富钾板岩综合利用试验室工艺研究

摘要

富钾板岩的主要成分为钾长石(KAlSi<,3>O<,8>)和白云母(K<,2>O·3Al<,2>O<,3>·6SiO<,2>·2H<,2>O),是一种非水溶性的钾、铝、硅资源.国内对非水溶性钾长石矿的研究,有很多单位做过工作,但到目前都没有投入生产.国外,只有前苏联利用霞石正长岩生产氧化铝、钠盐和钾盐,钾长石类的矿物生产钾盐国际上也无先例.该项研究是以白云鄂博的富钾板岩为原料,经过对其进行粉碎、配料、制粒、焙烧,熟料的浸取、分离、碳酸化分解和碳酸钾的提纯、氢氧化铝、拟薄水铝石的制取,以及利用赤泥(废渣)制备硅肥等试验研究,提出了利用白云鄂博富钾板岩提取碳酸钾、氢氧化铝、拟薄水铝石和硅肥的完整工艺流程.经过大量试验,最终在试验室里制取了符合GB一级品标准的各项产品,包括碳酸钾、氢氧化钾、硫酸钾、拟薄水铝石、硅肥和水泥等产品,证实了用石灰烧结法处理富钾板岩生产钾铝产品的工艺是可行的.该工艺主要有以下特点:1、用较简单的石灰烧结法工艺实现了富钾板岩中的钾铝等有价元素地回收利用.2、结合了山东铝业公司烧结法生产氧化铝最新科技成果和成熟工艺,如二段碳分,粗液生产拟薄水铝石、赤泥生产硅肥等,优化了产品结构,提高了项目赢利能力.3、独创了苛化法分离钾钠,解决了钾钠分离提纯的难题.4、该工艺实现了清洁生产,没有废气废水废渣排放,实现了资源的综合利用.文中以年产3万吨氧化铝为基础进行了详细的物料衡算,为以后技术经济评价和工业设计打下基础.

目录

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第一章前言

1.1研究背景

1.1.1世界钾资源

1.1.2我国钾盐资源

1.1.3非水溶性钾矿提钾的研究现状

1.2富钾板岩矿石综述

1.2.1化学成分与矿物组成

1.2.2富钾板岩矿石的可磨性

第二章工艺试验研究

2.1试验研究方法

2.1.1试验原理

2.1.2试验原料

2.1.3试验设备

2.1.4试验方法

2.1.5试验检测方法

2.2烧成条件试验

2.2.1烧成工艺原理

2.2.2碱比对熟料溶出率的影响

2.2.3钙比对熟料溶出率的影响

2.2.4配料A/S对熟料溶出率的影响

2.2.5烧成温度对熟料溶出效果的影响

2.3熟料工溶试验及赤泥分离试验

2.3.1熟料工溶试验

2.3.2赤泥的分离与分离流程选择

2.4粗液分解及粗AH净化

2.4.1粗液分解生产拟薄水

2.4.2粗液碳分生产白色氢氧化铝

2.5碳酸钾的提纯

2.5.1直接蒸发结晶制K2CO3流程

2.5.2苛化蒸发制KOH(K2CO3)流程

2.6溶出赤泥生产水泥试验

2.7利用溶出赤泥生产硅肥的研究

2.8最佳工艺条件简述

2.9问题讨论

第三章物料平衡概算

3.1粗AH净化过程物料平衡(tAo)

3.1.1计算基本条件

3.1.2计算

3.2熟料溶出及粗液碳分平衡计算(tAo)

3.2.1计算基本条件

3.2.2计算

3.3碳分母液苛化及蒸发结晶物料平衡(tAo)

3.3.1计算条件

3.3.2计算

3.4石灰—CO2平衡

3.4.1计算条件

3.4.2计算

3.5熟料烧成物料平衡(tAo)

3.5.1计算条件

3.5.2计算

3.6吨AO物料流量

3.6.1固体物料流量

3.6.2液体物料流量

3.7年产Ao3万t规模，年和小时物料流量

3.7.1产品明细

3.7.2过程固体物料流量

3.7.3过程液体物料流量

第四章结论

参考文献

致谢