[发明专利]从钾长石分解尾渣中制取氢氧化铝的方法

说明书

技术领域

本发明涉及钾长石分解尾渣，特别是一种从钾长石分解尾渣中制取氢氧化铝的方法。

背景技术

在农业生产中，钾是不可缺少的元素之一，我国是个农业大国，但现有的可溶性钾盐资源难以满足生产需求。钾长石是难溶性钾资源代表，洛阳嵩县有着极其丰富的钾长石储量，矿石各成分含量(质量分数)为：K₂O，13.39％；SiO₂，62.86％；Al₂O₃，17.18％，所含K₂O和Al₂O₃的品位均远远高于工业要求品位，因此对钾长石的研究将成为今后发展的趋势。

我国已有众多高校和设计院对钾长石的分解进行研究，其方法大都以钾元素的综合利用为重点，很少有对分解尾渣中的铝元素进行研究利用的工艺方法，造成了铝资源的浪费。针对此现状，武汉理工大学张光旭教授开发了一种低温半干法，在回转窑中分解钾长石的生产工艺。此工艺在综合利用钾元素，有效缓解对可溶性钾盐需求的同时，对分解尾渣中大量的铝也进行回收利用，具有重大现实意义。

发明内容

本发明所要解决的问题是：提供一种从钾长石分解尾渣中制取氢氧化铝的方法。有效利用了钾长石分解尾渣中含有的铝，制取氢氧化铝。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的从钾长石分解尾渣中制取氢氧化铝的方法，包括以下步骤：

(1)钾长石分解尾渣的浸取：

将钾长石分解反应的尾渣在90～110℃下，用体积分数为8～10％的硫酸溶液浸取，搅拌后所得到的浆液通过压滤机过滤，得到浸取液；

(2)铁铝混和物的制备：

将浸取液加热至80～120℃，缓慢加入氨水，控制滴加终点为pH＝8.0～10.0，搅拌后过滤，再用热水洗涤至中性，干燥，磨碎；

(3)K、N复合肥的制备：

将步骤(2)过滤后所得到的滤液蒸发浓缩，结晶析出硫酸铵钾，然后喷浆造粒、干燥，即得K、N二元复合肥硫酸铵钾；

(4)铁铝混合物中铁铝的分离：

将磨碎的铁铝混合物用100～140g/L的氢氧化钠溶液按照1g固体/20～40ml液体的固液比进行碱溶，碱溶温度为80～120℃，反应0.8～1.2h，然后过滤、洗涤、干燥，得到氢氧化铁及偏铝酸钠溶液；

(5)碳分法制备高纯度氢氧化铝：

将偏铝酸钠溶液中通入CO₂，调整溶液的pH至9.5～12.0，控制反应温度≤40℃，反应28～32min，然后过滤，洗涤至中性，干燥，焙烧，即得高纯度氢氧化铝。

上述步骤(1)中，在搅拌速度为30～80r/min下，可以使尾渣中的K、Al、Fe尽可能多的进入浆液中。

上述步骤(2)中，在加入氨水过程时，应避免加入过快使氢氧化铝被大量包裹。

上述步骤(2)中，将干燥后的过滤物采用超细层压磨机磨碎至180～220目。

上述步骤(4)中，所述碱溶的反应方程为：Al³⁺+4OH^-＝AlO^2-+2H₂O。

上述步骤(4)所述碱溶过程中，要及时补充水或冷凝回流，以防止温度高造成液体大量蒸发。

上述步骤(5)所述通入CO₂过程中，其反应方程为：2AlO^2-+CO₂+3H₂O＝CO₃^2-+2Al(OH)₃↓。

上述步骤(5)所述通入CO₂过程中，应控制CO₂的通入速度为2.5～3.5L/min，以避免通入速度太快，形成的氢氧化铝晶种过大、过快，夹杂碱金属。

本发明提供的上述方法中，所得到的氢氧化铝的纯度可达99％。

本发明与现有技术相比具有以下主要的优点：

1、本发明从钾长石分解尾渣中制取氢氧化铝的方法，使钾长石的有效成分得到了充分利用，铝的回收率≥86％，完善了钾长石的综合利用技术。所述工艺方法是将钾长石分解尾渣采用体积分数为8～10％的硫酸溶液浸取，温度控制在90～110℃，得到主要含K⁺、Al³⁺和Fe³⁺的浸取液，加氨沉淀出铁铝混合物后的滤液用于制备硫酸铵钾，从而制造N、K复合肥。