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[成果]
0500870095
北京
TD98
应用技术
化学矿采选
公布年份:2001
成果简介:中国钾肥资源极缺,其可溶性钾盐资源保有储量不过2.5亿吨,而非水溶性钾矿资源不仅分布地域广,而且储量巨大,其资源总量超过100亿吨。因此。利用非水溶性钾矿提钾,同时联产沸石分子筛、白炭黑等市场紧缺的化工产品,不仅有助于缓解中国可溶性钾资源紧缺的现状,提高农业可持续发展的保证程度,而且若进一步以沸石取代三聚磷酸钠生产无磷洗涤剂,由白炭黑生产硅系高性能隔热保温材料,则具有更为巨大的潜在环境效益、经济效益和社会效益。富钾岩石的K<,2>O含量一般较高而稳定。矿石成分主要为SiO<,2>、Al<,2>O<,3>、K<,2>O,其K<,2>O含量一般可达9%~14%。该工艺以中国地质大学(北京)马鸿文等发明的两项专利技术为基础,以富钾岩石为原料提取K<,2>CO<,3>,同时利用尾渣合成沸石分子筛、白炭黑等高附加值的产品。经过150升半工业性实验证实,上述三种产品的性能优于或达到国家化工产品的技术标准。整个工艺基本可达到“三废”零排放,资源利用率接近100%,同时降低了能耗和生产总成本,提高了总体经济效益。技术指标:该工艺通过对天然富钾岩石原料的简单处理,可使得其中的Si、Al、Na等组分经水热合成法制成沸石分子筛,为高附加值的产品。产品性能符合中国化工行业标准HG/T2690-95的指标。由该工艺生产的白炭黑为白色、多孔、轻质、无定形颗粒,不溶于水和酸,溶于苛性钠和氢氟酸,高温不分解,有吸水性,对基质和活性成分及添加剂显示化学惰性。产品性能达到了国标GBl0517~10530-89的要求。由该工艺生产的碳酸钾为白色粉末状,易溶于水,其水溶液呈碱性。产品的技术指标达到了国标GBl587-92中工业碳酸钾合格品的标准。应用说明:该项技术的推广研究情况:1.完成了利用山西省临县紫金山霞石正长岩、天津市蓟县钾质粗面岩、福建省沙县钾长石粉、河北省赤城县金矿尾矿、内蒙古白云鄂博地区的富钾板岩合成沸石分子筛及制取白炭黑、碳酸钾工艺可行性的实验研究;2.正在进行河北省涉县富钾页岩、江苏省丰县富钾砂页岩提钾及综合利用工艺技术可行性的实验研究。新取得的技术研究成果:1.利用课题组合成的13X沸石净化含重金属(Cu、Pb、Zn、Cd、Hg)废水的实验研究,取得重要成果,申请发明专利1项—13X沸石应用于处理含重金属废水并回收金属的技术(申请号:99102984.4);2.采用酸法除铁工艺,对非水溶性钾矿石除铁工艺可行性进行了实验研究,表明矿石的全铁含量(Fe<,2>O<,3>)可由6.0%~9.0%降至<0.8%~0.2%,并取得了除铁酸液完全资源化的工艺技术;3.采用离子交换法提高钾矿石原矿中K<,2>0的回收率研究,表明在现有的提钾综合利用工艺中采用该项技术,可以使非水溶性钾矿原矿中K<,2>0的回收率由约70%提高到85%~90%,具有明显的潜在应用价值。效益分析:富钾岩石一般储量巨大。矿石加工费用低廉。在原料产地建厂,原料运输费用甚少。所需配料均为常规化工原料,来源丰富,价格较低。主要产品是沸石分子筛粉料、K<,2>CO<,3>和白炭黑等,都是市场上的紧缺产品。以富钾岩石为原料提取碳酸钾及合成沸石分子筛的工艺技术先进。三种主要产品均为高附加值的产品,市场潜力巨大。综合利用钾长石精矿粉进行多种产品的生产,以建年处理钾长石精矿粉1.0万吨估算,可年产0.12万吨碳酸钾、0.28万吨白炭黑、0.85万吨沸石分子筛,生产成本约为34加元/吨,产值1.08亿元以上,企业纯利润可达2700万元/年。大约3年内即可收回投资成本。该项工艺技术若得到推广,则可使中国可利用钾矿资源扩大100亿吨以上,使中国可利用钾矿资源总量由约占世界总量的1/600提高到约1/7。因此,其潜在的经济和社会效益十分巨大。成熟程度:由该校和北京六正科工贸集团、北京市平谷县科委、平谷县地矿办共同承担的“富钾火山岩综合开发试验研究”中试项目,1998年列入北京市农业科技发展计划(合同号:953500400),已完成了150L规模的第一阶段扩大实验研究,于1998年12月通过了北京市科委组织的鉴定。目前已由化工部规划院完成了中试生产线及建厂的设计,由北京六正科工贸集团完成了全部设备的调研与定购,正在进行厂房和生产线的建设。合作方式:主要采取长期合作开发研究、技术入股和提供技术服务或技术转让的方式,也可以按照生产厂家感兴趣的其他方式进行合作。