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核工业北京化工冶金研究院北京本文根据所收集的资料概述了我国在利用钾长石方面的工艺研究现状并提出了开发利用钾长石的几点建议关键词钾长石综合利用工艺研究现状建议钾长石的一般特性在自然界长石是最常见且分布较广的矿物之一长石是指一组矿物而不是某一种矿物长石类是长石矿物种类很多但其中有经济价值的只有四种即微斜长石!正长石!钠长石和钙长石它们的组成见表主要长石矿物的组成长石化学式理论成分比重硬度正长石属钾长石的矿物有正长石单斜晶系!透长石单斜晶系和微斜长石三斜晶系长石类矿物的物理性质非常相似一般硬度为淡红!黄!绿黄色等透明性脆长石类矿物一般化学性质稳定除外一般与酸无作用具有经济价值的长石多产于伟晶岩岩脉中与它伴生的有石英!黑云母和白云母少量的电气石!绿柱石!石榴石!锂辉石等同时还有少量的金属矿物如黄铁矿!磁铁矿以及很少量的铌铁矿!钽铁矿等矿体中毫无杂质的长石不多然而长石可采用各种选矿方法进行富集和利用我国钾长石储量丰富主要分布在云南!贵州!四川!湖南!湖北!河南!安徽!江西和山钾长石的用途长石最初主要用于陶瓷工业可用作陶器助熔剂和铝氧的来源后来在玻璃工业中也得到应用除用作助熔剂外还可用来作玻璃砂玻璃研磨料该玻璃砂也用于电池箱和橡胶的填料在陶瓷和瓷砖体中长石含量可达做电瓷和牙瓷时需要特别高级的长石一般是高钾长石由于钾长石中含钾!铝!硅各国都利用它生产钾盐!硅盐并用钾长石与磷矿!萤石混矿生产钾肥及白水泥等我国可溶性钾矿资源储量少而我国钾肥和磷肥又一直处于供不应求的状态相反我国不溶性钾资源丰富尤其是结构最稳定的钾长石钾含量高且蕴藏量大因此钾长石除作为以上一般用途外作为钾肥和钾盐资源的利用是我国目前利用钾长石的主要方火法熔炼工艺研究由于钾长石性质稳定常采用以往的火法熔炼来处理钾长石年化工部曾组织专门调查组对我国一些利用钾长石的工厂进行了调查有关情况综述如下山西闻喜县钾肥厂该厂自年建厂后一直进行探索试验直到年利用高炉冶炼钾长石生产碳酸钾联产白水泥获得成功这是我国综合利用钾长石的首例年由于各种原因该厂被迫转产钙镁磷肥钾长石的利用中工艺原理首先将原料钾长石!石灰石!白云石!萤石及焦炭破碎至然后按生产碱度左右配料入炉生料中总量为左右炉料经大小料钟入炉后逐次下行待下降到炉温ε左右位置时石灰石逐次分解位置时开始软化这时石灰石和白云石经分解后产生的碱性氧化物与钾长石中的酸性氧化物之间的放热反应进行得相当剧烈游离减少钾长石结构被破坏开始挥发炉料熔融并渐次生成等物质挥发出来的的位置左右的风口附近时炉料全部变为流动性良好的熔融体但由于温度不够高及氧化钙的不足氧化钾还不能全部挥发故炉渣内尚有小部分为主体的玻璃状共熔体内这种熔体由炉缸排渣口排出经水淬成为水渣在炉缸高温区炉料中的生成碳酸盐同时在高炉的高温区内有部分碳在缺氧和少量铁的存在下与活泼的氮作用生成以上时与碱金属的碳酸盐反应生成碱金属氰化物当温度低于在水份的作用下生成因此由煤气中回收的钾灰里含有氰化物给钾灰加工制成钾盐带来一些困挥发出来的钾盐与含尘煤气一起进入回收系统随着气温的降低凝聚成不规则的钾盐细微晶体而被回收工艺流程矿石和焦炭破碎到等钾盐随着炉中粉尘和煤气一起经煤气上升管!导气管顺次进入重力除尘器!旋风除尘器!布袋除尘器等以回收钾盐灰经除尘后的煤气为净煤气送入球形热风炉燃烧使球形成热载体灼烧升温然后利用此蓄热把从鼓风机送来的冷风预热到左右经风管!风嘴送入高炉在热风炉燃烧后的废气经烟道放空部分净煤气进入烘干器用以烘干水渣在炉缸内形成的渣体由出渣口排出经水淬得水渣再经处理得到白水泥整个工艺流程可见图高炉冶炼钾长石回收钾盐联产白水泥的工艺流程主要产品高炉冶炼钾长石联产白水泥生产的主要产品有钾肥滤饼钾肥含白水泥白度为三级工艺特点经高炉多次试验证明高炉冶炼钾长石经重力!旋风!布袋除尘器回收钾盐灰的工艺路线是合理的具有流程简单!工艺可行!能连续运转以及钾长石可生成碳酸钾!水渣制白水泥等特点该方法把化工!冶金!建材三个行业的技术紧密结合使资源利用充分经济效益高生产成本大大降低整个生产中生产没有废料体炉渣全部利用制作白水泥废水可以闭路循环使用高炉煤气可用于高炉冶炼和水渣烘干钾灰回收制取钾盐减少了环境污染旺苍县地方国营磷肥厂利用部分钾长石生产钙镁磷钾肥旺苍县地方钾长石储量丰富军工需要建成钾长石矿主要用于生产电气陶瓷等绝缘材料如高压瓷瓶!玻璃及电焊条由于军工需求量很少年改建成磷万磷钾肥生产钙镁磷钾肥的原料配比为益阳岳家桥第一水泥厂该厂在制水泥生料中加入的钾长石制水泥而从除尘室的排烟口回收窑灰钾肥在制水泥生料中加入钾长石不仅对水泥质量没有影响还提高了水泥的早期强度云南省沾益磷肥厂该厂将钾长石!磷矿石!焦炭!硅石!白云石和铝矾土加入高炉中左右的富氧空气通过焦炭燃烧提供热量使磷矿石被焦炭还原为磷蒸汽钾长石分解为炉渣经水淬冷却烘干!磨细即得白水泥开铁口放一次用来制作耐腐蚀的化工设备常州水泥厂四川水泥研究所在常州水泥厂进行了水泥回转窑煅烧钾中间工厂试验将钾长石与石灰石一起用煤粉作燃料进行煅烧窑尾排出的含钾烟气进废热锅炉冷却经两级旋风收尘器和布袋式收尘器收得的窑灰氧化钾含量以上可直接做钾肥使用钾肥为水泥熟料产量的湿法工艺研究由于钾长石极其稳定采用湿法处理困难较大但在一定温度和压力条件下用酸!碱或盐类试剂进行处理则可生产出低浓度氮磷钾复合肥料!硫酸钾铵二元复合肥料等或者使钾转变成可溶性化合物然后通过浸出!结晶制得氯化钾!硫酸钾等钾肥及其它产硫酸分解制取复合肥料江西省鹰潭磷肥厂黄来法等报导用硫酸分解钾长石!磷矿石和萤石混矿以碳酸氢铵中和游离酸一步法生产低浓度氮磷钾复合肥料的工艺路线省去了钾长石分解常用的高温高压工艺流程同时由于产品中游离酸被中和克服了普钙易吸潮结块碳酸氢铵易分解的缺点成品呈中性方便该工艺流程是将磷矿!钾长石!萤石破碎按磷矿石Β钾长石Β萤石重量混矿再细磨成以上小于目与硫酸在混合器内搅拌反应其矿酸比为Β由混合器泄出的料浆进入化成室化成并堆置熟化烘干至游离水份粉碎至再用碳酸氢铵混合中一步法生产低浓度22复合肥料其磷矿分解率曾采用液!固相在低温常压下反应的技术路线对贵州!湖南!河南!山东省的钾长石进行试验证明通过这条技术路线即可制得综合利用钾长石0课题组以综合利用!降低能耗为目标通过年艰苦摸索终于开发成功了在有助剂和硫酸存在条件下低温ε分解钾长石生产硫酸钾铵!铝盐和硅系列产品的新工艺该工艺年小试时确定了原则性工艺流程及有关优化工艺参数等钾长石分解率和助剂回收率均达到以上年经扩大试验进一步验证了小试的工艺条件并取得扩试的优化工艺参数连续运转钾长石分解率和助剂回收率仍都大于以上扩试批量生产出了硫酸钾铵二元复肥!聚氯化铝!白炭黑等产品质量符合国家有关标准和要求如果以该试验工艺为依据建设年加工钾长石的生产厂可年产硫酸钾铵! 聚氯化铝固体和 白炭黑产品创产值约 万元 加盐焙烧2水浸生产氯化钾上海化工研究所 在江苏丰县钾肥厂进行了年产氯化钾的扩大试验其工艺 是将食盐与钾长石按重量Β 使食盐熔融与钾长石发生液固反应食盐中的钠将钾长石中的钾置换出来生成 钠长石和氯化钾经过水浸可分离得到氯化 钾产品米乐平台 m6官方平台
