應(yīng)用領(lǐng)域編輯
鉀長石制取鉀肥的研究
鉀是農(nóng)作物生長的重要的元素,世界上蘊藏著很多含鉀資源,但絕大部分是水難溶性的或不溶性的。我國鉀資源豐富,可溶性鉀資源十分貧乏。國外可溶性鉀資源足以滿足農(nóng)業(yè)的需求,因此,利用水難溶性的鉀資源制取鉀肥的研究較少。我國從二十世紀60年代初起就開始利用鉀長石制取鉀肥的研究,先后進行了數(shù)十種工藝研究,綜合起來可分為:燒結(jié)法、高溫熔融法、水熱法、高爐冶煉法和低溫分解法。
一般工業(yè)要求
- 制鉀肥用氧化鉀（k2o ）>9%氧化鎂加氧化鈣（mgo+cao）<2%氧化鈉（na2o ）<3%
- 普通陶瓷及電瓷用（瓷土和瓷石）al2o3>或≈13%
- 玻璃配料用al2o3>18%，sio2<70%
- 研磨材料氧化鉀（k2o ）>10%二氧化硅（sio2）>60%三氧化二鋁（al2o3）>18%
燒結(jié)法
利用石灰石和煤炭作原料，經(jīng)過粉碎，成球后在立窯煅燒，使其中的氧化鉀轉(zhuǎn)化成水溶性，該種方法生產(chǎn)成本低，但生產(chǎn)過程中能耗大，且鉀長石中的鉀轉(zhuǎn)化率較低(60%—90%)，使其推廣受到阻礙。
高溫熔融法
該法在生產(chǎn)鈣鎂磷肥的基礎(chǔ)上，配入25%一30%的鉀長石，高溫熔融(1200—1300℃)制得鈣鎂磷鉀復(fù)合肥，其產(chǎn)品含有效磷(p2o5)10%—14%，可溶性鉀(k2o)4%—5%，該方法生產(chǎn)成本低。
水熱法
用koh溶液加壓處理鉀長石，使鉀長石成分為k2o·al2o3·sio2·xh2o的沸石類固相。其中k2o為可溶性的，能被植物吸收，且不易流失，是一種緩釋肥料，同時，部分sio2也變成可溶性的，成為農(nóng)作物的肥料。
高爐冶煉祛
生產(chǎn)水泥時，按石灰石81.4%—82%、鉀長石14.2%—15.6%、鐵礦石2.6%—3.2%，螢石1.1%和焦炭3%的比例，破碎后配料混勻入爐，當爐缸溫度高達1500℃使k2o揮發(fā)，隨高溫氣流帶出，同時k2o與爐內(nèi)co2作用，生成k2co3產(chǎn)品，高爐排出的爐渣經(jīng)加工后制成白色水泥。該方法于水泥廠或磷肥廠，作為副產(chǎn)品生產(chǎn)鉀肥。
低溫分解法
鉀長石原料經(jīng)過顎式破碎機粉碎到6mm以下，雷蒙磨將礦物粉碎到100網(wǎng)目以下，由膠帶運輸機將礦物運到池中與cao水浸泡20min，然后經(jīng)泵打入加溫加壓爐中，爐中溫度控制在100-200℃，經(jīng)過一定時間后，從爐中流出進入池中與na2so4混合浸泡，通過結(jié)晶、固液分離等工藝，得到k2so4,naoh工業(yè)原料。
鉀長石提純
國內(nèi)鉀長石資源豐富，但含鐵量超標，因此，鉀長石除鐵是提純的關(guān)鍵。鐵是磁性物體，而鉀長石是非磁性物質(zhì)，在磁場中兩者很容易分開。
鉀長石原料—手選—破碎—磨礦—分級—脫水—成品，該流程適用于含鐵量低、質(zhì)量好的原料。采用預(yù)式破碎機進行粗碎和細碎，為了防止加工過程中鐵對鉀長石的污染，所以，在選擇磨礦設(shè)備時易采用輪機、礫磨機或瓷球磨機，超細層壓自磨機等作為磨礦設(shè)備，采用螺旋分級機保證產(chǎn)品的粒度。流程簡單，投資少，該流程的缺點是產(chǎn)品中鐵的含量指標難以滿足優(yōu)質(zhì)陶瓷產(chǎn)品要求。為了克服該流程的缺點，增加磁選工藝，實踐證明選擇濕式高梯度磁選機除鐵效果好，除鐵效率達到70%-90%。
鉀長石防火硅酸鈣板
使用鉀長石制造硅酸鈣板，其原理是將原料制好漿，按比例(鉀長石粉：石灰：纖維=229：91：80)混合均勻，制備好的料漿，采用流漿制板工藝制成板坯，板坯堆垛后送入蒸壓釜中，高溫高壓蒸汽養(yǎng)護，使材料中硅鋁與石灰中的氧化鈣在高溫水熱反應(yīng)作用下生成水化硅酸鈣，水化硅酸鈣結(jié)晶礦物，與纖維膠結(jié)起來形成一個整體。
利用鉀長石制取鉀肥的同時制取白炭黑
鉀長石中含鉀量為13.6%，針對提鉀后余下的礦物石的特性，進行綜合利用的研究：制取白炭黑的原理是基于提鉀后鉀長石結(jié)構(gòu)已經(jīng)遭到破壞，然后，在一定溫度下與naoh反應(yīng)制取水玻璃，用水稀釋的同時加入適量電解質(zhì)，用酸中和并定溫老化，再經(jīng)過濾、洗滌制得白炭黑。
4其他信息
(1)陶瓷坯體配料：在燒成前長石能起瘠性原料的作用，減少坯體的干燥收縮和變形，改善干燥性能，縮短干燥時間。在燒成時可作為熔劑降低燒成溫度，促使石英和高嶺土熔融，并在液相中互相擴散滲透而加速莫來石的形成。熔融中生成的長石玻璃體充填于坯體的莫來石晶粒之間，使坯體致密而減少空隙，從而提高其機械強度和介電性能。此外長石玻璃的生成還能提高坯體的透光性。長石在陶瓷坯體中的摻入量隨原料不同、產(chǎn)品的要求不同而異。
(2)玻璃熔劑：長石是玻璃混合料的主要成份之一。長石含al2o3高，鐵質(zhì)含量低，且比氧化鋁易熔，不但熔融溫度低而且熔融范圍寬，主要用來提高玻璃配料中的氧化鋁含量，降低玻璃生產(chǎn)中的熔融溫度和增加堿含量，以減少堿的用量。此外，長石熔融后變成玻璃的過程比較緩慢，結(jié)晶能力小，可以防止在玻璃形成過程中析出晶體而破壞制品。長石還可以用來調(diào)節(jié)玻璃的粘性。一般各種玻璃混合料用鉀長石或鈉長石。
(3)陶瓷釉料：陶瓷釉料主要由長石、石英和粘土原料配成，其中長石含量可達10—35%。在陶瓷工業(yè)中(坯料和釉料)主要是用鉀長石。
(4)搪瓷原料：主要用長石和其它礦物原料摻配成法瑯。長石的摻入量通常為20—30%。
(5)其他：鉀長石可作為提取鉀肥的原料。