[发明专利]一种钾钠长石除去钾、钠的方法

说明书

钾钠长石加碱、加水、加热、搅拌。钾钠长石溶解后，过滤，反应液加入有机酸铵反应，产生有机酸钠(钾)，氢氧化铝固体和二氧化硅固体，有机酸钠(钾)溶于水，除去钾、钠的过程。

1、技术领域：钾钠长石除去钾、钠的方法属于白炭黑生产技术领域。

2、背景技术：白炭黑生产技术路线分气相法和化学沉淀法。沉淀法有酸化法(用硫酸、硝酸或盐酸)，二氧化碳法，铵盐法(硫酸铵、硝酸铵或氯化铵)。沉淀法生产成本相对气相法生产成本低，但是碱消耗量大，生产成本高，产品品质低，氧化硅含量92％，粒度大，只能用于低端产品。气相法是有机硅在高温下煅烧后，收集的氧化硅粉尘。成本高，产品品质高。而我国气相法生产的白碳黑产品，氧化硅含量97％左右，属于中低端产品。高端产品依赖进口。而外资在国内投资，只生产中端产品，高端产品不在国内生产。沉淀法生产，由于碱不能重复循环使用，所以生产成本高。

3、本发明属于化学沉淀法中的一部分，技术路线：(1)铝酸钾(铝酸钠)溶液与有机酸铵溶液反应，生成有机酸钾(钠)，溶于水中，铝酸铵水解生成铵和氢氧化铝固体。有机酸铵包含：甲酸铵、乙酸铵、丙酸铵、等有机酸铵。(2)硅酸钾(硅酸钠)溶液与有机酸铵溶液反应，生成有机酸钾(钠)，溶于水中，硅酸铵水解生成铵和二氧化硅固体。有机酸铵包含：甲酸铵、乙酸铵、丙酸铵、等有机酸铵。有机酸钾(钠)脱水，然后，燃烧(或水解)，剩下的氧化钾(钠)溶于水生成氢氧化钾(氢氧化钠)碱液，重复循环使用，所以生产成本低。新工艺的技术特点，投资少，能耗低，操作简单、方便，用工少，工作环境友好，无污染，生产成本低，效率高，利润高，低碳环保。

4、具体实施方式：原料来自河北省灵寿县产，已粉碎成300目的的钾钠长石，钾钠长石成分主要含有氧化硅62％、氧化铝22％、氧化钾9.2％、氧化钠2.8％。用氢氧化钾物时，料重量比1∶1.24。用氢氧化钠时，物料重量比1∶0.884。即取1份重量的钾钠长石，加入1.24份重量的氢氧化钾(或0.9份重量的氢氧化钠)，碱的浓度是800克/升。按照该比例，(1)取样1000g钾钠长石，1240g氢氧化钾，倒入反应器内，加水搅拌，碱的浓度是800克/升时，反应器加热并搅拌至反应器温度达到180℃时，保温30分钟，停止加热，等温度压力降至常温常压时，把反应液倒入容器里，稀释至20％的浓度，过滤反应液直到没有杂质为止，反应液中加入浓度为30％的有机酸铵并过量5％，搅拌10分钟使反应充分，有白色固体微粒产生，即溶液里的硅酸钾、铝酸钾和有机酸铵反应，生成有机酸钾溶于水，而硅酸铵和铝酸铵水解生成二氧化硅和氢氧化铝固体微粒。然后过滤.滤出液体，再用蒸馏水浆化洗涤白色固体微粒5次，每次洗涤用水量比300克/升，即1升水洗涤300克固体微粒(干计)。洗涤后的白色固体，经检验，无钾、钠离子。由此，除去钾钠长石中的钾和钠。(2)取样1000g钾钠长石，884g氢氧化钠，倒入反应器内，加水搅拌，碱的浓度是800克/升时，反应器加热并搅拌至反应器温度达到180℃时，保温30分钟，停止加热，等温度压力降至常温常压时，把反应液倒入容器里，稀释至20％的浓度，过滤反应液直到没有杂质为止，反应液中加入浓度为30％的有机酸铵并过量5％，搅拌10分钟使反应充分，有白色固体微粒产生，即溶液里的硅酸钠、铝酸钠和有机酸铵反应，生成有机酸钠溶于水，而硅酸铵和铝酸铵水解生成二氧化硅和氢氧化铝固体微粒。然后过滤，滤出液体，再用蒸馏水浆化洗涤白色固体微粒5次，每次洗涤用水量比300克/升，即1升水洗涤300克固体微粒(干计)。洗涤后的白色固体，经检验，无钾、钠离子。由此，除去钾钠长石中的钾和钠。