過程工程所利用鉀長石提取鉀肥研究獲進展

　　近日，中國科學(xué)院過程工程研究所綠色化學(xué)工程研究部受《日本化學(xué)工程雜志》（Journal of Chemical Engineering of Japan）主編Takao Tsukada教授的邀請，發(fā)表了關(guān)于鉀長石提取鉀肥的論文（Yan Zhang（張妍）, Edouard Asselin, Zhibao Li. Laboratory and Pilot Scale Studies of Potassium Extraction from K-feldspar Decomposition with CaCl2 and CaCO3. Journal of Chemical Engineering of Japan 2016, 49, 111–119）。

　　從鉀長石非可溶性鉀資源中提取鉀肥，對解決我國鉀肥資源短缺，過度依賴進口具有重要意義。鉀長石具有十分穩(wěn)定的架狀結(jié)構(gòu)，熔點高達1200-1400℃，很難利用直接煅燒分解的方法生產(chǎn)鉀肥，加入添加劑雖可以降低反應(yīng)分解溫度，然而會增加生產(chǎn)成本。堿渣是氨堿工藝制備純堿產(chǎn)生的廢棄物，其主要成分為碳酸鈣和氯化鈣，可以作為分解鉀長石的添加劑。過程工程所綠色化學(xué)工程研究部與加拿大University of British Columbia材料系教授Asselin合作，在這方面進行了研究，提出了利用鉀長石和堿渣制取氯化鉀的新工藝，主要流程包括：（1）將鉀長石和堿渣粉碎后與制堿廢液混合，在700-900℃進行煅燒；（2）利用水對煅燒后產(chǎn)物浸取，其中的鉀溶解到水中，而硅酸鹽留在固相；(3)過濾得到的溶液蒸發(fā)結(jié)晶即可得到氯化鉀產(chǎn)品，而硅酸鹽可用作水泥原料。在實驗室小試的基礎(chǔ)上成功進行了中試試驗，得到了合格產(chǎn)品，鉀的回收率達到了82%。

　　該技術(shù)路線不僅降低了從鉀長石中提取鉀的反應(yīng)溫度，而且實現(xiàn)了堿渣和制堿廢液的綜合利用，是利用非溶性固體鉀資源提取鉀肥的有益探索。該研究獲得青海省科技計劃、“973”計劃和國家自然科學(xué)基金的支持。

利用鉀長石和堿渣制備氯化鉀工藝流程圖

　　SEM-EDS 圖 (a)KCl產(chǎn)物; (b)鉀長石：CaCl2：CaCO3=1:2:2煅燒產(chǎn)物; (c)鉀長石：CaCl2：CaCO3=1:2:1煅燒產(chǎn)物; (d)鉀長石：CaCl2：CaCO3=1:1:3煅燒產(chǎn)物

中試的煅燒設(shè)備和產(chǎn)物