钾长石与氢氧化钠常压水热反应提钾工艺研究探讨

研究了常压下氢氧化钠分解钾长石工艺。结果表明:常压下氢氧化钠分解钾长石水热反应宜在沸腾状态下进行,待游离水分完全挥发后继续加热养护一定时间,然后产物加水浸取。比较理想的工艺条件为:m钾长石∶m氢氧化钠=1.0∶3.0,固液比为8∶1,养护温度220℃,养护时间15 min,浸取水量为25 mL/g。在理想工艺条件下,钾溶出率在85%以上。     

科技简讯

1、硫酸分解钾长石磷矿萤石混矿制复合肥根据钾长石属含钾硅酸盐矿物,在常温常压下不为盐酸、硝酸、硫酸等无机酸所分解,能被氢氟酸强烈分解的特点,江西鹰潭磷肥厂进行了“用硫酸分解钾长石、磷矿石和萤石混矿,以碳铵中     

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     

微波协同条件下钾长石低温提钾工艺研究

探讨了微波协同条件下钾长石低温提钾工艺过程。在微波消解仪中使用化学试剂与钾长石反应,分析各影响因素对钾溶出率的影响。研究结果表明：钾长石粒径越小,钾的溶出率越高;硫酸质量分数增大,溶出率逐步增大;溶出率随反应温度的上升而增加,在反应温度达到160 ℃时,钾提取率趋于稳定。利用响应面分析法对钾长石提取工艺条件进行优化,最终确定最佳实验条件：硫酸质量分数为70%,钾长石与磷矿质量比为0.8∶1,氟化钙与磷酸钙质量比为3∶1,温度为160 ℃,钾提取率达到83%以上。     

钾长石湿法提钾工艺研究

根据离子交换反应原理,选取钾长石与磷矿、硫酸在水热反应釜中反应,对钾长石与磷矿、硫酸反应的提钾工艺进行了研究,为开发利用钾长石提钾工业应用提供理论依据。实验表明,各影响因素对钾长石中钾溶出率的影响由大到小依次为：原料配比、硫酸浓度、反应时间、硫酸用量、反应温度。适宜工艺条件为：钾长石与磷矿质量比为0.8 ∶[KG-*3]1,硫酸用量为4 mL/g,硫酸质量分数为70%,反应温度为160 ℃,反应时间为4 h。在此条件下,钾溶出率可以达到74.1%。     

钾长石低温提钾工艺的机理探讨

使用化学试剂与钾长石反应模拟低温提钾过程,通过分析各组分对钾溶出率的影响,初步探讨钾长石低温提钾过程的机理,为该工艺的工业化提供理论依据。钾长石低温提钾过程为:首先是硫酸与磷矿反应产生HF,HF分解破坏钾长石的结构,在此基础上Mg2+,Ca2+与钾长石中的K+发生置换反应成为平衡电荷离子。随着钾长石与模拟磷矿配比的增加,钾溶出率先有所上升,在配比达到0.8∶1时达到最高。随着镁钙比的增加,钾的溶出率出现先增加,在1∶1时达到最高,然后呈现基本水平的趋势。在常见磷矿氟含量范围内,随着氟化钙量的增加,钾的溶出率呈现单调增长。实验表明,组分对钾溶出率影响从大到小为:氟化钙质量>氧化镁与氧化钙质量比>磷酸三钙质量。     

钾长石提钾工艺研究

根据离子交换反应原理,对钾长石与磷矿、硫酸反应的提钾工艺进行了研究。实验表明,各因素对钾长石中钾溶出率的影响大小依次为:原料配比硫酸质量分数硫酸用量反应时间反应温度。实验条件下的适宜工艺条件为:矿石质量比0.8∶1,硫酸用量4 mL/g,硫酸质量分数70%,反应温度160℃,反应时间4 h,钾溶出率可以达到74.1%。     

钾长石-NaOH体系水热法提钾工艺研究

在水热条件下建立钾长石-NaOH反应体系,全面探讨影响该体系钾溶出率的各种因素。试验表明,在最优条件下钾的溶出率可高达90%以上。原矿和滤渣的XRD物相分析表明,NaOH添加剂破坏了钾长石的晶体结构,并形成了新物相。     

钾长石-磷矿-硝酸脲体系分解钾长石的探讨

详细研究了钾长石与磷矿、硝酸脲反应的提钾新工艺, 验证了钾长石-磷矿-硝酸脲体系分解钾长石提取有效钾的可行性。通过正交实验得到各因素对钾溶出率影响大小依次为：反应温度>硝酸用量>反应时间>尿素与硝酸物质的量比。得到适宜的工艺条件：尿素和硝酸物质的量比为1:1;5.5 mol/L的硝酸用量为4 mL;反应温度为120 ℃;反应时间为2 h。在此条件下有效钾的溶出率可达96.23%,水溶性钾溶出率可达29.65%。通过单因素寻优实验得出钾长石与磷矿、硝酸脲反应提取有效钾的适宜工艺条件：反应温度为105～115 ℃,硝酸用量约为4.7 mL,反应时间约为2 h。     

钾长石与磷矿磷酸反应机理研究

分析了钾长石、磷矿、磷酸不同组合反应体系的钾、磷溶出率,并用XRD和FTIR对反应物和产物进行了物相分析。实验结果表明:磷酸不能分解钾长石,但加入磷矿以后,钾长石中钾可以被大量提出;反应分二步,首先是磷酸分解磷矿生成可溶于水的Ca(H2PO4)2和HF,然后HF能分解钾长石,但钾长石中钾的提取主要是Ca(H2PO4)2电离的Ca2 与钾长石中K 发生离子交换反应的结果。实验结果还表明,体系中的氟也会以K2SiF6的形式固定钾而降低钾的溶出率。     

Acidization III—The kinetics of the dissolution of sodium and potassium feldspar in HF/HCl acid mixtures

The dissolution of a potassium and a sodium feldspar in hydrochloric-hydrofluoric acid mixtures was studied in a rotating disk system at 25 and 100°C under a pressure of 40 psig. Under these conditions, the dissolution rate is limited by the rate of reaction of the acids with the solid surface.The rate of dissolution may be described by the following type of rate law:

The parameters a and b for potassium feldspar have the values 0·4 and 1·2, respectively, whereas for sodium feldspar both have a value of 1·0. A mechanism for the dissolution reaction is proposed which is consistent with experimental observation. The analysis suggests that the dissolution is limited by the rate at which the hydrofluoric acid reacts with the solid surface and that the strong influence of the hydrochloric acid on the dissolution rate is due to the adsorption of hydrogen ions on the mineral surface.     

钾长石-氧化钙-氢氧化钾体系提钾工艺研究

采用球磨反应和静态水热反应对钾长石-氧化钙-氢氧化钾体系提钾工艺进行了研究,结果显示：温度对钾长石提钾有较大的影响,静态水热反应提钾效果优于球磨反应.较适宜的静态水热反应工艺条件为：m（氧化钙）/m（钾长石）为1.5,m（钾长石）/m（氢氧化钾）为15,恒温220℃下反应10h,每克钾长石加水量为20 mL,此时钾溶出率达到90％以上.     

低温条件下微波对钾长石溶出性能影响的微观机理分析

目前利用钾长石提钾的工艺研究多为过程复杂且能量损耗较大,本文提出了一种利用微波辐射协助水热反应提钾的新方法。采用微波辐射预处理钾长石粉末,加热迅速,再通过低温条件下的水热反应体系溶出钾离子,对此过程中微波辐射时间,微波辐射功率因素对钾溶出率的影响进行研究,并通过SEM、XRD等表征手段对反应后滤渣进行微观分析。优化工艺条件可以得出,在微波辐射功率600W、微波辐射时间15min、水热反应时间180min、水热反应温度180℃时效果最佳。研究结果表明:最优条件下,钾的溶出率达92%;微波辐射使钾长石预处理后表面发生变化,生成K_0.85Na_0.15AlSiO₄等产物,提高了钾长石的溶出性能;反应生成水羟方钠石[Na₈Al₆Si₆O₂₄(OH)₂(H₂O)₂];有效节约了反应时间和反应过程中的能量损耗。     

NaOH亚熔盐法分解钾长石矿

以高浓度NaOH溶液为亚熔盐介质分解钾长石矿精粉,考察了矿物粒径、NaOH溶液浓度、搅拌速度、反应时间、反应温度、液固比对K+溶出率的影响,并对分解过程动力学进行分析. 结果表明,100 mm粒径钾长石矿精粉的最佳反应条件为：NaOH初始浓度60%(w)、反应温度约160℃、搅拌速度400 r/min、液固质量比4:1、反应140 min,该条件下K+溶出率大于98%. 钾长石的分解符合粒径恒定的缩核模型,反应初期固相产物层内扩散为速控步骤. 80~140℃下,反应的表观活化能为110.42 kJ/mol.     

低冰镍转炉渣中钴的氧压酸浸行为及其动力学

研究了转炉渣中钴氧压硫酸体系选择性浸出过程的行为及其动力学。通过改变搅拌速度、反应温度、硫酸浓度、氧分压、物料粒度以及反应时间等浸出条件,考察钴浸出率的变化及影响,获得转炉渣中钴的浸出动力学规律。结果表明,钴的浸出率随着温度、酸度、氧分压的增加而增加;硫酸质量浓度大于0.4 mol·L^-1会导致铁大量溶出;浸出过程符合未反应芯收缩核模型,前期受化学反应控制,然后转变为混合控制,后期受固体产物层扩散控制。化学反应控制和固体产物层扩散控制过程的活化能分别为43.19 kJ·mol^-1 和10.49 kJ·mol^-1。化学反应控制过程对硫酸浓度、氧分压及粒度的反应级数分别为0.79、0.85和 -0.95。     

钾长石与氯化钙在磷酸体系中的反应过程探讨

基于低温水热反应理论,以钾长石和无水氯化钙为反应物,在磷酸体系中研究温度、时间和钾长石粒径对钾、铝溶出率的影响。通过正交试验得出比较理想的反应条件：温度200℃;65％的磷酸用量2．23mL／（g钾长石）;配料比m（氯化钙）：m（钾长石）=1．5：1,此时,钾长石中K2O溶出率可达75％以上,Al2O,溶出率可达95％以上。     

钾长石-磷矿-盐酸反应体系实验研究

建立钾长石-磷矿-盐酸反应体系,综合利用钾长石和磷矿,全面考察影响该体系磷、钾溶出率的各种因素。用过0．074mm标;住筛的钾长石和磷矿为原料,最适宜反应条件为：磷矿石与钾长石质量比为1,盐酸（1＋1）加入量为5．6mL／g钾长石,反应温度为200℃,反应时间在70min以上,此时钾和磷的溶出率都能达到90％以上。