山東埃爾派 | 點擊量:0次 | 2019-11-27
鉀長石
長(chang)(chang)(chang)(chang)石(shi)是鉀、鈉、鈣等堿金(jin)屬(shu)或堿土金(jin)屬(shu)的鋁(lv)硅酸(suan)鹽礦物,也叫長(chang)(chang)(chang)(chang)石(shi)族(zu)礦物。鉀長(chang)(chang)(chang)(chang)石(shi)(K2O·Al2O3·6SiO2)通常(chang)也稱(cheng)正(zheng)長(chang)(chang)(chang)(chang)石(shi),屬(shu)單斜(xie)晶系,通常(chang)呈肉紅(hong)色(se)、呈白色(se)或灰色(se)。鉀長(chang)(chang)(chang)(chang)石(shi)系列主要是正(zheng)長(chang)(chang)(chang)(chang)石(shi),微斜(xie)長(chang)(chang)(chang)(chang)石(shi),透長(chang)(chang)(chang)(chang)石(shi)等。
鉀長石屬單斜(xie)晶系(xi),通常呈肉(rou)紅(hong)黃白等色。密度2.54-2.57g/cm3,比重2.56~2.59,硬度6,其理論(lun)成分(fen)為SiO264.7%Al2O318.4%,K2O 16.9%。它(ta)具有熔(rong)點(dian)低(1150±20℃),熔(rong)融間隔時間長,熔(rong)融粘(zhan)度高等特點(dian),廣泛(fan)應用于陶瓷坯料、陶瓷釉料、玻璃、電(dian)瓷、研磨材料等工業部門及制(zhi)鉀肥用。
除正長石(shi)(shi)外,還(huan)有兩個(ge)同質多象(xiang)變種(zhong):透(tou)長石(shi)(shi)和微斜長石(shi)(shi)。前者亦屬
單斜(xie)晶(jing)系,也(ye)通稱正(zheng)長石(shi);后者則(ze)屬三斜(xie)晶(jing)系。
長石礦物除了作為玻璃(li)工業(ye)(ye)原料(liao)外(wai)(約占總(zong)用(yong)量的(de)50—60%),在陶(tao)瓷(ci)工業(ye)(ye)中的(de)用(yong)量占30%,其余用(yong)于化(hua)工、玻璃(li)熔
劑、陶瓷(ci)坯體(ti)配料(liao)、陶瓷(ci)釉料(liao)、搪瓷(ci)原料(liao)、磨(mo)料(liao)磨(mo)具(ju)、玻璃纖維、電焊條等其它行(xing)業。
主要用(yong)于玻(bo)璃、陶瓷,還可用(yong)于制(zhi)取鉀肥,質量較好的鉀長石用(yong)于制(zhi)造電視(shi)顯像玻(bo)殼等。
鉀長(chang)石: K2O Al2O36SiO2,其中(zhong) K2O 9.55%,Al2O316 %以上(shang), SiO270% ,密度 2.56g/cm 3,莫氏硬度為 6(屬于(yu)四等級別(軟、中(zhong)、硬、極硬)中(zhong)的(de)“硬”),單斜晶系,顏(yan)色為白、紅(hong)、乳白色,熔點(dian) 1290. C 。
鉀(jia)(jia)長石礦(kuang)是含鉀(jia)(jia)量(liang)較高、分布最(zui)廣、儲量(liang)最(zui)大(da)的非水溶性(xing)鉀(jia)(jia)資源(yuan)(yuan)。鉀(jia)(jia)長石礦(kuang)源(yuan)(yuan)達 60 個,其(qi)平均(jun)(jun)氧化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)含量(liang)約(yue)為 11.63%,其(qi)儲量(liang)約(yue)達 79.14 億(yi) t,按平均(jun)(jun)含量(liang)折算成(cheng)氧化(hua)(hua)鉀(jia)(jia)儲量(liang)約(yue)為 9.20 億(yi) t。安徽、內蒙(meng)古、新疆、四(si)川(chuan)、山西等省的鉀(jia)(jia)長石分布相對(dui)集中(zhong),儲量(liang)豐富(fu),成(cheng)為當地的優勢非金屬礦(kuang)產資源(yuan)(yuan)。
江(jiang)西省宜春市發現大(da)量的鉀長石礦脈帶,已經形成礦石開采、加(jia)工(gong)和陶瓷深加(jia)工(gong)的產業群。
鉀長石(shi)制取鉀肥的(de)研究
鉀(jia)是(shi)(shi)農作物生長(chang)的(de)(de)重要(yao)的(de)(de)元素,世界上蘊藏(zang)著很多含鉀(jia)資源(yuan)(yuan),但絕(jue)大部分(fen)是(shi)(shi)水(shui)難(nan)溶(rong)性(xing)的(de)(de)或不溶(rong)性(xing)的(de)(de)。我國鉀(jia)資源(yuan)(yuan)豐富,可溶(rong)性(xing)鉀(jia)資源(yuan)(yuan)十分(fen)貧乏。國外可溶(rong)性(xing)鉀(jia)資源(yuan)(yuan)足(zu)以滿足(zu)農業的(de)(de)需(xu)求,因此,利(li)用水(shui)難(nan)溶(rong)性(xing)的(de)(de)鉀(jia)資源(yuan)(yuan)制取鉀(jia)肥的(de)(de)研(yan)究(jiu)較少。我國從二(er)十世紀60年(nian)代(dai)初起(qi)就開(kai)始利(li)用鉀(jia)長(chang)石(shi)制取鉀(jia)肥的(de)(de)研(yan)究(jiu),先后進行了數(shu)十種工藝研(yan)究(jiu),綜合起(qi)來可分(fen)為:燒(shao)結法(fa)、高(gao)溫熔融法(fa)、水(shui)熱法(fa)、高(gao)爐(lu)冶(ye)煉(lian)法(fa)和低溫分(fen)解法(fa)。
一般工業要求
制鉀肥用
氧化鉀( K2O )>9%
氧(yang)化鎂加氧(yang)化鈣(MgO+CaO)<2%
氧(yang)化鈉(Na2O )<3%
普通(tong)陶瓷(ci)(ci)及電瓷(ci)(ci)用(yong)(瓷(ci)(ci)土(tu)和瓷(ci)(ci)石(shi))Al2O3>或(huo)≈13%
玻璃配料用Al2O3>18%,SiO2<70%
研磨材料
氧化鉀( K2O )>10%
二(er)氧(yang)化(hua)硅(SiO2)>60%
三氧化二鋁(Al2O3)>18%
燒結法
利用石(shi)灰(hui)石(shi)和煤炭(tan)作原料,經過(guo)粉(fen)碎,成球后(hou)在(zai)立窯煅(duan)燒,使其中(zhong)的氧化鉀轉化成水(shui)溶性,該(gai)種方法生產成本低,但(dan)生產過(guo)程(cheng)中(zhong)能耗大,且鉀長石(shi)中(zhong)的鉀轉化率較低(60%—90%),使其推(tui)廣受(shou)到(dao)阻礙。
高溫熔融法
該(gai)法在(zai)生產鈣鎂(mei)磷(lin)肥的基礎上,配入25%一30%的鉀(jia)長石,高溫(wen)熔融(1200—1300℃)制得鈣鎂(mei)磷(lin)鉀(jia)復合肥,其產品含(han)有效磷(lin)(P2O5)10%—14%,可溶性鉀(jia)(K2O)4%—5%,該(gai)方法生產成本低。
水熱法
用KOH溶(rong)液加(jia)壓處理鉀長石,使鉀長石成分為(wei)K2O·Al2O3·SiO2·xH2O的沸石類固相。其中K2O為(wei)可溶(rong)性的,能被(bei)植物吸收,且不易(yi)流失,是一種緩釋肥料,同時,部分SiO2也變成可溶(rong)性的,成為(wei)農(nong)作物的肥料。
高爐冶煉祛
生產水(shui)泥(ni)(ni)時,按(an)石灰石81.4%—82%、鉀長石14.2%—15.6%、鐵礦石2.6%—3.2%,螢石1.1%和焦炭3%的(de)比例,破(po)碎后(hou)(hou)配料混勻入爐,當爐缸溫度高(gao)達1 500℃使K2O揮發,隨(sui)高(gao)溫氣流帶出,同時K2O與爐內CO2作用,生成K2CO3產品(pin)(pin),高(gao)爐排(pai)出的(de)爐渣(zha)經加(jia)工后(hou)(hou)制成白色水(shui)泥(ni)(ni)。該方法僅限于(yu)水(shui)泥(ni)(ni)廠(chang)或磷肥廠(chang),作為(wei)副產品(pin)(pin)生產鉀肥。
低溫分解法
鉀(jia)長石(shi)原料經過顎(e)式破碎(sui)機(ji)粉碎(sui)到6mm以下,雷蒙磨將礦物(wu)粉碎(sui)到100網目以下,由膠帶(dai)運輸機(ji)將礦物(wu)運到池中(zhong)與(yu)CaO水(shui)浸泡20min,然后(hou)經泵打入(ru)加溫加壓爐中(zhong),爐中(zhong)溫度控(kong)制在100 - 200℃,經過一(yi)定時間后(hou),從爐中(zhong)流(liu)出進(jin)入(ru)池中(zhong)與(yu)Na2SO4混合浸泡,通過結晶、固液分離等工(gong)藝,得到K2SO4, NaOH工(gong)業原料。
鉀長石提純
國內鉀(jia)長石資源豐富(fu),但含鐵量超標(biao),因此,鉀(jia)長石除鐵是提純的關鍵。鐵是磁(ci)性物體(ti),而鉀(jia)長石是非磁(ci)性物質,在(zai)磁(ci)場中兩者很容易分(fen)開。
鉀長石原料—手選—破碎—磨礦—分級—脫水—成品,該流程適用于含鐵量低、質量好的原料。采用預式破碎機進行粗碎和細碎,為了防止加工過程中鐵對鉀長石的污染,所以,在選擇磨礦設備時易采用輪機、礫磨機或瓷球磨機,超細(xi)層壓(ya)自磨(mo)機(ji)等(deng)作(zuo)為(wei)(wei)磨(mo)礦設備,采用螺(luo)旋分級機(ji)保證產(chan)品(pin)的粒度。流(liu)程簡單,投資少,該流(liu)程的缺點(dian)是產(chan)品(pin)中鐵(tie)的含量指標難以滿足(zu)優質陶瓷產(chan)品(pin)要求。為(wei)(wei)了克服該流(liu)程的缺點(dian),增(zeng)加磁選工藝,實踐(jian)證明(ming)選擇濕式高梯度磁選機(ji)除鐵(tie)效果好,除鐵(tie)效率達到70%-90%。
鉀長石防火硅酸鈣板
使用(yong)(yong)鉀(jia)長石制(zhi)造硅酸(suan)鈣板,其原理是將原料制(zhi)好漿(jiang),按比例(鉀(jia)長石粉:石灰:纖維=229:91:80)混合(he)均(jun)勻,制(zhi)備好的料漿(jiang),采(cai)用(yong)(yong)流漿(jiang)制(zhi)板工藝制(zhi)成(cheng)板坯(pi),板坯(pi)堆垛后送入蒸壓(ya)(ya)釜中,高溫(wen)高壓(ya)(ya)蒸汽(qi)養(yang)護,使材料中硅鋁與(yu)石灰中的氧(yang)化(hua)鈣在(zai)高溫(wen)水(shui)(shui)熱反應作用(yong)(yong)下(xia)生(sheng)成(cheng)水(shui)(shui)化(hua)硅酸(suan)鈣,水(shui)(shui)化(hua)硅酸(suan)鈣結(jie)晶(jing)礦物(wu),與(yu)纖維膠(jiao)結(jie)起來形成(cheng)一個(ge)整體。
利用鉀長石制取鉀肥的同時制取白炭黑
鉀長石中含鉀量為13.6%,針對提鉀后余下的礦物石的特性,進行綜合利用的研究:制取白炭黑的(de)原理是基(ji)于提鉀后(hou)鉀長石結構已經(jing)遭到破(po)壞,然后(hou),在一定(ding)溫(wen)度(du)下(xia)與NaOH反(fan)應制(zhi)取水(shui)玻璃,用水(shui)稀釋的(de)同時加(jia)入適量電解質(zhi),用酸中和并定(ding)溫(wen)老化,再經(jing)過濾(lv)、洗滌(di)制(zhi)得白(bai)炭(tan)黑(hei)。
鉀長石在陶瓷(ci)工業中做陶瓷(ci)坯體配料、陶瓷(ci)釉料的用(yong)量占30%,其余用(yong)于化(hua)工、玻璃熔(rong)劑、搪瓷(ci)原料、磨料磨具、玻璃纖維、電焊條等其他行業。隨著經(jing)濟的發展,玻璃產品、建筑陶瓷(ci)等用(yong)量越(yue)來(lai)越(yue)大(da),鉀長石需求量日益(yi)增加(jia),市場前(qian)景(jing)廣闊。
隨著陶瓷行業的大(da)力發(fa)展,鉀長(chang)(chang)石(shi)(shi)資(zi)源的大(da)量消耗使得鉀長(chang)(chang)石(shi)(shi)礦儲量不斷(duan)減少(shao),開(kai)采(cai)的成(cheng)(cheng)本越來越大(da),所(suo)以鉀長(chang)(chang)石(shi)(shi)價(jia)格上漲成(cheng)(cheng)為必然(ran)。國(guo)內(nei)優質鉀長(chang)(chang)石(shi)(shi)供不應求,陶瓷工業用優質鉀長(chang)(chang)石(shi)(shi)資(zi)源從朝鮮、印(yin)度(du)等國(guo)家大(da)量進口(kou)。
從(cong)我國(guo)(guo)鉀(jia)長石企業(ye)的性(xing)質來看,鉀(jia)長石的開采經(jing)營者(zhe)以民企為主(zhu),我國(guo)(guo)鉀(jia)長石礦分(fen)布(bu)分(fen)散,開采條件差,起點(dian)低,相對風險較小(xiao)(xiao)。鉀(jia)長石行業(ye)集中度低,企業(ye)數量多,規模小(xiao)(xiao),資源浪費嚴重。
(1) 陶瓷(ci)坯(pi)(pi)體(ti)配料:在(zai)燒成(cheng)(cheng)(cheng)前長(chang)石(shi)能(neng)起瘠性原料的作用,減少坯(pi)(pi)體(ti)的干燥(zao)(zao)收(shou)縮(suo)和(he)變(bian)形,改善(shan)干燥(zao)(zao)性能(neng),縮(suo)短干燥(zao)(zao)時(shi)間。在(zai)燒成(cheng)(cheng)(cheng)時(shi)可(ke)作為熔(rong)(rong)劑降低燒成(cheng)(cheng)(cheng)溫(wen)度,促使石(shi)英和(he)高嶺土熔(rong)(rong)融,并(bing)在(zai)液相中互相擴(kuo)散(san)滲(shen)透而(er)加(jia)速(su)莫(mo)(mo)來(lai)(lai)石(shi)的形成(cheng)(cheng)(cheng)。熔(rong)(rong)融中生成(cheng)(cheng)(cheng)的長(chang)石(shi)玻璃體(ti)充填(tian)于坯(pi)(pi)體(ti)的莫(mo)(mo)來(lai)(lai)石(shi)晶粒之間,使坯(pi)(pi)體(ti)致(zhi)密而(er)減少空隙,從而(er)提高其(qi)機(ji)械強度和(he)介電性能(neng)。此(ci)外(wai)長(chang)石(shi)玻璃的生成(cheng)(cheng)(cheng)還能(neng)提高坯(pi)(pi)體(ti)的透光(guang)性。長(chang)石(shi)在(zai)陶瓷(ci)坯(pi)(pi)體(ti)中的摻入量(liang)隨(sui)原料不同、產品的要求不同而(er)異。
(2) 玻(bo)璃(li)(li)(li)熔(rong)(rong)(rong)劑:長(chang)(chang)石(shi)是(shi)玻(bo)璃(li)(li)(li)混合(he)料的(de)主要成份之一。長(chang)(chang)石(shi)含Al2O3高(gao)(gao),鐵質含量(liang)低,且比氧化(hua)鋁(lv)易熔(rong)(rong)(rong),不但熔(rong)(rong)(rong)融(rong)溫(wen)度低而(er)且熔(rong)(rong)(rong)融(rong)范圍寬,主要用(yong)來提高(gao)(gao)玻(bo)璃(li)(li)(li)配料中(zhong)的(de)氧化(hua)鋁(lv)含量(liang),降(jiang)低玻(bo)璃(li)(li)(li)生產中(zhong)的(de)熔(rong)(rong)(rong)融(rong)溫(wen)度和增(zeng)加堿含量(liang),以(yi)減(jian)少(shao)堿的(de)用(yong)量(liang)。此外,長(chang)(chang)石(shi)熔(rong)(rong)(rong)融(rong)后變成玻(bo)璃(li)(li)(li)的(de)過程比較緩(huan)慢,結晶(jing)能力小(xiao),可(ke)以(yi)防止在玻(bo)璃(li)(li)(li)形成過程中(zhong)析出晶(jing)體而(er)破壞(huai)制品(pin)。長(chang)(chang)石(shi)還可(ke)以(yi)用(yong)來調節玻(bo)璃(li)(li)(li)的(de)粘性。一般(ban)各種玻(bo)璃(li)(li)(li)混合(he)料用(yong)鉀長(chang)(chang)石(shi)或鈉長(chang)(chang)石(shi)。
(3) 陶(tao)瓷釉(you)料:陶(tao)瓷釉(you)料主要由長(chang)石(shi)、石(shi)英和粘(zhan)土原(yuan)料配成(cheng),其中長(chang)石(shi)含量可達10—35%。在陶(tao)瓷工業中(坯料和釉(you)料)主要是(shi)用鉀(jia)長(chang)石(shi)。
(4) 搪瓷原(yuan)料:主要用長石和其它礦物原(yuan)料摻配成法瑯。長石的摻入量通(tong)常為20—30%。
(5) 其他:鉀長石可作(zuo)為(wei)提取鉀肥(fei)的(de)原料。
山東埃爾派生產的氣流粉碎機,機械粉碎機,空氣分級磨,球磨分(fen)級(ji)生產線可對(dui)鉀長石(shi)進(jin)行超微(wei)粉碎,氣流分(fen)級(ji)機可對(dui)鉀長石(shi)超微(wei)粉進(jin)行不同(tong)粒度的(de)分(fen)選。
埃(ai)爾派位于山東省濰坊(fang)市安丘市先進制造業產(chan)業園,擁有逾50000平方米的(de)(de)(de)機械生產(chan)基地和現代(dai)化的(de)(de)(de)管(guan)理(li)制度,自(zi)成(cheng)立以來(lai),牢(lao)記“以粉體技(ji)術(shu)開創(chuang)先進材料的(de)(de)(de)未來(lai)”的(de)(de)(de)使命,秉(bing)承(cheng)“合(he)規篤信(xin),和合(he)共生”的(de)(de)(de)價值觀,制定了“不(bu)求所有,但求所用”的(de)(de)(de)人才戰略,與多(duo)所高等(deng)院校合(he)作簽署“產(chan)學研”發展(zhan)計劃。
由埃爾派自主研制(zhi)的(de)粉(fen)碎機、分級機,以及顆粒整形、包(bao)覆、修飾等(deng)關鍵(jian)技(ji)(ji)(ji)術(shu)的(de)突破(po),打破(po)了(le)(le)國(guo)外技(ji)(ji)(ji)術(shu)壁壘,填補了(le)(le)國(guo)內行業(ye)(ye)(ye)空白,大大推(tui)進了(le)(le)醫藥、食品、化(hua)工、礦(kuang)物、新材料、固廢(fei)處理等(deng)領域的(de)技(ji)(ji)(ji)術(shu)進步和產業(ye)(ye)(ye)升級。先(xian)后榮(rong)獲(huo)科技(ji)(ji)(ji)部(bu)“科技(ji)(ji)(ji)型中小企業(ye)(ye)(ye)技(ji)(ji)(ji)術(shu)創新基金”、“山(shan)(shan)東(dong)省首批(pi)瞪羚企業(ye)(ye)(ye)”、“山(shan)(shan)東(dong)省隱(yin)形冠軍企業(ye)(ye)(ye)”、“高新技(ji)(ji)(ji)術(shu)企業(ye)(ye)(ye)”、“中國(guo)專利山(shan)(shan)東(dong)明星企業(ye)(ye)(ye)”等(deng)榮(rong)譽稱號。
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