利用钾长石生产钾肥联产特种水泥的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用钾长石生产钾肥联产特种水泥的方法，该方法是利用钾长石先提取钾肥，再将分离出来的炉渣制成特种水泥，所述生产方法包括备料、破碎、均化、煅烧、水淬，最后将水淬后分离出的液体浓缩、干燥、造粒后即可得硫酸钾肥；将水淬后分离出来的炉渣烘干脱水后加入适量石膏和水泥熟料入磨粉磨，粉磨至180-200目即成特种水泥。本方法充分利用钾长石的成分，所生产出的钾肥产出比高、能耗低，解决了以往利用钾长石生产钾肥时副产品分离产业链长，投入大，难产业化，以及尾渣无法处理而污染环境的难题，适合有钾长石矿产资源的中小企业生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种利用钾长石生产钾肥并利用其尾渣生产特种水泥如抗辐射水泥、白色水泥的方法，属化肥或建材领域。
技术介绍
目前生产钾肥主要是采用沉降的可溶性钾盐经过采卤、除杂、浓缩、造粒而成，但由于其可溶性的钾盐分布极不均衡，至一战后全球先后有美国、加拿大、英国、日本等国兴起利用不溶性钾矿制造钾肥的研究热潮，我国于上世纪五十年代也有一些研究机构从事这一方面的探索，并先后有一些工业性的成果，最典型的是利用烧制水泥的过程中副产钾肥，但由于产出比低加上现代硅酸盐水泥对碱的严格限制现在基本未见继续生产的报道； 由于全球消耗钾肥的量日益增多，加上可溶性钾盐资源储量越来越少，近十多年来人们又把目光转向不溶性钾盐，最典型的如钾长石、絹云母、白榴石等。由此获得了分解钾长石的众多方法和专利。按分解方式可分为挥发法、焙烧浸取法、湿法等；按分解试剂又可分为盐溶法、酸法、碱法、氟化物法。其中以含钙化合物焙烧浸取法为主流，但无论采用何种方法都面临着单位能耗高，产出比低经济效益欠佳。如典型的水泥联产窑灰钾肥法(主要产品是碳酸钾)，产出比仅在1% 3%(长石氧化钾含量在8% 13%，溢出率在80%以上)。钾长石、石灰石烧结后用硫酸浸取产出比 可达8%左右，但由于渣的综合利用价值不大导致成本较高而无法市场化。其他的如低温分解法几乎都是采用氟化物来破坏钾长石网状结构而逐步分离，副产α — Al2O3,白炭黑、硅铝合金、聚合硫酸铝、聚合硫酸亚铁等，不仅能耗较高，产品链较长，而且还要大量使用氟化物和强酸强碱，安全生产和环境保护是非常严峻的课题，因此暂不适合新进企业实施。
技术实现思路
为克服现有技术中利用钾长石生产钾肥的产出比低、能耗高，当副产品分离时产业链长，投入大，难产业化，以及尾渣无法处理而污染环境的的弊端，本专利技术的目的在于提供一种。为解决其技术问题，本专利技术采用的技术方案是:利用钾长石先提取钾肥，再将分离出来的炉渣制成特种水泥，其生产方法包括如下步骤: 1.备料:按重量百分比备齐如下物料: 钟长石35 45,石灰石40 50,重晶石10 20 ; 2.破碎:先将钾长石、石灰石和重晶石分别破碎至20_以下，再将其混合待用； 3.均化:将步骤2中配制好的物料混合物料入磨粉磨，出磨物料细度过200目筛后入均化库，得生料待用； 4.煅烧:将步骤3得的生料送入窑煅烧，煅烧温度控制在1280°C 1350°C，煅烧时间为2 30分钟； 5.水淬:将经步骤4煅烧过的红热物料进行水淬，料:水=1:1，其温度100 120°C，保温10分钟，然后离心机分离； 6:制钾肥:将步骤5中所分离出的液体浓缩、干燥、造粒后即可得硫酸钾肥； 7.制水泥:将步骤5分离出来的炉渣烘干脱水后加入3-5%的石膏和10% 20%的水泥熟料入磨粉磨，粉磨至180-200目即成特种水泥，这种特种水泥可用于非结构工程，完全可以替代抗辐射水泥、白色水泥等。与现有技术相比，本专利技术有如下实质性特点和显著的进步: 1.由于原料中有钾长石，它为制造钾肥提供氧化钾和为制造特种水泥提供氧化铝和二氧化硅；由于原料中石灰石的掺入，为使氧化钙和钾长石中的氧化铝、二氧化硅化合，使钾长石彻底分解；又由于原料中重晶石的掺入，提供硫酸根离子和钾长石中的钾离子化合生成硫酸钾。同时钡离子在无机胶凝材料中能产生良好的抗辐射作用和提高材料的白度；特别是重晶石钡离子和硫酸根的协同作用可使得烧成温度降低150 °C左右，同时还扩大了烧成范围，节能降耗20%以上； 2.由于钾长石的百分比含量为35 45,优选地42 43,当钾长石的含量多于45%时，因没有足够的钙离子和钡离子与钾长石中的二氧化硅化合物而无法使钾长石完全分解，当钾长石少于35%时，过多的钙离子和钡离子因需形成C3S，C2S,硅酸二钡等需消耗更多的能量，同时，过低的钾长石 也影响了硫酸钾的产出，结果导致能耗高而产出少的局面； 3.由于石灰石的百分比含量为40 50优选地为45 48,当石灰石含量多于50%时，CaCO3的分解和形成硅酸盐矿物都要消耗较多的热量，同时未化合的f-CaO还会造成安定性不良，当石灰石的含量少于40%时,钾长石中的SiO2还有部分未参与反应导致钾长石没有完全分解； 4.重晶石的百分比含量为10 20，优选地16 18，当重晶石大于20%时，没有足够的钾离子与之化合导致SO3的逸出，增加了脱硫的成本或造成污染环境的隐患，同时当重晶石大于20%后，抗辐射水泥3个月后会产生膨胀导致开裂；当重晶石含量少于10%时，因钾离子没有足够的硫酸根离子与之化合，导致硫酸钾产出量减少； 总之，本方法充分利用钾长石的有效成分，生产出的钾肥产出比高、能耗低，解决了以往利用钾长石生产钾肥时副产品分离产业链长，投入大，难产业化，以及尾渣无法处理而污染环境的难题，适合有钾长石矿产资源的中小企业生产。具体实施例方式实施例1:利用钾长石先提取钾肥，再将分离出来的炉渣制成特种水泥，其生产方法包括如下步骤: 1.备料:按重量百分比备齐如下物料:钾长石40,石灰石40,重晶石20,总量100； 2.破碎:先将钾长石、石灰石和重晶石分别破碎至20_以下，再将其混合待用； 3.均化:将步骤2中配制好的物料混合物料送入球磨机，出磨物料细度过200目筛后入均化库，得生料待用； 4.煅烧:将步骤3得的生料送入煅烧窑，煅烧温度控制在1280 1350°C，煅烧时间为2 30分钟； 5.水淬:将经步骤4煅烧过的红热物料进行水淬，料:水=1:1，其温度100 120°C，保温10分钟，然后用离心机分离；6:制钾肥:将步骤5中所分离出的液体浓缩、干燥、造粒后即可得硫酸钾肥； 7.制水泥:将步骤5分离出来的炉渣烘干脱水，然后加I 3.5%的石膏和10 20%的水泥熟料，粉磨至180 200目即成特种水泥，这种特种水泥可用于非结构工程，广泛地替代抗辐射水泥、白色水泥使用场合。实施例2:利用钾长石先提取钾肥，再将分离出来的炉渣制成特种水泥，其生产方法包括如下步骤: 1.备料:按重量百分比备齐如下物料: 钾长石45,石灰石45,重晶石10 ； 2.破碎:先将钾长石、石灰石和重晶石分别破碎至20_以下，再将其混合待用； 3.均化:将步骤2中配制好的物料混合物料送入球磨机，出磨物料细度过200目筛后入均化库，，得生料待用； 4.煅烧:将步骤3得的生料入窑煅烧，煅烧温度控制在1280 1350°C，煅烧时间为2 30分钟； 5.水淬:将经步骤4煅烧后的红热物料进行水淬，料:水=1:1，其温度100 120°C，保温10分钟，然后用离心机分离； 6:制钾肥:将步骤5中分离出的液体经浓缩、干燥、造粒后即可得硫酸钾肥； 7.制水泥:将步骤5分离出来的炉渣加2 3.5的石膏和15 20%的水泥熟料，共同粉磨至180 200目即成特种水泥，这种特种水泥可用于非结构工程，广泛地替代抗辐射水泥、白色水泥使用场合。实施例3:利用钾长石先提取钾肥，再将分离出来的炉渣制成特种水泥，其生产方法包括如下步骤: 1.备料:按重量百分比备齐如下物料: 钾长石35,石灰石50,重晶石15 ； 2.破碎:先将钾长石、石灰石和重晶石分别破碎至20_以下，再将其混合待用； 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用钾长石生产钾肥联产特种水泥的方法，该方法是利用钾长石先提取钾肥，再将分离出来的炉渣制成特种水泥，其特征是：所述生产方法包括如下步骤：⑴.备料：按重量百分比备齐如下物料：钾长石35～45，石灰石40～50，重晶石10～20；⑵.?破碎：先将钾长石、石灰石和重晶石分别破碎至20mm以下，再将其混合待用；⑶.均化：将步骤2中配制好的物料混合物料入磨粉磨，出磨物料细度过200目筛后入均化库，得生料待用；⑷.煅烧：将步骤3得的生料送入煅烧窑烧，煅烧温度控制在1280℃～1350℃，煅烧时间为2～30分钟；⑸.水淬：将经步骤4煅烧过的红热物料进行水淬，料:水=1:1，其温度100～120℃，保温10分钟，然后离心机分离；⑹：制钾肥：将步骤5中所分离出的液体浓缩、干燥、造粒后即可得硫酸钾肥；⑺.制水泥：将步骤5分离出来的炉渣烘干脱水后加入3～5%的石膏和10%～20%的水泥熟料入磨粉磨，粉磨至180～200目即成特种水泥。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：雷志刚，陈淑萍，
申请(专利权)人：雷志刚，
类型：发明
国别省市：