CN104528773A - 一种利用钾长石生产碳酸钾联产水泥的工艺 - Google Patents

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徐伟箭
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Abstract

本发明公开了一种利用钾长石生产碳酸钾联产水泥的工艺，该工艺是将钾长石、石灰石和赤铁矿粉碎后，混合均匀，送入回转窑中煅烧；煅烧产生的烟尘和烟气经收集并通入水中浸出后，固液分离，分离所得滤液经蒸发结晶，得到碳酸钾产品；煅烧所得熟料与石膏一起粉碎、混合，即得硅酸盐水泥；该工艺能同时获得碳酸钾和硅酸盐水泥产品，且钾长石中钾回收率高，产品附加值大，经济效益显著，实现了固体废弃资源的高效综合利用。

Description

一种利用钾长石生产碳酸钾联产水泥的工艺
技术领域
本发明涉及一种利用钾长石生产碳酸钾联产水泥的工艺，属于固体废弃资源回收利用技术领域。
背景技术
钾是作物生长所必需的大量元素之一，我国是一个地域宽广的农业大国,对钾肥的需求量很大，预计到2015年需求在1000万吨左右，而我国由于水溶性钾盐极其缺乏，因此钾肥产量现只有200万吨左右,每年的缺口巨大。钾长石矿是含钾量较高、分布最广、储量最大的非水溶性钾资源。我国钾长石矿源达60个，其平均氧化钾含量约为11.63％，其储量约达79.14亿吨，按平均含量折算成氧化钾储量约为9.20亿吨。因此，研究和开发从钾长石中提钾的方法和技术，解决我国水溶性钾盐资源的不足，具有十分重要的经济和现实意义。
由于我国钾肥资源短缺，我国利用钾长石制钾肥的研究工作开始较早,20世纪50年代末就开始了制窑灰钾肥的研究工作,至70年代末先后有15个省市采用30余种方法进行过试验,主要产品有钾钙肥、钙镁磷钾肥、窑灰钾肥、氯化钾、硫酸钾等。但除窑灰钾肥取得一定成效外，其他产品由于技术或经济上的原因未能获得工业上的大规模生产。目前这些方法都存在生产工艺复杂、综合效益差、成本高，利用程度不高的难题，一直没有能够进行规模化的工业应用。因此开发新工艺、综合利用、提高产品附加值，是有效的途径，对改善我国长期缺钾的现状，促进农业及化学工业的发展将具有十分重要的意义。
发明内容
针对现有技术中利用钾长石制钾肥的技术存在的不足，本发明的目的是在于提供一种以钾长石、石灰石和赤铁矿为原料同时获得碳酸钾和硅酸盐水泥的工艺，该工艺使得钾长石中钾回收率高，产品附加值大，经济效益显著，实现了固体废弃资源的高效综合利用。
本发明提供了一种利用钾长石生产碳酸钾联产水泥的工艺，该工艺是将钾长石、石灰石和赤铁矿粉碎后，混合均匀，送入回转窑中，在1200～1500℃温度下煅烧；煅烧产生的烟尘和烟气经收集并通入水中浸出后，固液分离，分离所得滤液经蒸发结晶，得到碳酸钾产品；煅烧所得熟料与石膏一起粉碎、混合，即得硅酸盐水泥。
本发明的利用钾长石生产碳酸钾联产水泥的工艺还包括以下优选方案：
优选的方案中钾长石、石灰石和赤铁矿按质量比15～20:70～80:3～8混合。
优选的方案中煅烧时间为0.5～2.5h。
优选的方案中煅烧熟料与石膏按质量比为100:2～6。
优选的方案中浸出时间为10～40min。
优选的方案中钾长石、石灰石和赤铁矿粉碎后过200目筛，取筛下粉末。
优选的方案中固液分离所得渣料返回回转窑中煅烧。
优选的方案中煅烧熟料与石膏一起粉碎至180～200目。
本发明的有益效果：1)将钾长石、石灰石和赤铁固体废渣搭配使用，各原料之间协同作用增强，在本发明的工艺条件下实现钾长石结构的破坏，最终以可溶性钾盐进行回收，大大提高了钾的回收率，钾回收率达到85％；2)利用钾长石、石灰石和赤铁固体废渣原料同时获得碳酸钾和水泥两个产品，产品附加值大，并且生产过程中无烟气烟尘产生，无污染残留，使得钾长石资源真正得到综合利用，有利于环境保护；3)工艺简单，利用现有制备水泥的工艺简单改造即可投产，大大节约成本，利于工业化生产。
具体实施方式
以下实施例旨在进一步说明本发明内容，而不是对本发明保护范围的进一步限制。
实施例1
(1)磨碎：将原料钾长石(其中，钾以K2O计，占钾长石质量的12.4％)、石灰石和赤铁矿破碎研磨，使得出来粉料全部过200目筛备用；
(2)配料：将步骤(1)中粉料按质量百分比钾长石15％，石灰石80％，赤铁矿5％备齐后送入混料机中充分混合均匀等生料，入库备用；
(3)煅烧：取步骤(2)中生料10kg送入回转窑中煅烧，煅烧温度控制在1300℃，煅烧时间控制在0.5h；
(4)制备碳酸钾：将步骤(3)煅烧产生的烟气烟尘收集后通入水中水浸10min后固液分离，滤液蒸发结晶干燥后获得产品碳酸钾232g(钾回收率85％)，滤渣送入生料库继续煅烧；
(5)制备水泥：将步骤(3)煅烧好的熟料加4％的石膏入磨粉磨，粉磨至180～200目即成普通硅酸盐水泥。
实施例2
(1)磨碎：将原料钾长石(其中，钾以K2O计，占钾长石质量的12.4％)、石灰石和赤铁矿破碎研磨，使得出来粉料全部过200目筛备用；
(2)配料：将步骤(1)中粉料按质量百分比钾长石20％，石灰石72％，赤铁矿8％备齐后送入混料机中充分混合均匀等生料，入库备用；
(3)煅烧：将步骤(2)中生料25kg送入回转窑中煅烧，煅烧温度控制在1350℃，煅烧时间控制在1.5h；
(4)制备碳酸钾：将步骤(3)煅烧产生的烟气烟尘收集后通入水中水浸30min后固液分离，滤液蒸发结晶干燥后获得产品碳酸钾764.5g(钾回收率84％)，滤渣送入生料库继续煅烧；
(5)制备水泥：将步骤(3)煅烧好的熟料加3％的石膏入磨粉磨，粉磨至180～200目即成普通硅酸盐水泥。
实施例3
(1)磨碎：将原料钾长石(其中，钾以K2O计，占钾长石质量的12.4％)、石灰石和赤铁矿破碎研磨，使得出来粉料全部过200目筛备用；
(2)配料：将步骤(1)中粉料按质量百分比钾长石18％，石灰石79％，赤铁矿3％备齐后送入混料机中充分混合均匀等生料，入库备用；
(3)煅烧：将步骤(2)中生料40kg送入回转窑中煅烧，煅烧温度控制在1200℃，煅烧时间控制在2.5h；
(4)制备碳酸钾：将步骤(3)煅烧产生的烟气烟尘收集后通入水中水浸40min后固液分离，滤液蒸发结晶干燥后获得产品碳酸钾1094g(钾回收率83.5％)，滤渣送入生料库继续煅烧；
(5)制备水泥：将步骤(3)煅烧好的熟料加4％的石膏入磨粉磨，粉磨至180～200目即成普通硅酸盐水泥。

Claims (7)

1.一种利用钾长石生产碳酸钾联产水泥的工艺，其特征在于，将钾长石、石灰石和赤铁矿粉碎后，混合均匀，送入回转窑中，在1200～1500℃温度下煅烧；煅烧产生的烟尘和烟气经收集并通入水中浸出后，固液分离，分离所得滤液经蒸发结晶，得到碳酸钾产品；煅烧所得熟料与石膏一起粉碎、混合，即得硅酸盐水泥。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，钾长石、石灰石和赤铁矿按质量比15～20:70～80:3～8混合。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述的煅烧时间为0.5～2.5h。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，煅烧熟料与石膏按质量比为100:2～6。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述的浸出时间为10～40min。
6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，钾长石、石灰石和赤铁矿粉碎后过200目筛，取筛下粉末。
7.根据权利要求1～6任一项所述的工艺，其特征在于，固液分离所得渣料返回回转窑中煅烧。
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