14河北化工2002年第2期伊利石开发利用初探王玉国(华北水利水电学院,河北[摘邯郸056021)要]论述了伊利石的开发利用,建议加强伊利石的应用研究工作。[文献标识码]A[文章编号]1003-5095(2002)02-0014-02[关键词]伊利石;开发;利用[中图分类号]TD98伊利石是一种层状钾硅酸盐云母类粘土矿物,又称为水白云母,是水云母族中矿物之一。其化学分子式为:KAl2[(Al,Si)Si3O10(OH)2.nH2O]。伊利石最早发现于美国的伊利岛,20世纪30年代由格里姆勃郎勃拉德命名为伊利石。自命名以来,有不少专家和学者投入其矿物学研究工作。据地质部门勘测,我国浙江温州渡船头、四川东山轸溪水、江西乐石风源储有伊利石。近几年,在河北南部也发现储藏有伊利石。我国的研究工作起步于20世纪70年代,近年来应用研究工作加快,但伊利石转化为生产力和经济效益的较少。因此,加快应用研究和开发利用步伐是当务之急。由于伊利石中含有Al2O3、K2O(为可溶性钾等有益成分,且含量越高,质量越纯,油脂光泽越强烈,矿石硬度也越小。因此,矿石的开发利用,愈来愈受到重视。要求。造纸厂作涂布试验,各项指标均达到工业要求,其中平滑度、光泽度、二甲苯吸收性能超过国家所规定的指标。产品试印证明,红、黑三色油墨吸蓝、收性能好,不脱粉分层,无气泡,平滑度好,质量达到国外进口涂料的水平。1.3制作农业肥料及土壤改良剂1.3.1制钾氮肥将伊利石经鄂石破碎机和雷蒙机粉碎为200目。50%~60%硫酸浸取,反应完成后进行固液相经分离,残渣经水洗涤至溶出物1g/L以下,干燥后(二氧化硅为主)可作为陶瓷、橡胶、油漆的填料和配料。母液()为硫酸钾铝的混合溶液,经蒸浓、冷却,会出现钾明钒结晶,而后分离。母液(!)为硫酸铝溶液,再经蒸发结晶为硫酸铝。钾明矾(固相)再溶解,用碳酸氢氨中和,就会出现胶状的氢氧化铝,过滤,用去离子水洗涤,再经烘干得成品,也可进一步加工成载体氧化铝。母液(?)为硫酸钾铵组分,经浓缩、结晶得钾氮肥。其工艺流程为:粉碎矿石#?酸浸取%硫酸#硅渣硅渣%干燥%洗涤%分离&#洗水母液#蒸发#结晶#钾明矾%过滤?母液!##溶解蒸发?结晶?破碎?硫酸铝#碳铵?中和#母液?%过滤##蒸发氢氧化铝?洗涤?干燥?成品#1伊利石的开发利用1.1陶瓷制品配料伊利石中铝含量高,能增强制品强度,氧化钾含量高,可降低烧成温度。配制玛赛克、电瓷制品色泽晶润,强度大,陶质制品的釉面砖渗配伊利石5%~8%,可以降低烧成温度20~30,加入25%~30%的伊利石配制的陶瓷、工艺美术瓷,其烧成温度为1260~128010.4%。在1100,烧成收缩率为9.53%~伊利石陶板的白度较叶腊石陶板高1.47%,吸水率低5.3%。合理配用伊利石是陶瓷行业节能的有效途径之一。1.2造纸涂料伊利石矿经进一步提纯,粉末纯度大于98%,其中小于2m粒度的大于95%,符合造纸涂料的[收稿日期]2001-10-23[作者简介]王玉国(1962-),男,硕士,高级工程师。王玉国:伊利石开发利用初探#结晶#过滤?干燥?钾氮肥15伊利石还可制作防止放射性及公害治理的设备材料,用作放射性储藏器中的缓冲剂,并可作为隧道和钻井的回填物。此外,还可用作空气净化、废气处理的材料。伊利石加工产品为:钾氮肥(K2O>11%,N>14%);氢氧化铝;硫酸铝(工业一级品);硅渣(SiO2?90%)。其中所产氢氧化铝经X光衍射,测定为无定性态,比表面积为200m2/g,是生产Al2O3好的中间体。处理1000kg伊利石,可产钾氮肥650kg,氢氧化铝65kg,硫酸铝1400kg,硅渣500kg,目前武安市化肥厂已建成并投产。1.3.2制钾钙肥以伊利石为原料,配贝壳粉或蛎壳灰,送进立窑煅烧至1250,熟料细磨,即可得到钾钙肥。含可溶性氧化钾4.9%~4.94%。如果在钾钙肥生产中加上磷矿粉,便可得磷钾钙肥。1.3.3氧化法制氯化钾以60目伊利石矿粉,混碳成球干馏,用高温氯气法,经捕集、除尘、浓缩、冷却分离,即得氯化钾,联产三氯化铝、四氯化硅。副产品为白炭黑。也可用盐酸浸取伊利石,制取氯化钾和三氯化铝。氧化铝和氧化钾浸取率达90%,所得结晶三氧化铝强度高,收取率达90%。1.4环境保护2标准目前伊利石尚无统一的工业标准,由于开发利用的用途不同,要求各异,现列几种供参考。出口级:Al2O3?32%,K2O?6%,Fe2O3+TiO2<1.0%,白度达85以上。化肥级:Al2O3?26%,K2O?7%,Fe2O3+TiO2<0.8%。陶瓷配料:Al2O3?26%,K2O?4%,Fe2O3+TiO2<0.8