低溫浸出提取磷鉀伴生礦中鉀的研究.pdf

1、我國人口眾多，糧食是不可忽視的大問題，把農(nóng)業(yè)放在國民經(jīng)濟(jì)首位是我國的一項(xiàng)重要國策。氮、磷、鉀是維持農(nóng)作物正常生長(zhǎng)的三大化學(xué)元素，對(duì)農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)代謝過程至關(guān)重要，而且缺一不可。但我國除了青海湖地區(qū)有較多可溶性鉀儲(chǔ)量外，其它地方基本無大量可溶性鉀礦。而且我國施肥比例不合理，多氮少磷缺鉀情況嚴(yán)重。因此，我國磷鉀肥存在巨大缺口和需求。
　　近年來，湖北省宜昌市夷陵地區(qū)發(fā)現(xiàn)了膠磷礦與鉀長(zhǎng)石共生的磷鉀伴生礦，且儲(chǔ)量較多。該礦為中低品位礦，

2、P2O5含量為4％~12%，K2O含量為5%~9%，SiO2等雜質(zhì)含量高。如果充分利用該低品位礦石中的鉀，將具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
　　本文建立了利用火焰原子吸收分光光度計(jì)，采用標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)量夷陵地區(qū)磷鉀伴生礦酸浸溶液中鉀含量的方法，研究了礦物的反應(yīng)特性和發(fā)泡特性，還重點(diǎn)研究了硫酸體系和磷酸體系下酸浸情況，并建立了磷酸體系下的酸浸反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型，最后進(jìn)行了微波加熱條件下的探索實(shí)驗(yàn)。研究結(jié)果如下：
　?。?）利用火焰原

3、子分光光度計(jì)，采用標(biāo)準(zhǔn)加入法，可以準(zhǔn)確測(cè)量浸出液中鉀含量。實(shí)驗(yàn)表明：其標(biāo)準(zhǔn)偏差小于3%，加標(biāo)回收率為97.5%~99.0%。所測(cè)礦石、溶液和礦渣中鉀含量，滿足鉀元素衡算。
　?。?）夷陵地區(qū)三種磷鉀伴生礦，反應(yīng)活性較高，抗阻緩性良好，發(fā)泡能力強(qiáng)，泡沫穩(wěn)定性好，濕法工藝中可能需要采取消泡措施。
　?。?）硫酸浸出體系中，按照太陽山磷鉀伴生礦：氟化鈣：50%硫酸=1 g：1 g：3 mL的比例加料，120℃下反應(yīng)5 h，鉀浸出率

4、達(dá)到75.1%。磷酸浸出體系中，按照太陽山磷鉀伴生礦：氟化鈣：60%磷酸=1 g：0.3 g：10 mL的比例加料，設(shè)置500 r/min攪拌強(qiáng)度，110℃下反應(yīng)14 h，鉀浸出率達(dá)到85.6%，基本滿足低溫提取磷鉀伴生礦中鉀的要求。
　?。?）SEM分析表明，磷酸酸浸后礦石形成多孔疏松結(jié)構(gòu)。XRD分析表明，文中磷酸酸浸過程，以鉀長(zhǎng)石的酸解反應(yīng)為主。
　　（5）建立了磷酸酸浸反應(yīng)的液膜非穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散控制模型，計(jì)算值和實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合