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钾长石

2018-11-20 10:00:17   

钾长石

       钾是钾、钠、钙等或碱土金属的铝硅酸盐矿物,也叫长石族矿物。钾长石(K2O·Al2O3·6SiO2)通常也称正长石,属,通常呈肉红色、呈白色或灰色。钾长石系列主要是正长石,微斜长石,等。
钾长石  属,通常呈肉红黄白等色。密度2.54-2.57g/cm3,2.56~2.59,硬度6,其理论成分为SiO2 64.7%Al2O3 18.4%,K2O 16.9%。它具有熔点低(1150±20℃),间隔时间长,熔融粘度高等特点,广泛应用于陶瓷坯料、陶瓷釉料、玻璃、电瓷、研磨材料等工业部门及制钾肥用。
长石矿物除了作为玻璃工业原料外(约占总用量的50—60%),在陶瓷工业中的用量占30%,其余用于化工、玻璃熔剂、陶瓷坯体配料、陶瓷釉料、原料、磨料磨具、玻璃纤维、等其它行业。
主要用于玻璃、陶瓷,还可用于制取钾肥,质量较好的钾长石用于制造电视显像玻壳等。
钾长石: K2O Al2O3 6SiO2,其中 K2O 9.55%,Al2O3 16 %以上, SiO2 70% ,密度 2.56g/cm 3,为 6(属于四等级别(软、中、硬、极硬)中的“硬”),单斜晶系,颜色为白、红、乳白色,熔点 1290. C 。

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应用领域
 钾长石制取钾肥的研究
       钾是农作物生长的重要的元素,世界上蕴藏着很多含钾资源,但绝大部分是水难溶性的或不溶性的。我国钾资源丰富,可溶性钾资源十分贫乏。国外可溶性钾资源足以满足农业的需求,因此,利用水难溶性的钾资源制取钾肥的研究较少。我国从二十世纪60年代初起就开始利用钾长石制取钾肥的研究,先后进行了数十种工艺研究,综合起来可分为:烧结法、高温熔融法、水热法、高炉冶炼法和低温分解法。
一般工业要求
制钾肥用
氧化钾( K2O )>9%
氧化镁加氧化钙(MgO+CaO)<2%
氧化钠(Na2O )<3%
普通陶瓷及电瓷用(瓷土和瓷石)Al2O3>或≈13%
玻璃配料用Al2O3>18%,SiO2 <70%
研磨材料
氧化钾( K2O )>10%
二氧化硅(SiO2 )>60%
三氧化二铝(Al2O3 )>18%
烧结法
       利用石灰石和煤炭作原料,经过粉碎,成球后在立窑煅烧,使其中的氧化钾转化成水溶性,该种方法生产成本低,但生产过程中能耗大,且钾长石中的钾转化率较低(60%—90%),使其推广受到阻碍。
高温熔融法
       该法在生产钙镁磷肥的基础上,配入25%一30%的钾长石,高温熔融(1200—1300℃)制得钙镁磷钾复合肥,其产品含有效磷(P2O5)10%—14%,可溶性钾(K2O)4%—5%,该方法生产成本低。
水热法
       用KOH溶液加压处理钾长石,使钾长石成分为K2O·Al2O3 ·SiO2 ·xH2O的沸石类固相。其中K2O为可溶性的,能被植物吸收,且不易流失,是一种缓释肥料,同时,部分SiO2也变成可溶性的,成为农作物的肥料。
高炉冶炼祛
       生产水泥时,按石灰石81.4%—82%、钾长石14.2%—15.6%、铁矿石2.6%—3.2%,萤石1.1%和焦炭3%的比例,破碎后配料混匀入炉,当炉缸温度高达1 500℃使K2O挥发,随高温气流带出,同时K2O与炉内CO2作用,生成K2CO3产品,高炉排出的炉渣经加工后制成白色水泥。该方法仅限于水泥厂或磷肥厂,作为副产品生产钾肥。
低温分解法
       钾长石原料经过颚式破碎机粉碎到6mm以下,雷蒙磨将矿物粉碎到100网目以下,由胶带运输机将矿物运到池中与CaO水浸泡20min,然后经泵打入加温加压炉中,炉中温度控制在100 - 200℃,经过一定时间后,从炉中流出进入池中与Na2SO4混合浸泡,通过结晶、固液分离等工艺,得到K2SO4, NaOH工业原料。
钾长石提纯
       国内钾长石资源丰富,但含铁量超标,因此,钾长石除铁是提纯的关键。铁是磁性物体,而钾长石是非磁性物质,在磁场中两者很容易分开。
钾长石原料—手选—破碎—磨矿—分级—脱水—成品,该流程适用于含铁量低、质量好的原料。采用预式破碎机进行粗碎和细碎,为了防止加工过程中铁对钾长石的污染,所以,在选择磨矿设备时易采用轮机、砾磨机或瓷球磨机,超细层压自磨机等作为磨矿设备,采用螺旋分级机保证产品的粒度。流程简单,投资少,该流程的缺点是产品中铁的含量指标难以满足优质陶瓷产品要求。为了克服该流程的缺点,增加磁选工艺,实践证明选择湿式高梯度磁选机除铁效果好,除铁效率达到70%-90%。
钾长石防火硅酸钙板
        使用钾长石制造硅酸钙板,其原理是将原料制好浆,按比例(钾长石粉:石灰:纤维=229:91:80)混合均匀,制备好的料浆,采用流浆制板工艺制成板坯,板坯堆垛后送入蒸压釜中,高温高压蒸汽养护,使材料中硅铝与石灰中的氧化钙在高温水热反应作用下生成水化,水化硅酸钙结晶矿物,与纤维胶结起来形成一个整体。
利用钾长石制取钾肥的同时制取白炭黑
        钾长石中含钾量为13.6%,针对提钾后余下的矿物石的特性,进行综合利用的研究:制取白炭黑的原理是基于提钾后钾长石结构已经遭到破坏,然后,在一定温度下与NaOH反应制取水玻璃,用水稀释的同时加入适量电解质,用酸中和并定温老化,再经过滤、洗涤制得白炭黑。

需求现状

       钾在陶瓷工业中做陶瓷坯体配料、陶瓷釉料的用量占30%,其余用于化工、玻璃熔剂、搪瓷原料、磨料磨具、玻璃纤维、电焊条等其他行业。随着经济的发展,玻璃产品、建筑陶瓷等用量越来越大,钾长石需求量日益增加,市场前景广阔。 
  随着陶瓷行业的大力发展,钾长石资源的大量消耗使得钾长石矿储量不断减少,开采的成本越来越大,所以钾长石价格上涨成为必然。国内优质钾长石供不应求,目前陶瓷工业用优质钾长石资源从朝鲜、印度等国家大量进口。 
  从我国钾长石企业的性质来看,目前钾长石的开采经营者以民企为主,我国钾长石矿分布分散,开采条件差,起点低,相对风险较小。钾长石行业集中度低,企业数量多,规模小,资源浪费严重。
 

 

 

 


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