煅烧不同品位钾长石制备硅钙钾肥试验研究

以不同品位钾长石和石灰石为原料高温煅烧制备矿物质硅钙钾肥。对比不同品位钾长石对硅钙钾肥的转化率、矿物组成和烧结性状的影响,分析了煅烧机理。结果表明,钾长石中游离态Si O2抑制KAl Si3O8的分解,而Na Al Si3O8对KAl Si3O8的分解起促进作用。本试验提出的配料方案,避免了生成水硬性矿物,对有效利用低品位钾长石具有指导意义。     

粉煤灰与氯化钙焙烧提取氧化铝的动力学

我国每年产生大量的粉煤灰,从粉煤灰中提取氧化铝是一种提高资源综合利用率和解决铝资源短缺的方法。粉煤灰的活性大小直接影响氧化铝的提取,氯化钙作为焙烧助剂能够有效活化粉煤灰。将CaCl_2与粉煤灰在实验设定温度和时间下进行混合焙烧,焙烧熟料用硫酸浸出,浸出液中氧化铝的含量用EDTA络合滴定法测定。分析了粉煤灰与CaCl_2混合焙烧过程中实验参数对氧化铝浸出率的影响,探讨焙烧反应的动力学和机理。结果表明,优化条件为:焙烧温度900℃、焙烧时间30min、氯化钙与粉煤灰质量比1∶1,在此条件下氧化铝的浸出率为93.48%,反应主要产物为CaAl_2Si_2O_8、CaSiO_3、Ca_(12)Al_(14)O_(33)和Ca_3Fe_2(SiO_4_)3。粉煤灰与CaCl_2反应受内扩散控制,其表观活化能为E_a=20.13kJ/mol,反应动力学方程:1-2x/3-(1-x)~(2/3)=0.0517exp[-20130/RT]t。     

硅酸钠溶液水热法深度脱铝研究

以Na_2SiO_3·9H_2O、NaAlO_2和CaCl_2为原料,采用水热法将溶液中的铝转化成水化石榴石沉淀进行脱铝。通过对水热温度160℃、时间1～16h条件下得到的粉体进行X射线衍射和扫描电镜分析,得到硅酸钠溶液深度脱铝的最佳条件。结果表明,水热1h,反应体系中Ca_5Si_6O_(16)(OH)_2、Ca_5Si_6O_(16)(OH)_2·8H_2O和低铝水化石榴石Ca_5Si_5Al(OH)O_(17)·5H_2O絮状混合沉淀大量生成;当水热时间为10～12h时,体系中同时存在高铝水化石榴石Ca_(2.93)Al_(1.97)Si_(0.64)O_(2.56)(OH)_(9.44)与低铝水化石榴石Ca_5Si_5Al(OH)O_17·5H_2O物相,铝脱除率可达98.05%,可实现反应体系的深度脱铝。     

硅酸钠溶液水热法深度脱铝过程研究

以Na_2SiO_3·9H_2O、NaAlO_2和CaCl_2为原料,采用水热法将溶液中的铝转化成水化石榴石沉淀进行脱铝。通过对水热温度160℃、时间1～16h条件下得到的粉体进行X射线衍射和扫描电镜分析,得到硅酸钠溶液深度脱铝的最佳条件。结果表明,水热1h,反应体系中Ca_5Si_6O_(16)(OH)_2、Ca_5Si_6O_(16)(OH)_2·8H_2O和低铝水化石榴石Ca_5Si_5Al(OH)O_(17)·5H_2O絮状混合沉淀大量生成;当水热时间为10～12h时,体系中同时存在高铝水化石榴石Ca_(2.93)Al_(1.97)Si_(0.64)O_(2.56)(OH)_(9.44)与低铝水化石榴石Ca_5Si_5Al(OH)O_17·5H_2O物相,铝脱除率可达98.05%,可实现反应体系的深度脱铝。     

焙烧温度对硅酸钙矿化CO2的影响

基于CO2矿化利用(CMU)的学术思想,提出了钾长石与氯化钙或硫酸钙焙烧提钾/提钾渣矿化固定CO2的技术路线。但是这两种路线得到提钾渣中硅酸钙(主要物相是硅灰石Ca Si O3和假硅灰石Ca3Si3O9)矿化CO2活性有很大的差异。本文考察了焙烧温度对硅酸钙矿化CO2的影响,结果表明,未焙烧硅酸钙矿化CO2转化率达到95%,随着焙烧温度的升高,硅酸钙的转化率逐渐降低,由900℃的82%逐渐降至1300℃的48%。XRD分析表明,焙烧处理使硅灰石逐渐转化成为更易于与CO2反应的假硅灰石;SEM观察发现,焙烧导致非晶态的硅酸钙颗粒晶化与烧结,比表面积显著地降低。上述两种相反的影响中,比表面积降低的不利因素占据了主导,从而降低了硅酸钙矿化CO2反应的活性。     

钾长石综合利用工艺研究

针对辽宁某地钾长石的特点,设计了钾长石综合利用工艺流程。采用Na_2CO_3中温焙烧,在较低温度下破坏钾长石的结构。碱溶焙烧熟料得到Na_2Si O_3溶液和K、Na和Al的富集渣。碳分Na_2Si O_3溶液制取白炭黑。酸化K、Na和Al的富集渣,经水浸、过滤得到白炭黑和含K、Na和Al的溶液。Na_2CO_3沉铝得到Al(OH)_3与K、Na分离。Na_2SO_4、K_2SO_4循环至一定浓度后分步结晶得到Na_2SO_4和K_2SO_4晶体。可采用CO还原Na_2SO_4制得Na_2S。整个工艺流程实现了Si、K、Na和Al的综合利用,无废弃物排放。     

CaCO_3存在下高铁硫化锌矿氧化焙烧的相变机理

针对目前湿法炼锌工艺处理高铁硫化锌矿存在浸出率偏低的缺点,提出添加一定量CaCO_3的方式预先氧化焙烧矿样,使ZnS矿相转变为易于浸出的ZnO。结果表明,当高铁硫化锌矿中未添加CaCO_3时,矿石中的ZnS在700℃和1h的焙烧条件下不能被完全氧化为ZnO,焙烧产物中有难以浸出的ZnFe_2O_4生成;当添加一定量的CaCO_3(Ca∶S=1∶1)时,矿石中的ZnS在相同焙烧条件下可以完全氧化为易浸出的ZnO。在焙烧产物中未检测到ZnFe_2O_4,但发现有Ca_2Fe_2O_5生成,同时添加的CaCO_3在氧化焙烧过程中会转化成CaSO_4。因此,高铁硫化锌矿中加入适量的CaCO_3,既能促进闪锌矿(ZnS)和黄铁矿(FeS2)在氧化焙烧过程中的物相转变,又能通过形成Ca2Fe_2O_5来抑制ZnFe_2O_4的生成,并通过形成CaSO_4来固硫,且实验结果与热力学分析相吻合。     

磷石膏、钾长石与焦炭热反应试验及机理研究

利用磷石膏、钾长石与焦炭在高温条件下焙烧生产SO_2制酸并联产硅钙钾镁肥。以磷石膏与钾长石配比、焦炭用量、焙烧温度、焙烧时间为主要因素进行单因素试验,以枸溶性钾的溶出率为主要考察指标,分析各因素对焙烧反应的影响,在最优条件下,枸溶性钾的溶出率为95%。对钾长石与CaO、钾长石与CaSO_4高温焙烧过程进行研究,结果表明CaO与CaSO_4均可单独与钾长石发生反应,CaO与钾长石反应比较彻底,能置换出钾长石中的钾元素,但部分K2_O以气体形式逸出;CaSO_4与钾长石反应程度低,但SO_4~(2-)能固定钾长石分解的钾元素。     

以钾长石尾矿为原料制备微晶玻璃饰面材料

研究了以钾长石尾矿为主要原料制备微晶玻璃装饰板的条件。由于钾长石尾矿的主要成分为 Si O2 和 Al2 O3 ,选择 Ca O、Al2 O3 、Si O2 系统为配方依据 ,探讨了碎粒法工艺核化温度、晶化温度对产品的影响 ,获得了主晶相为 β-硅灰石的微晶玻璃装饰板。     

封闭恒温法由磷矿磷酸与钾长石反应提钾机理探讨

分析了钾长石矿的物相成分及化学组成 ,利用添加剂磷矿、磷酸与钾长石在反应釜中反应 ,研究了磷酸用量、反应温度、物料配比对钾长石中钾溶出率的影响 ,通过正交实验确定了适宜生产的工艺参数 ,得出最佳操作工艺条件是温度 :2 50℃ ;磷酸用量 (65 % ) :2 2 3ml;配料比m (磷矿 ) :m(钾长石 ) =1∶1。用XRD对水浸渣进行了物相分析 ,探讨了反应机理。实验结果表明 ,钾长石中K2 O溶出率可达 92 %以上     

卤水提取钾制备硫酸钾的研究

以卤水和氟硼酸钠为原料,反应制备出氟硼酸钾固体,再以浓硫酸和氟硼酸钾反应,制备出硫酸钾。在制备氟硼酸钾步骤中,以氟硼酸钠添加量、反应温度、反应时间为变量;在氟硼酸钾与浓硫酸反应步骤中,以浓硫酸添加量、反应温度、反应时间为变量,通过单因素变量法探索出该工艺海水提钾并制备硫酸钾的最佳条件,即提钾过程中BF4-与K+摩尔比为1.13∶1,反应温度10℃,时间30 min,此条件下钾离子回收率可达92.8%,通过XRD检测可知,沉淀成分为氟硼酸钾。制备硫酸钾过程中,浓硫酸与KBF4摩尔比为0.697∶1,反应温度600℃,时间90 min。该工艺钾提取率较高,所用试剂氟硼酸钠能回收再利用,为我国卤水提钾以解决钾资源缺乏问题开辟了新的思路。     

利用不溶性钾矿热法生产硅钾钙镁复合肥

本文介绍了以钾长石为原料和助剂白云石、氯化钠等在高温下生产硅钾钙镁肥的一种方法。并对生产原理做了进一步探讨,经过大量试验找到最佳反应条件。     

高效分解钾长石细菌的分离筛选及解钾工艺优化

通过富集、分离纯化培养,从矿区土壤中分离、筛选得到一株可分解钾矿的细菌JX-5,以提取矿物中的难效钾,进而解决土壤中可溶性钾资源匮乏的问题。通过16S rRNA基因测序,JX-5菌株被鉴定为巨大芽胞杆菌,革兰氏呈阴性。探讨了培养温度、时间及转速、初始pH值、矿粉浓度及粒度、接种量和硫酸铵浓度对JX-5菌株解钾能力的影响。结果表明,JX-5菌株溶解钾矿的最佳工艺条件为:培养温度28℃、时间12 d、转速170 r/min,培养基pH值7.0～8.0,钾长石浓度2 g/L、粒度0.03～0.04 mm,接种量25%,硫酸铵浓度0.2～0.3 g/L。在此条件下,钾浸出率可达20.79%。JX-5菌能有效溶解钾矿,具有较强的解钾能力。     

国际钾肥市场“一价定律”的验证

全球钾盐资源和产能相对集中,而消费市场又与产地分离,造成了全球近80%的钾肥产量要通过贸易方式销往主要消费市场。作为可贸易流通商品,国际钾肥市场是否符合"一价定律",本文采用不同的方法验证国际钾肥市场价格是否支持"一价定律"假说,从而判断国际钾肥市场的空间整合程度。从研究结果看,国际钾肥市场中存在非常显著的"价格共移"特征,且出口市场的价格关联程度要明显高于进口市场;"一价定律"假说主要在钾肥进口市场之间以及进口市场和出口市场之间得到了验证,而钾肥出口市场之间则未能支持"一价定律"假说。     

红辉沸石吸附性能及其在肥料中应用

以不同粒度改型红辉沸石作为复合化肥的添加剂，探讨了其对肥料中有益组分钾元素的吸附行为。结果显示，改型红辉沸石的添加量为10％、粒度为74μm时，能较好地吸附和实现固定钾，使钾缓慢释放，延长肥料的肥效，同时肥料不结块，可提高成球率，降低成本，有利于贮藏，改善土壤环境。     

富钾页岩的高压水热化法提取钾研究

实验主要研究了利用高压水热法在助剂作用下富钾页岩的提钾过程。确定的最佳反应条件为以CaO为助剂、C/S(钙硅摩尔比)=2.0、浸出时间4h、浸出温度250℃、原料粒度-0.074mm含量90%以上、搅拌速度1000r/min和液固比11.4。试验结果表明最佳的浸出率可以达到95%以上。用XRD进行了物相分析,并初步分析了在高压水热条件下钾长石提钾的主要反应机理。     

钼碚砂氨浸过程中钾的释放行为与控制研究

低钾钼产品在电子、医疗等领域具有广泛的应用前景,而氨浸对低钾钼产品的生产具有十分重要的影响。为了更好地控制氨浸过程中钾的释放量以减少后续工艺中的降钾压力,通过对钼焙砂氨浸过程中的释钾影响因素进行了单因素模拟实验,分析了钾元素的释放规律,并给出了其动力学模型和控制方法。结果表明,温度、固液比、钼焙砂粒度等对钾元素的释放具有较大的影响,最佳的氨浸条件为：温度30℃、固液比1∶3,钼焙砂粒径范围150～178μm,氨水浓度20%。此外,Ca元素更利于氨浸过程除钾,而Na元素不利于氨浸过程除钾。熟石灰对水洗除钾有一定作用,碳酸钠对水洗除钾的效果并不明显,故在钼焙砂水洗过程中加入熟石灰有利于低钾钼酸铵的生产。钼焙砂氨浸过程前期释钾速度较快,后期速度变慢,得到Avrami方程可以较好地模拟氨浸前期和后期的释钾过程,确定了氨浸过程的动力学方程。     

伊利石在农业供钾方面的现状及展望

介绍了目前伊利石在开发利用钾方面的现状,展望伊利石的开发前景。     

溶浸开采杂卤石的机理及可行性研究

我国杂卤石矿资源丰富，由于其难溶性和深埋藏的特点，至今尚未开发利用。就杂卤石矿的地质特征而言，具有溶浸开采的基本地质条件。溶浸开采杂卤石的技术关键在于其中有效成分的溶出。溶浸开采可能成为深埋藏杂卤石的开发的有效途径。溶浸剂种类、浓度，矿层组成、厚度，矿石有效孔隙度和粒度，溶浸剂流速等是影响溶解开采深埋藏杂卤石的技术因素。开发难溶性杂卤石矿对缓解我国钾肥紧张局面具有重大意义。