[发明专利]一种高温活化钾长石及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钾长石活化的方法，具体涉及一种高温活化钾长石的方法，该方法操作简单、低能高效，活化产物中含有大量的钾、硅、钙等元素，属于化工、环保和农业技术领域。

背景技术

钾是“肥料三要素”之一，我国土壤中的钾缺失严重，钾的需求量很大，目前用于生产钾肥的可溶性钾盐十分缺乏，而不溶性含钾矿石资源非常丰富。钾长石就是其中最重要的一种，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，分子式为KAlSi₃O₈，平均含量SiO₂64.70%，K₂O含量11.63％，其储量约达79.14亿t，按平均含量折算成K₂O储量约为9.20亿t，储量丰富，是最具优势的非金属矿产资源。因此，研究如何将钾长石矿源简单、高效地转化为可溶性钾，对我国农业的发展有着重要的意义。本发明所需的钾长石来源于稀土矿伴生物，储量约2~3亿t，世界稀土矿资源丰富，我国是世界上稀土矿资源最为丰富的国家，在已发现的数百处矿产地中，2/3以上为伴生矿产，颇有综合利用价值。

液氯主要来源于烧碱生产过程中产生的副产品。近年来，烧碱出口有效拉动烧碱的国内需求，导致烧碱生产规模扩张加速，带动液氯产量猛增，液氯的产能过剩。而对于液氯的处理方式主要是以其为原料生产聚氯乙烯（PVC）树脂，但近年来由于房地产行业的低迷，对PVC的需求量减少，以至于液氯市场乏力。另外，由于液氯属于危险化学品，国家对液氯的出口监管严格，资质要求标准高，而且液氯多为钢瓶包装，储运也都受到较大的限制，只有极少数氯碱企业选择液氯出口。因而，对于液氯处理必须寻求更为有效、更为环保的方式。

高温活化技术是将原料经粉碎，加入活化物质，混合均匀后制成球状或块状在窑炉内进行煅烧，以达到活化的目的。目前，国内对钾长石的处理手段主要以高温活化为主。中国专利CN104909958A公开了一种土壤调理剂及其生产方法，其方法是将钾长石矿、白云石、无烟煤研磨混合均匀后，在1100-1300℃煅烧，然后在烧结熟料中加入分散剂粉碎混匀即可，但该发明煅烧温度高、能耗高，反应不易控制，因而难以推广。中国专利CN104496726A公开了一种磷矿尾矿和磷石膏、钾长石烧制土壤调理剂的方法，其方法是将磷石膏经自然风干后在40～55℃条件下干燥1～2h后进行粉碎、过筛，将磷矿尾矿和钾长石经粉碎、粉磨后过筛，而后将磷石膏、磷矿尾矿和钾长石配以及煤炭混合，加水制成球状或块状物料，在900～1050℃煅烧0.6～1.3h，紧接着将温度提升1050～1150℃，继续煅烧0.5h，即得土壤调理剂，该发明存在反应温度高、能耗高的缺点，同时生产过程繁琐，反应时间太长。因此，寻找更为简单高效的活化方法很有必要。

本发明的一种高温活化钾长石的方法，具有生产工艺简单、反应温度低、能耗低等特点，不仅解决了上述专利中的技术难题，同时，本发明使用的盐酸由液氯制得，解决了液氯产能过剩的问题，还为其可能造成的环境污染问题提供了一个有效途径。另外，本发明使钾长石矿资源中的钾和硅转化为可溶性资源，活化产物中含有大量的钾、硅、钙等营养元素，能有效改善我国土壤污染现状，促进农作物的生长，对我国农业的发展具有十分重要的意义。

发明内容

本发明旨在克服可溶性钾资源匮乏，提供一种高温活化钾长石的方法，采用高温煅烧手段将钾长石进行活化，其活化方法具有操作简单、低能高效、反应温度低等特点。

为了实现上述发明目的，本发明是通过如下方案实现的：

本发明提供了一种高温活化钾长石的方法，将钾长石粉碎与无水氯化钙、助剂混合均匀后在窑炉内进行高温煅烧，烧结熟料经冷却、粉碎、过筛后即得钾长石活化产物。

钾长石、无水氯化钙、助剂各组分的质量比为钾长石：无水氯化钙：助剂为1:0.6~1.5:0.1~0.3。

所述的钾长石为稀土矿区伴生的富钾矿石。

所述的无水氯化钙为盐酸与生石灰、熟石灰、石灰石中的一种或多种反应而得。

所述的助剂为活性炭、硫酸钙、石膏粉与白云石粉中的一种或多种。

所述的高温活化钾长石原料最优质量比为钾长石：无水氯化钙：助剂为1:0.8~1.2:0.2~0.3。

所述的钾长石粉碎、过筛后的粉状产品选择范围是60~120目，筛余量＜5%。

所述的高温煅烧窑炉为立窑、回转窑、隧道窑、轮窑、倒焰窑中的一种或多种，高温煅烧的温度为800~1000℃，煅烧时间为20~40 min。