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微波辅助提取非溶性含矿石中钾的方法

阅读:849发布:2020-05-12

专利汇可以提供微波辅助提取非溶性含矿石中钾的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 名称 为 微波 辅助提取非 水 溶性含 钾 矿石 中钾的方法,属于资源综合利用领域。非 水溶性 含钾矿石结构稳定,很难被分解,其含有的钾元素不能被直接利用。利用微波作用于矿石本身和矿石水热体系,都可以达到破坏矿石稳定结构并且快速加热的效果,从而可以有效提高矿石中非水溶性钾的溶出性能、缩短出溶时间、节约成本。 氧 化 钙 的加入可以减少氢氧化钠的使用量,同时得到可以被综合利用的副产物,实现绿色环保的实验目标。本发明需要解决的技术问题是提供一种高效、低能耗、污染小的提钾技术,弥补 现有技术 中耗时过长、高污染的问题。其主要原理是首先利用微波破坏矿石结构,使体系迅速升温,再利用 碱 性水热反应将矿石中的钾快速、高效的提取出来。,下面是微波辅助提取非溶性含矿石中钾的方法专利的具体信息内容。

1.一种在微波辅助下提取非溶性含矿石中钾的方法,为在微波辅助条件下,含钾矿石在一定比例的混合液作用下钾元素被提取出来。其特征是采用微波对含钾矿石和碱性混合液进行加热处理,然后在低温下反应溶出钾离子。具体过程如下:
1)将非水溶性含钾矿石破碎后加入一定比例混合碱液,经过微波处理加热并破坏其结构。
2)处理后的混合液体系在低温下进行钾溶出过程。
2.如权利要求1所述的方法,其特征是:混合碱液中用到氢化钠、氧化
3.如权利要求1所述的方法,其特征是:所说混合碱液中,氧化钙与氢氧化钠质量比为
0-1/2.5。
4.根据权利要求1的具体过程,其特征是:微波用于处理混合溶液时,微波功率为200-
400W,作用时间为30-240s。
5.根据权利要求1的具体过程,其特征是:反应时间为1.5-3.5h。

说明书全文

微波辅助提取非溶性含矿石中钾的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种提取非水溶性含钾矿石中钾的方法,属于资源综合利用领域。

背景技术

[0002] 我国水溶性钾资源储量较少,仅占世界资源的0.29%,但是非水溶性钾资源储量十分丰富,尤其以钾长石为主的难溶性钾资源储量大、分布广。如何让非水溶性的钾长石资源中的钾变成水溶性的钾肥,在农业生产中发挥作用,一直是许多研究学者关注的重点问题。
[0003] 钾长石的结构和化学性质十分稳定,除了氢氟酸外,常温常压下几乎不被任何酸、所分解。目前已有的较为成熟的钾长石提钾方法主要有石灰石烧结法、高温分解法、熔浸法和生物法等。研究方向分为:一是利用强酸、强碱、微生物破坏钾长石稳定结构,从而使钾长石内部的不溶性钾溶出。二是不破坏其结构,利用离子交换法将钾长石内部的不溶性钾置换出来。近期有学者利用天然钾长石与反应,钾长石可以大量转化为钙石,实现了副产物综合利用,具有环境友好型的特点,但其钾溶出效果并不理想。而利用钾长石与氢氧化钾、氧化钙混合碱液进行水热反应,也可以得到很高的钾溶出率,反应利用的氢氧化钾和氧化钙量较少,但其反应时间太长,不能实现节能环保。
[0004] 近年来越来越多的研究领域引入微波加热法进行加热、破坏矿石结构及合成化合物等研究。微波具有加热迅速均匀、可控性好、高效节能、绿色环保等优点,已受到广泛关注。利用微波加热可以对矿石矿物学产生影响,有研究表明利用微波加热处理低品位矿石可以有效提高矿石溶解特性。

发明内容

[0005] 本发明需要解决的技术问题是提供一种高效、低能耗、污染小的提钾技术,弥补现有技术中耗时过长、高污染的问题。其主要原理是首先利用微波破坏矿石结构,使体系迅速升温,再利用碱性水热反应将矿石中的钾快速、高效的提取出来。
[0006] 本发明的方法包括如下步骤:
[0007] 1)非水溶性含钾矿石的破碎
[0008] 2)微波辐照含钾矿石及混合碱液体系,破坏含钾矿石结构并使体系迅速升温;
[0009] 3)低温条件下用混合碱液将钾溶出。
[0010] 本发明采用非水溶性含钾矿石为原料,首先将其破碎并过100目筛,将过筛后的矿石粉末与一定比例的混合碱液充分混合之后,在400W微波功率下辐照30-240s,然后在低于200℃的条件下,反应1.5-3.5h。
[0011] 本发明方法的优点有以下几点:1)原材料来源广,价格低,没有硬性的组分要求;2)只需要很短时间的微波辐照就可以达到较高的溶出率;3)低温、短时间的反应可以大大节约能耗;4)反应后副产物少,环境污染小。
附图说明
[0012] 附图1为低温提钾的流程图

具体实施方式

[0013] 实施例1
[0014] 钾长石1.0g、水20ml、3gNaOH、1.5gCaO,400W微波功率下辐照4min,再通过200℃下3h的水热反 应,此时钾溶出率为84%。
[0015] 实施例2
[0016] 钾长石1.0g、水20ml、4.0gNaOH、1.5gCa0,400W微波功率下辐照3min,再通过200℃下3h的水热反应,此时钾溶出率为91%。同样条件下不经过微波处理直接进性水热反应的钾溶出率仅达到68%。
[0017] 实施例3
[0018] 钾长石1.0g、水20ml、4.5gNaOH、1.5gCa0,400W微波功率下辐照3min,再通过200℃下3h的水热反应,与不经过微波处理的混合液在200℃下水热反应3h作对比,研究对比钾离子溶出率,各自的钾溶出率分别为95%和74%。结果表明微波辐照可大大提高非水溶性含钾矿石中钾的提取率。
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