定结构。而O．8以上的添加量并不会使分解率有进一步明显查阅相关文献得知助熔剂可有效地破坏钾长石的Si的提高。因此将碳酸钾与钾长石的质量比控制在—A1—0的网络结构。在添加助熔剂时，随着固相0．7时较为适宜。通过对比文献¨可得，本文在焙反应的加剧，Si、A1、0骨架结构被打开，共价键变成烧温度稍有提高的条件下使质量比由1．2减少为离子键，阴阳离子的电价保持平衡的同时，阳

8、离子脱0．7，为实现工业化生产打下了良好的基础。离si、Al、O骨架而自由，原Si、A1、0骨架共价键断2．1．2焙烧温度裂，最终形成水溶性的离子化合物。同时在助熔剂取碳酸钾与钾长石的质量比为0．7，其他条件的选择上，如果使用低熔点的助熔剂¨。J，使钾长石同2．1．1，考察不同的焙烧温度对钾长石的分解率的熔解在助熔剂的液体状态下进