一种钾石膏制备钾盐及超细粉体的方法

本发明涉及钾石膏固废资源化，尤其涉及一种钾石膏制备钾盐及超细粉体的方法。

背景技术：

1、在化学工业中，由钾组成的产品约有30多种，钾盐矿是我国急需的矿产资源之一，可通过寻找新的钾元素来源，生产廉价的钾产品来缓解我国钾资源紧张的局势。钾资源的主要来源除了天然钾资源和海水钾源外，锂云母冶金过程中所产生的富含钾元素的钾石膏固废是一种具有很高开发价值的钾资源。

2、钾石膏是锂云母冶金过程产生的结晶产物，其主要成分为k2ca(so4)2。钾石膏不妥善处理，直接堆放，需要占用大量的土地资源进行储存和处理，对土地资源造成浪费和压力。钾石膏固废中含有一定的有害物质，如果直接排放到土壤或水源中，可能会污染土壤和水源，影响生态环境和人类健康。钾石膏固废在储存和处理过程中，可能会释放出一定的有害气体，如二氧化硫等，对大气环境造成污染。对于工业钾石膏固废，应该采取有效的处理措施，以减少对环境的危害，目前钾石膏的处理方式为填埋、焚烧、生物处理等。钾石膏含有大量的钾和钙，因此如何实现钾石膏有价值元素回收利用提高其附加值显得尤为重要。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种钾石膏制备钾盐及超细粉体的方法。

2、本发明的一种钾石膏制备钾盐及超细粉体的方法，包括如下步骤：s1.将钾石膏干燥破碎过筛，加入转化剂，按照一定液固比与水混合均匀，然后添加适量的分散剂得混合溶液；

3、s2.混合溶液在高能球磨条件下反应后过滤，滤液蒸发结晶得到符合国家标准的钾盐，固体喷雾干燥即可得到超细粉体。

4、进一步的，步骤s1中，钾石膏破碎过筛筛网孔径为50～200mm。

5、进一步的，步骤s1中，所述钾石膏与转化剂质量比为1：0.2～0.6。

6、进一步的，步骤s1中，所述转化剂为碳酸钾、碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸钙、碳酸镁、碳酸钡、氢氧化钡或氢氧化钙中的一种或几种。

7、进一步的，步骤s1中，所述液固比为1：0.2～0.8。

8、进一步的，步骤s1中，所述分散剂添加的量为钾石膏、转化剂和水质量之和的0.1％～0.5％。

9、进一步的，所述分散剂为柠檬酸、羟基磷酸钠、edta中的一种。

10、进一步的，步骤s2中，所述反应的温度为10～30℃。

11、进一步的，步骤s2中，采用高能行星湿式球磨机进行球磨；球料比为1：0.1～0.5。

12、进一步的，球磨反应时间30～180min；转速为100～500r/min。

13、本发明通过将钾石膏与转化剂在常温下进行球磨，实现机械力化学反应，可以制备钾盐和超细粉体，并通过分散剂防止超细粉体的团聚，本发明能大规模处理钾石膏，钾石膏中的钾转化率>99％，实现可持续发展的技术，这对于实现钾盐资源的回收和循环利用具有重要的意义和应用价值。此过程所产生的超细粉体副产品在化工、能源、建材等领域具有广泛的用途，具有很好的商业应用前景。

14、经过本发明的工艺处理，钾石膏中的钾转化率>99％，所制备的硫酸钾固体纯度>99.0％，符合工业精制级硫酸钾国家标准；碳酸钾固体度>98.5％,符合工业级碳酸钾ⅰ型一等品国家标准；氢氧化钾固体纯度>95％,符合工业级氢氧化钾lm类ⅰ型国家标准；硫酸钾铵氧化钾质量分数>10.0％，总氮的质量分数>16.0％，符合农用硫酸钾铵肥ⅰ型国家标准；硫酸钾镁氧化钾质量分数>24.0％，镁的质量分数>6.0％，符合农用硫酸钾镁肥一等品国家标准，副产品为粒径d97<2um的超细粉体。

技术特征：

1.一种钾石膏制备钾盐及超细粉体的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种钾石膏制备钾盐及超细粉体的方法，其特征在于，步骤s1中，钾石膏破碎过筛筛网孔径为50～200mm。

3.根据权利要求1所述的一种钾石膏制备钾盐及超细粉体的方法，其特征在于，步骤s1中，所述钾石膏与转化剂质量比为1：0.2～0.6。

4.根据权利要求1所述的一种钾石膏制备钾盐及超细粉体的方法，其特征在于，步骤s1中，所述转化剂为碳酸钾、碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸钙、碳酸镁、碳酸钡、氢氧化钡或氢氧化钙中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的一种钾石膏制备钾盐及超细粉体的方法，其特征在于，步骤s1中，所述液固比为1：0.2～0.8。

6.根据权利要求5所述的一种钾石膏制备钾盐及超细粉体的方法，其特征在于，步骤s1中，所述分散剂添加的量为钾石膏、转化剂和水质量之和的0.1％～0.5％。

7.根据权利要求5所述的一种钾石膏制备钾盐及超细粉体的方法，其特征在于，所述分散剂为柠檬酸、羟基磷酸钠、edta中的一种。

8.根据权利要求1-7任一项所述的一种钾石膏制备钾盐及超细粉体的方法，其特征在于，步骤s2中，所述反应的温度为10～30℃。

9.根据权利要求8所述的一种钾石膏制备钾盐及超细粉体的方法，其特征在于，步骤s2中，采用高能行星湿式球磨机进行球磨；球料比为1：0.1～0.5。

10.根据权利要求9所述的一种钾石膏制备钾盐及超细粉体的方法，其特征在于，球磨反应时间30～180min；转速为100～500r/min。

技术总结本发明公开了一种钾石膏制备钾盐及超细粉体的方法。本发明涉及钾石膏固废资源化技术领域。本发明包括如下步骤：S1.将钾石膏干燥破碎过筛，加入转化剂，按照一定液固比与水混合均匀，然后添加适量的分散剂得混合溶液；S2.混合溶液在高能球磨条件下反应后过滤，滤液蒸发结晶得到符合国家标准的钾盐，固体喷雾干燥即可得到超细粉体。本发明通过将钾石膏与转化剂在常温下进行球磨，实现机械力化学反应，可以制备钾盐和超细粉体，并通过分散剂防止超细粉体的团聚，本发明能大规模处理钾石膏，钾石膏中的钾转化率>99％，实现可持续发展的技术，这对于实现钾盐资源的回收和循环利用具有重要的意义和应用价值。技术研发人员：瞿军,罗爱文,肖小月,杨雨晴,徐志高受保护的技术使用者：中南民族大学技术研发日：技术公布日：2024/5/29