專利名稱：一種從鉀長石中提取可溶性鉀的方法
技術領域：
本發明涉及一種提取可溶性鉀的方法，尤其涉及一種從鉀長石中提取可溶性鉀的方法。
背景技術：
隨著我國農業生產條件的不斷改善，氮、磷肥施用量的日益增加，農作物產量在不斷提高，土壤中的鉀素在迅速減少，尤其是在我國南方地區更為明顯，土壤缺鉀現象已成為許多地區農作物增產的主要制約因素。我國可溶性鉀礦資源不僅儲量少，而且分布極不平衡。相對來說，難溶性鉀礦資源卻比較豐富，尤其以鉀長石為主的難溶性鉀資源儲量大、分布廣，而且多分布在我國中部和東部農業發達地區，因而利用鉀長石等難溶性鉀資源，開展提鉀工藝研究，制取鉀肥和復合肥，具有重要的經濟和戰略意義。鉀長石具有穩定的Si (Al)-O三維網狀結構，在熱分解中表現出較高的熱穩定性， 因而在生產能耗、工藝流程、鉀溶出率等方面存在某些問題，從而導致技術或經濟上的不可行，未能獲得工業上的大規模生產。目前我國利用鉀長石生產的鉀肥數量還相當少，檔次也不高，且產品的有效K2O低、渣多和能耗高，因而其經濟效益低。目前，在從鉀長石中提取可溶性鉀工藝制取方法上，主要采用的高溫煅燒法(如鈣鎂磷肥法和窯灰鉀肥法等)，存在能耗高，水耗高，三廢排放嚴重，工藝流程復雜，設備要求高等弊端；微生物分解技術由于菌種培養周期太長，分解速度慢，生存能力較弱，鉀溶出率低等不利因素的存在，使得該方法應用于大規模工業化生產尚不成熟；利用氫氟酸來提鉀由于氫氟酸腐蝕性大，對設備性能要求很高，且副產物量太大，排放出大量有毒的四氟化硅氣體，污染環境，危害身體健康，生產受副產物限制，前景并不樂觀；加壓浸取法對設備要求高；離子交換法具有工藝過程簡單，能耗低，污染小，小試鉀長石中鉀提取率在90%以上等優點，具有良好的發展前景。
發明內容
本發明針對現有從鉀長石中提取可溶性鉀的方法存在的上述不足，提供一種從鉀長石中提取可溶性鉀的方法。本發明解決上述技術問題的技術方案如下一種從鉀長石中提取可溶性鉀的方法包括以下步驟
步驟一將鉀長石礦粉和助劑混合均勻后進行焙燒； 步驟二 將焙燒后的生成物在室溫下進行冷卻；
步驟三將冷卻后的生成物用水浸取再進行抽濾得到濾液，將濾液定容、煮沸、冷卻、靜置后即可制得可溶性鉀鹽。在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進。進一步，所述步驟一中的鉀長石礦粉中全鉀含量為13. 66%，在和助劑混合前粉碎至60 300目。進一步，所述步驟一中的助劑為CaCl2、NaCl和MgCl2中的一種或幾種的混合物。進一步，所述助劑為CaCl2和NaCl的混合物時，所述CaCl2和NaCl的重量比為 0. 5 2:0. 1 3 ；所述助劑為CaCl2和MgCl2的混合物時，所述CaCl2和MgCl2的重量比為 0. 5 2:0. 5 1. 5 ；所述助劑為NaCl和MgCl2的混合物時，所述NaCl和MgCl2的重量比為0. 1 3:0. 5 1. 5 ；所述助劑為CaCl2, NaCl和MgCl2的混合物時，所述CaCl2, NaCl和 MgCl2的重量比為0. 5 2:0. 1 3:0. 5 1. 5。進一步，所述步驟一中鉀長石礦粉和助劑混合的重量比為1:0. 5 3. 0。進一步，所述步驟一中焙燒的溫度為450 950°C，焙燒的時間為0. 5 他。進一步，所述步驟三中生成物和水的重量比為1:1 20，所述生成物在水中浸取的時間為0. 5 3h。進一步，所述步驟三中取濾液60 Mml后，先加入3%EDTA溶液2 20ml和37% 甲醛溶液1 20ml，再加入0. 1 0. 3ml的酚酞指示劑，用0. 5% NaOH溶液0. 5 5ml調至紅色，并定容至100ml。進一步，所述步驟三中在通風柜內加熱煮沸15min，冷卻、靜置0.5 池后，即可制得可溶性鉀鹽。。本發明的有益效果是本發明從鉀長石中提取可溶性鉀的方法克服了以往工藝中存在的上述缺陷，綜合利用鉀長石中的鉀素，生產鉀肥，能耗少，工藝簡單，成本低，這也就是目前國內利用鉀長石制鉀肥的發展趨勢。
圖1為本發明從鉀長石中提取可溶性鉀方法的流程圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。如圖1所示，鉀長石礦粉來自當地鉀長石尾礦廢棄物，所用礦粉中全鉀含量為 13. 66%，含量相當高，研究熔鹽浸取法從該鉀長石礦粉中提取鉀有重要的現實意義。熔鹽浸取法提鉀的工藝流程將經過處理粉碎到60 300目的礦粉與助劑 (CaCl2, NaCl, MgCl2的一種或幾種的混合物，所述助劑為CaCl2和NaCl的混合物時，所述 CaCl2和NaCl的重量比為0. 5 2:0. 1 3 ；所述助劑為CaCl2和MgCl2的混合物時，所述 CaCldnMgCl2的重量比為0. 5 2:0. 5 1. 5 ；所述助劑為NaCl和MgCl2的混合物時，所述 NaCl和MgCl2的重量比為0. 1 3:0. 5 1. 5 ；所述助劑為CaCl2^NaCl和MgCl2的混合物時， 所述CaCl2、NaCl和MgCl2的重量比為0. 5 20. 1 30. 5 1. 5)按重量比的1:0. 5 3. 0比例混合物均勻，盛于瓷坩堝中，在450 950°C溫度下焙燒0. 5 他，在室溫下冷卻后，將焙燒物轉移至燒杯中，熔浸反應后的混合物用水(焙燒物和水的重量比為1:1 20) 浸取0. 5 池，然后進行抽濾，從濾液中取樣分析鉀含量，計算提鉀率鉀提取率二χ 100%
鉀長石中鉀含量(質量)
取濾液60 Mml后，先加入3% EDTA溶液2 20ml和37%甲醛溶液1 20ml，再加入0. 1 0. 3ml的酚酞指示劑，用0. 5% NaOH溶液0. 5 5ml調至紅色，并定容至100ml， 再加熱煮沸15min，冷卻，靜置0. 5 濁后，即可制得可溶性鉀鹽。下面以三個實施例對本發明從鉀長石中提取可溶性鉀的方法做進一步詳細的描述。實施例1
將全鉀含量為13. 66%的鉀長石礦粉粉碎至180目，然后與助劑(其中，助劑為CaCl2)按重量比的1:0. 5比例混合物均勻，盛于瓷坩堝中，在溫度750°C下焙燒，反應1.證后取出，在室溫下冷卻，將焙燒物轉移至燒杯中，熔浸反應后的混合物用水浸取(焙燒物和水的重量比為1:5) 0. 5min，然后進行抽濾，取濾液81ml，在濾液中加入3% EDTA溶液5ml和37%甲醛溶液10ml，再加入0. Iml酚酞指示劑，用0. 5% NaOH溶液3. 9ml調至紅色，并定容至100ml, 在通風柜內加熱煮沸15min，冷卻、靜置Ih后，即可制得可溶性鉀鹽。經過本實施例1從鉀長石中提取可溶性鉀的方法的提鉀率為89. 36%。實施例2
將全鉀含量為13. 66%的鉀長石礦粉粉碎至200目，然后與助劑(其中，助劑為CaCl2和 NaCl的混合物，其重量比為1:1)按重量比的1:1. 5比例混合物均勻，盛于瓷坩堝中，在溫度 750°C下焙燒，反應池后取出在室溫下冷卻，將焙燒物轉移至燒杯中，熔浸反應后的混合物用水浸取(焙燒物和水的重量比為1 50) 3h,然后進行抽濾，取濾液55ml，在濾液中加入3% EDTA溶液20ml和37%甲醛溶液20ml，再加入0. 3ml酚酞指示劑，用0. 5% NaOH溶液4. 7ml 調至紅色，定容至100ml，在通風柜內加熱煮沸15min，冷卻，靜置0. 5h后，即可制得可溶性 Φ^Ρ 鹽 ο經過本實施例2從鉀長石中提取可溶性鉀的方法的提鉀率為90. 25%。實施例3
將全鉀含量為13. 66%的鉀長石礦粉粉碎至200目，然后與助劑(其中，助劑為CaCl2、 MgCl2的混合物，其重量比為1:1)按重量比的1 1比例混合物均勻，盛于瓷坩堝中，在溫度 750°C下焙燒，反應2.證后取出，在室溫下冷卻，將焙燒物轉移至燒杯中，熔浸反應后的混合物用水浸取(焙燒物和水的重量比為1 20) 2h,然后進行抽濾，取濾液80ml，在濾液中加 Λ 3%EDTA溶液8ml和37%甲醛溶液10ml，在加入0. 2ml酚酞指示劑，用0. 5% NaOH溶液 1. 8ml調至紅色，定容至IOOml，在通風柜內加熱煮沸15min，冷卻、靜置Ih后，即可制得可溶性鉀鹽。經過本實施例3從鉀長石中提取可溶性鉀的方法的提鉀率為89. 86%。以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種從鉀長石中提取可溶性鉀的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟步驟一將鉀長石礦粉和助劑混合均勻后進行焙燒；步驟二 將焙燒后的生成物在室溫下進行冷卻；步驟三將冷卻后的生成物用水浸取再進行抽濾得到濾液，將濾液定容、煮沸、冷卻、靜置后即可制得可溶性鉀鹽。
2.根據權利要求1所述的從鉀長石中提取可溶性鉀的方法，其特征在于，所述步驟一中的鉀長石礦粉中全鉀含量為13. 66%，在和助劑混合前粉碎至60 300目。
3.根據權利要求1所述的從鉀長石中提取可溶性鉀的方法，其特征在于，所述步驟一中的助劑為CaCl2、NaCl和MgCl2中的一種或幾種的混合物。
4.根據權利要求3所述的從鉀長石中提取可溶性鉀的方法，其特征在于，所述助劑為 CaCl2和NaCl的混合物時，所述CaCl2和NaCl的重量比為0. 5 2:0. 1 3 ；所述助劑為 CaCl2和MgCl2的混合物時，所述CaCl2和MgCl2的重量比為0. 5 20. 5: 1. 5 ；所述助劑為NaCl和MgCl2的混合物時，所述NaCl和MgCl2的重量比為0. 1 3 0. 5 1. 5 ；所述助劑為CaCl2^NaCl和MgCl2的混合物時，所述CaCl2、NaCl和MgCl2的重量比為0. 5 2:0. 1 3 · 0 · 5 · “ 1 · 5 ο
5.根據權利要求1所述的從鉀長石中提取可溶性鉀的方法，其特征在于，所述步驟一中鉀長石礦粉和助劑混合的重量比為1:0. 5 3. 0。
6.根據權利要求1所述的從鉀長石中提取可溶性鉀的方法，其特征在于，所述步驟一中焙燒的溫度為450 950°C，焙燒的時間為0. 5 他。
7.根據權利要求1所述的從鉀長石中提取可溶性鉀的方法，其特征在于，所述步驟三中生成物和水的重量比為1:1 20，所述生成物在水中浸取的時間為0. 5 池。
8.根據權利要求1所述的從鉀長石中提取可溶性鉀的方法，其特征在于，所述步驟三中取濾液60 Mml后，先加入3%EDTA溶液2 20ml和37%甲醛溶液1 20ml，再加入 0. 1 0. 3ml酚酞指示劑，用0. 5% NaOH溶液0. 5 5ml調至紅色，并定容至100ml。
9.根據權利要求1所述的從鉀長石中提取可溶性鉀的方法，其特征在于，所述步驟三中在通風柜內加熱煮沸15min，冷卻、靜置0. 5 濁后，即可制得可溶性鉀鹽。
全文摘要
本發明涉及一種從鉀長石中提取可溶性鉀的方法。所述方法包括以下步驟將鉀長石礦粉和助劑混合均勻后進行焙燒；將焙燒后的生成物在室溫下進行冷卻；將冷卻后的生成物用水浸取再進行抽濾得到濾液，將濾液定容、煮沸、冷卻、靜置后即可制得可溶性鉀鹽。本發明從鉀長石中提取可溶性鉀的方法克服了以往工藝中存在的上述缺陷，綜合利用鉀長石中的鉀、鋁、硅元素，生產可溶性鉀肥，具有能耗低，工藝簡單，成本低的特點，這也是目前國內利用鉀長石制鉀肥的發展趨勢。
文檔編號C05D1/04GK102391020SQ20111024729
公開日2012年3月28日 申請日期2011年8月24日 優先權日2011年8月24日
發明者劉偉, 宋建國, 王新芝, 肖少丹 申請人:煙臺大學