利用钾长石开发钾盐等多种化工产品

近年我国利用钾长石生产硫酸钾、硫酸钾铵、铝盐、硅产品获得成功。该技术的主要特点是采用硫酸、反应助剂在常压、较低温度 (反应本身放热 )下分解钾长石。其钾长石的分解率高 ,助剂经回收后可循环使用 ,且综合利用了钾长石中的钾、铝、硅元素。该技术已申请了两项发明专利 ,即钾长石矿湿法分解工艺和钾长石湿法分解物料浮选分离技术。其主要经济技术指标 :钾长石分解率≥ 90 % ;回收率Ｋ2 Ｏ≥ 65%、Ａｌ2 Ｏ3≥ 65% ;硅产品达工业品标准要求。利用钾长石开发钾盐等多种化工产品     

钾长石混盐焙烧-浸出提钾过程研究

中国钾盐资源匮乏,而钾长石是一种重要的钾赋存形式。然而,钾长石的开发技术难度大、成本高,至今尚未实现工业化应用。为了解决钾长石开发利用过程中钾提取温度高、浸出率低等问题,该研究选取了贵州铜仁地区钾长石矿为研究对象,探究了钾长石-硫酸钠-碳酸钙混盐的焙烧-浸出过程,考察了钾长石-硫酸钠-碳酸钙的焙烧配比、焙烧温度、焙烧时间、浸取剂浓度等因素对钾长石中钾元素浸出率的影响。实验结果显示,在焙烧体系均匀混合、焙烧温度为800～900℃、焙烧时间为1 h、m（钾长石）∶m（硫酸钠）∶m（碳酸钙）为（1∶1∶6）～(1∶1∶8)条件下,以质量分数为5%NaOH溶液作为浸取液,钾的浸出率可高达99.79%。该研究提供了一条提高钾长石资源利用效率、解决钾盐资源供应问题的新途径,并为相关工业生产提供了有力的技术支持。     

中温分解钾长石的热力学分析与实验

综合介绍了利用助剂分解钾长石的研究现状。通过热力学计算预测以碳酸钠、碳酸钾为助剂分解钾长石的分解反应温度在800～890℃之间。分解反应机理的分析表明：随着焙烧温度的升高。钾长石由单一的焙烧分解状态进入分解和烧结同时进行的状态,实验表明：钾长石矿的分解率达98％以上。以碳酸钠、碳酸钾为助剂在820～850℃即可使钾长石分解。     

利用钾长石矿泥制钾钙肥

试验研究了钾长石在以硫酸钙、碳酸钙等为添加剂的体系中生产可溶性钾的工艺条件.采用单因素实验法对物料粒度、配比、焙烧温度、时间、助剂种类及用量进行研究.结果表明,在钾长石矿泥、硫酸钙、碳酸钙物质的量比为1∶1∶18、焙烧时间为3h、焙烧温度为1050℃时,制出的钾钙肥可溶性钾含量为4.89％.在焙烧时间2h、焙烧温度为1000℃时,添加助剂硫酸钠3.0％,制出的钾钙肥可溶性钾含量为5.76％.     

CaCl2-NaCl混合助剂分解钾长石提取钾的实验研究

CaCl2和NaCl按一定比例混合作助剂焙烧分解钾长石提钾,对产物的物相组成及分解反应过程进行了研究. 结果表明,混合助剂能缩短分解反应达到平衡的时间,在较低的焙烧温度和较短的焙烧时间下获得较高的提取率,且温度越低或时间越短效果越明显,在焙烧温度800℃、焙烧时间60 min的条件下,混合助剂的钾提取率为93.65%,比CaCl2高22.57%,比NaCl高39.56%. 超过700℃后,体系进入快速反应阶段,混合助剂有效降低了分解反应温度,适宜的焙烧温度为800~890℃.     

磷石膏和钾长石制硫酸钾的试验研究

萃取磷酸生产中副产的大量固体废弃物磷石膏已成为制约磷复肥工业发展的重要因素.针对我国可溶性钾矿资源严重匮乏,而钾长石储量丰富,指出了利用磷石膏与钾长石生产硫酸钾具有现实意义.试验研究了 KAlSi3O8—CaSO4—CaCO3体系的配料比、焙烧温度、焙烧时间、助剂、焙烧样粒度对焙烧产物中 K2O收率的影响,确定了在 n(KAlSi3O8)∶n(CaSO4)∶n(CaCO3)=2∶1∶6配料比下,最适宜的工艺条件为:焙烧温度1000℃、焙烧时间2.0h、助剂 Na2SO4用量为反应物料总量的7%,焙烧产物粒度为74~84μm(180~200目),钾长石中 K2O收率达90%以上.     

粉煤灰酸浸提铝及其动力学

对KF为助剂焙烧活化粉煤灰酸浸提铝过程进行了研究,考察了粉煤灰焙烧活化和盐酸浸出条件对粉煤灰中铝浸出率的影响及其浸出过程动力学. 结果表明,焙烧活化优化条件为：时间1 h、温度800℃、粉煤灰与KF质量比为20:4. 浸出温度90℃、浸出时间2 h、盐酸浓度4 mol/L、液固比4 mL/g的条件下,铝提取率达到92.46%. 粉煤灰烧结产物加热酸浸过程符合收缩未反应核模型,反应级数为0.3718,反应活化能为43.49 kJ/mol,过程速率为化学反应速率控制.     

复合添加剂对石煤提钒焙烧与浸出工艺研究

利用复合添加剂焙烧、低浓度酸浸出法对石煤矿进行提钒研究,考察了焙烧、浸出两个过程中各种工艺参数对浸出率的影响。实验结果表明,适宜的焙烧、浸出工艺条件为:复合添加剂中添加剂硫酸钠、氯化钠、碳酸钠的最佳质量比为7∶1∶11,焙烧温度为750℃,焙烧时间为2.5 h,浸出温度为50℃,浸出时间为5 h。最佳工艺条件下钒的浸出率可达81.9%,明显高于传统的钠法焙烧工艺。     

硫酸铵焙烧与浸出提取碳素铬铁冶炼渣中有价金属

用(NH4)2SO4焙烧分解碳素铬铁冶炼渣,提取有价金属,考察了焙烧温度、硫酸铵用量和焙烧时间对有价金属浸出率及过程相变的影响. 结果表明,焙烧过程中250~435℃间失重达65.5%,主要为NH3,H2O,SO3释放及(NH4)2SO4挥发. 优化的焙烧条件为(NH4)2SO4与铝镁渣质量比5:1、焙烧温度350℃,焙烧时间3.5 h. 有价金属转变为其相应的硫酸金属铵盐,且与(NH4)2SO4分解产物共存;该条件下的焙烧料90℃下浸出1 h,Mg, Al, Cr, Fe的浸出率分别为92%, 80%, 82%, 93%. 推测新生成的硫酸金属铵盐的片状聚集体阻碍碳素铬铁渣内部完全被(NH4)2SO4侵蚀.     

钒渣焙烧-水热碱浸提钒

实验研究了不同条件下钒渣焙烧与NaOH溶液水热浸出对钒浸出率的影响,并分析了过程机理. 结果表明,焙烧温度达700℃以上可实现钒铁尖晶石的氧化分解,850℃焙烧2 h是钒渣空白焙烧的最佳条件,浸出的最佳条件是反应温度180℃、钒渣粒度小于74 mm、反应时间2 h、液固比5 L/g、碱浓度30%(w)、搅拌速度500 r/min. 该条件下钒浸出率达95%以上,无有害气体产生.     

绢云母的焙烧提钾实验研究

以CaCl2、CaSO4、CaCO3、NaCl和NaOH为助熔剂对四川地区的绢云母矿进行了焙烧提钾试验,结果表明:助剂CaCl2、NaCl及NaOH用量与绢云母矿质量比为0.3∶1时,钾的浸出率分别高达45.46％、54.51％和66.70％;以CaCl2为助剂,进一步研究焙烧温度、添加剂用量、焙烧时间以及矿粉粒度等条件对提钾效果的影响,并通过正交实验确定了最佳提钾条件:绢云母矿粉与助剂质量比为1∶1.2,焙烧温度为900℃,焙烧时间为40 min.在最佳条件下焙烧后,熟料经过水浸,钾的浸出率为81.86％.通过对焙烧前后样品及水浸后的不溶物的XRD分析,初步确定了焙烧过程中的主要物相变化及反应机理.     

铁基脱硫渣再生制备铁酸钠及其循环脱硫

用Fe2O3与Na2CO3制备铁酸钠用于脱除含硫铝酸钠溶液中的硫,采用氧化焙烧及水浸方式对铁基脱硫渣(NaFeS2?2H2O)进行再生,研究了其循环脱硫效果. 结果表明,铁基脱硫渣于950℃下在氧化性气氛中焙烧1 h,可除去脱硫渣中70%的硫;将焙烧渣水浸,硫含量降至0.2%以下,总硫去除率达99%. 将除硫后的浸出渣再制备铁酸钠用于循环脱硫,脱硫率可达67.65%,与初始脱硫剂的脱硫率(69.09%)相当,可实现铁基脱硫剂的再生循环. 焙烧时渣中硫主要以SO2气体排出,剩余可溶性Na2SO4则在水浸过程中进入溶液而被除去.     

碳酸钠焙烧铝系钒铁炉渣共提取钒与铝

通过对铝系钒铁炉渣碳酸钠焙烧-水浸全过程的矿物分析、热力学计算及对比实验,研究了炉渣中钒、铝同步转化、溶出的机理与规律. 结果显示,焙烧进程中渣中镁铝尖晶石MgO×Al2O3相、CaO×2Al2O3相逐渐消失,MgO相生成,并生成碱熔相Na2O×Al2O3和钒酸盐. 随焙烧温度及时间增加,Na2O×Al2O3和钒酸盐相明显增多,钒、铝溶出率增加. 焙烧熟料经水浸后,液相呈碱性,钒、铝分别以可溶性钒酸钠和铝酸钠的形式进入水相,固相残留物为少量未反应的镁铝尖晶石及新生成的MgO和Ca(OH)2. 在磨矿粒度<75 mm、配碱系数1.0、焙烧温度1000℃及焙烧时间4 h的优化条件下,钒的溶出率可达90%,铝的溶出率可达75%.     

有机胺萃取分离钾钠制备硫酸钾

以霓辉正长岩烧结物料的水浸滤液(经CO2酸化处理后)为研究对象,该溶液为简单的NaHCO3-KHCO3-H2O三元体系。在60℃等温蒸发结晶至溶液中质量比m(Na2CO3)/m(K2CO3)≈2时,按照V(有机相)/V(无机相)=3.5:1加入有机胺萃取体系,萃取体系是由V(三正丁胺)/V(正丁醇)=1:2.5均匀混合而成,利用钾、钠的碳酸氢盐在有机相-H2O混合液体系中的溶解度差异显著进行钾钠分离。在温度25℃、搅拌条件下以流速0.15 m3.h.1通入CO2 1.5 h,可分离出碳酸钠约99%,加入适量硫酸,即得硫酸钾。分析结果表明所得产品达到了国家农用硫酸钾的优等品标准。     

添加NaCl-CaCO3混合助剂焙烧难溶性钾矿提取氯化钾的实验研究

为综合利用我国难溶性钾矿提取氯化钾,采用石盐和石灰石作为焙烧难溶性钾矿的混合助剂,研究了钠钾摩尔比、石灰石加入量、焙烧温度与时间、钾钠挥发等因素对钾提取率的影响.钠钾摩尔比为4,石灰石加入量为12.5wt%的配料在900 ℃焙烧90 min的条件下,混合助剂实现了钾提取率84.6%.通过X射线衍射仪(XRD)对焙烧产物水浸后的滤渣进行了矿物组成分析,探讨了NaCl和CaCO3作为混合助剂分解钾长石的机理.石盐和石灰石组成的混合助剂与难溶性钾矿的质量比为0.73,与其它体系相比,助剂用量大大降低.     

焙烧酸浸渣中铜的形态对铜、金浸出率的影响

以某黄金冶炼厂含铜金精矿为研究对象,采用铜化学物相分析及浸出方法研究了焙烧?酸浸?氰化工艺处理含铜金精矿过程中焙烧酸浸渣中铜形态对铜、金浸出率的影响. 结果表明,含铜金精矿焙烧酸浸及氰化浸出时,铜形态对铜、金浸出率有显著影响,当酸浸渣中氰化易溶铜(氧化铜、次生硫化铜)含量大于0.10%时,金浸出率降低. 以原生硫化铜矿为主的含铜金精矿,适当提高焙烧温度、延长焙烧时间、增加初始酸浸酸度可有效降低酸浸渣中氰化易溶铜含量,提高铜浸出率,减弱其对金浸出率的影响.     

钒矿石活化焙烧-酸浸新工艺的研究

对河南某钒矿进行了活化焙烧-酸浸实验,系统考察了添加剂种类与用量、焙烧温度、焙烧时间、浸取酸度、液固比、浸取温度及时间对钒浸取率的影响。实验结果表明:焙烧过程中,采用氧化钙为添加剂,控制添加量为10%,850～900℃下焙烧3h,矿样的活化效果较好;酸浸过程中,硫酸酸度为5%,液固比为2.5∶1,70～80℃,浸出3h的条件下,钒的浸出率最高,可达80%以上。