明矾石焙砂提取硫酸钾工艺研究

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1、明矾石焙砂提取硫酸钾的工艺研究李达1，蒋开喜1，蒋训雄1，汪胜东1，范艳青1，肖晓阳2（1、北京矿冶研究总院，北京1026002、广西冶金研究院有限公司，南宁530023）摘要：本文以明矾石脱水脱硫后得到的焙砂为原料，通过水浸实现钾、铝选择性浸出分离，浸出温度25℃，时间15min，液固比2:1，氧化钾的浸出率达到86%以上，水浸前后样品的XRD、SEM图谱分析表明，渣中未浸出的氧化钾以类伊利石形式存在于水浸渣中，氧化铝几乎全部进入渣相。水浸液经过蒸发结晶得到硫酸钾产品，产品符合农用硫酸钾标准。关键词：明矾石；水浸；蒸发结晶；硫酸钾Studyonthetechn

2、ologyofabstractingpotassiumsulfatefromalunitecalcineLiDa1,JiangKai-xi1,JiangXun-xiong1,WangSheng-dong1，FanYan-qing1，XiaoXiao-yang2(1、BeijingGeneralResearchInstituteOfMine&Metallurgy,Beijing102600,China2、GuangxiMetallurgicalResearchInstituteCo.,Ltd.，Nanning530023,China）Abstract:Inthis

3、paper,alunitecalcine,astherawmaterials,accomplishedtheselectiveleachingofpotassiumandaluminumthroughwaterleaching,Theleachingrateofpotassiumoxidereached86%inhydro-leachingprocess,whenthetemperaturewas20˚C,reactiontimewas60min,andliquid-solidratioliquid-to-solidratiowas2:1.TheXRDandSE

4、Mresultsshowedtheunleachedpotassiumoxideenteredintoleachingresidueasasimilarformofilliteandalmostallaluminaenteredintoleachingresidue.thepotassiumsulfateproductcouldbegotfromleachliquorthroughevaporatingcrystallizationandmetthestandardofagriculturalpotassiumsulfate.Keywords:alunite;w

5、aterleaching;evaporationcrystallization;potassiumsulfate1引言钾肥是三大化肥品种之一，是农作物生长的必须肥料，世界上钾产量的90%以上用作钾肥，我国是农业大国，钾盐对我国至关重要，但我国钾矿贫乏，仅占世界总储量的1.63%，几乎没有可利用的固体钾盐资源，液体盐湖资源占不到世界钾盐资源的5%，目前已探明的水溶性钾盐资源总量(折合K2O)约为4.1亿吨[1]，我国非水溶性钾矿资源丰富，且种类繁多，如钾长石、明矾石、伊利石、富钾页岩等，而且储量巨大，保守估计其资源总量超过200亿吨。我国明矾石储量居世界第三，如果

6、这些明矾石矿石资源能够规模化高值利用，可有效缓解我国钾肥资源短缺现状。目前对于明矾石作为硫酸钾生产原料生产工艺大体可分为几种方法：酸法[2][3]、碱法[4-7]、酸碱联合法[8][9]、固相焙烧法、氯化法等。本研究在前期工作的基础上，明矾石精矿在600℃条件下焙烧脱水得到明矾石熟料，熟料经750℃脱硫焙烧得到焙砂，对焙砂进行水浸，水浸液经蒸发结晶回收其中的硫酸钾，水浸渣进行后续处理作为氧化铝的生产原料。2实验2.1原料明矾石精矿来自于某矿业集团铜尾矿浮选得到的精矿，主要化学组成见表1，焙砂化学组成分析见表2。表1明矾石精矿化学组成（%，ω）Table1Chem

7、icalcompositionsofthealuniteore（%，ω）成分Al2O3K2OSO3SiO2MgOTFeCaO含量/%29.227.726.3223.040.0130.740.1表2脱硫焙砂主要化学成分Table2Chemicalcompositionsofthedesulfurizationcalcine（%，ω）成分SiO2K2OAl2O3CS含量/%32.989.6640.380.43.8焙砂XRD衍射图谱见图1，焙砂主要物相为石英、硫酸钾及氧化铁相。图1明矾石熟料脱硫后XRD图谱Fig.1XRDpatternofdesulfurizatio

8、nalunite2.2实