[发明专利]一种利用明矾石物料制备硫酸钾的方法在审

申请号：	201410541522.2	申请日：	2014-10-14
公开（公告）号：	CN104310435A	公开（公告）日：	2015-01-28
发明（设计）人：	衷水平;黄中省;彭钦华;伍赠玲;邹来昌;陈景河	申请（专利权）人：	紫金矿业集团股份有限公司
主分类号：	C01D5/00	分类号：	C01D5/00
代理公司：	北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙) 11350	代理人：	汤东凤
地址：	364200 福***	国省代码：	福建;35
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摘要：
搜索关键词：	一种利用明矾石物料制备硫酸钾方法
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【说明书】：

技术领域

本发明涉及化工领域，尤其涉及一种利用明矾石物料制备硫酸钾的方法。

背景技术

据国家非金属供需形势报告，我国最为紧缺的两种非金属矿产为钾盐和金刚石。钾盐历来为各国所重视。世界上的钾盐主要来源于可溶性钾盐矿床。全世界钾盐资源储量约为1500亿吨，其中加拿大、法国、德国、独联体和美国占世界储量的96％以上。据估计，我国水溶性钾盐储量约为2.5亿吨(K20)，仅占世界总量的1/600，与世界1/5的人口比例极不协调。

从矿石中开采不溶性钾盐可以缓解我国钾资源的不足。我国明矾石矿总储量达数十亿吨，大多属钾明矾石类。国内外对明矾石的综合利用大多数着眼于提取铝、钾、硫，研究过几十种工艺，但综合起来不外乎碱法、酸法和酸碱联合法三大类。较典型的方法有还原热解法、氨碱法、卡伦尼特酸法、U·G法、硫酸铵分解法、热分解法等。目前实现工业化生产的仅有前苏联开发的“还原热解一碱法”工艺，该工艺需要利用还原剂在高温下(至少1000℃)将硫酸根离子中的高价硫还原为低价的硫(SO₂)，而还原后生成的低价硫(SO₂)容易污染环境，且还原过程中需要的能耗高(还原温度在1000℃以)，因此，传统的还原热解一碱法提取硫酸钾工艺不但污染环境，而且能耗高，因此，经济效益差。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的缺陷，提供一种环境友好、且能耗低的利用明矾石物料制备硫酸钾的方法。

一种利用明矾石物料制备硫酸钾的方法，包括：将明矾石物料焙烧脱水，在焙烧脱水的同时添加钙盐做添加剂进行钙质焙烧，最终获得硫酸钾。

进一步地，如上所述的一种利用明矾石物料制备硫酸钾的方法，所述钙盐为碳酸钙、氧化钙、氯化钙或氢氧化钙中的一种或几种。

进一步地，如上所述的一种利用明矾石物料制备硫酸钾的方法，所述钙盐的加入量为明矾石物料质量的1～30％。

进一步地，如上所述的一种利用明矾石物料制备硫酸钾的方法，钙质焙烧的温度为300～900℃，钙质焙烧的时间为0.5～8小时。

进一步地，如上所述的一种利用明矾石物料制备硫酸钾的方法，所述明矾石物料与钙盐的混合包括干式混料、钙盐溶液制团或钙盐溶液浸渍中的一种或多种。

进一步地，如上所述的一种利用明矾石物料制备硫酸钾的方法，所述明矾石物料为明矾石或含明矾石尾矿。

本发明提供的利用明矾石物料制备硫酸钾的方法，该方法能保证在足够脱水率(脱水率﹥90％)的情况下有效避免Al₂(SO₄)₃分解产生SO₂污染环境的情形，而且能耗低，适于工业化生产。另外，本发明工艺简单，短流程，工艺耗时少、设备简易、易于实施，K₂SO₄回收率高，环境友好，能耗低、投资少，成本低，是一种容易实现工业化生产并具有良好经济效益的提取K₂SO₄方法。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明方法发生的化学反应主要包括：

KAl₃(SO₄)₂(OH)₆→K₂SO₄·Al₂(SO₄)₃+Al₂O₃+H₂O ①