鉀長(zhǎng)石的資源分布

鉀長(zhǎng)石礦是含鉀量較高、分布廣、儲(chǔ)量大的非水溶性鉀資源。鉀長(zhǎng)石礦源達(dá) 60 個(gè)，其平均氧化鉀含量約為 11.63%，其儲(chǔ)量約達(dá) 79.14 億 t，按平均含量折算成氧化鉀儲(chǔ)量約為 9.20 億 t。安徽、內(nèi)蒙古、新疆、四川、山西等省的鉀長(zhǎng)石分布相對(duì)集中，儲(chǔ)量豐富，成為當(dāng)?shù)氐膬?yōu)勢(shì)非金屬礦產(chǎn)資源。

江西省宜春市發(fā)現(xiàn)大量的鉀長(zhǎng)石礦脈帶，已經(jīng)形成礦石開采、加工和陶瓷深加工的產(chǎn)業(yè)群。

應(yīng)用領(lǐng)域

鉀長(zhǎng)石制取鉀肥的研究

鉀是農(nóng)作物生長(zhǎng)的重要的元素,世界上蘊(yùn)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(guó)鉀資源豐富,可溶性鉀資源十分貧乏。國(guó)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(guó)從二十世紀(jì)60年代初起就開始利用鉀長(zhǎng)石制取鉀肥的研究,先后進(jìn)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。

鉀長(zhǎng)石的一般工業(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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)石，使鉀長(zhǎng)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(shí)，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(shí)，按石灰石81.4%—82%、鉀長(zhǎng)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(dāng)爐缸溫度高達(dá)1 500℃使K2O揮發(fā)，隨高溫氣流帶出，同時(shí)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。該方法僅限于水泥廠或磷肥廠，作為副產(chǎn)品生產(chǎn)鉀肥。

低溫分解法

鉀長(zhǎng)石原料經(jīng)過顎式破碎機(jī)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(yùn)輸機(jī)將礦物運(yùn)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(shí)間后，從爐中流出進(jìn)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(zhǎng)石提純

國(guó)內(nèi)鉀長(zhǎng)石資源豐富，但含鐵量超標(biāo)，因此，鉀長(zhǎng)石除鐵是提純的關(guān)鍵。鐵是磁性物體，而鉀長(zhǎng)石是非磁性物質(zhì)，在磁場(chǎng)中兩者很容易分開。

鉀長(zhǎng)石原料—手選—破碎—磨礦—分級(jí)—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(jī)進(jìn)行粗碎和細(xì)碎，為了防止加工過程中鐵對(duì)鉀長(zhǎng)石的污染，所以，在選擇磨礦設(shè)備時(shí)易采用輪機(jī)、礫磨機(jī)或瓷球磨機(jī)，超細(xì)層壓自磨機(jī)等作為磨礦設(shè)備，采用螺旋分級(jí)機(jī)保證產(chǎn)品的粒度。流程簡(jiǎn)單，投資少，該流程的缺點(diǎn)是產(chǎn)品中鐵的含量指標(biāo)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(diǎn)，增加磁選工藝，實(shí)踐證明選擇濕式高梯度磁選機(jī)除鐵效果好，除鐵效率達(dá)到70%-90%。

鉀長(zhǎng)石防火硅酸鈣板

使用鉀長(zhǎng)石制造硅酸鈣板，其原理是將原料制好漿，按比例(鉀長(zhǎng)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(hù)，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(gè)整體。

利用鉀長(zhǎng)石制取鉀肥的同時(shí)制取白炭黑

鉀長(zhǎng)石中含鉀量為13.6%，針對(duì)提鉀后余下的礦物石的特性，進(jìn)行綜合利用的研究：制取白炭黑的原理是基于提鉀后鉀長(zhǎng)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(shí)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。