钾长石-硫酸钙-碳酸钙体系提钾添加剂的实验研究
钾长石-硫酸钙-碳酸钙热分解体系产物形成过程的热力学分析
C S 4C C , a O+ a O 混合试剂作为添加剂时 , 钾长石热分 解 过程 的工 艺条 件和 动力 学实 验 ;同时应 用热力 学
计 算 , 长 石热 分解 反应 机 理进 行 了探讨 , 对钾 并确 立 物 料 配 比为 钾 长 石 : aO。 C C 3I: 2 , C S : a O= 1: 0认 为最 终产 物 以 KS 。CS和 CA 为主 ; 通过 X D 2O 、 3 3 但 R
且可同时经济合理地把钾长石中的硅 ,转化为农业 上可用 的有效 硅肥 , 资源 利 用率 高 。 因此 , 目前在 众
多提钾 方法 中 , 焙烧 法具 有 较大 的应 用前 景 , 为 当 成
前 研究 的一个 热点 蚴。
分析反应产物时 , 还发 现了 CS c , c 、 和 s 等物
关 键 词 钾 长石 热力学 yo o mi gP o e so li e r d csi t o l s - S e mo y a c t d nF r n r c s f Cacn dP o u t Orh ca e Ca OrCa n CO3 y t m se S
Ab ta t s rc W i emo y a ism e od te fr n rc s fc lie rd cs i e ot o ls - S t t r d n m c t s, o mig p o es o ac d po u t t rh caeCa OrCa hh h h n n h CO ̄s se i tdid y tm ssu e .At
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第 2 卷第 4 9 期
20 06年 7月
非金 属矿
No . e al ,n s n M t l cl i e i  ̄ !
钾长石-CaSO4-CaCO3体系的热分解生产复合肥
( .Sh o o n i n e t c n ea dE g e r g ot hn 1 col f vr m na S i c n n i ei ,SuhC ia E o l e n n
迄 今 为止 , 内外 对 钾 长 石分 解 反 应 的 研 究 国
并对分解机理进行探讨 , 为钾长石矿资源高效利 用生产钾硅肥提供理论指导。
主要集 中于助剂选择及工艺条件优化等方面, 而
对 钾长 石分解 反应 的热 力学 分析 和动 力学 的报 道 较少¨ “ 。笔者 等 曾对 以 C C , aO a O +C S 为 助剂
呈 肉红 色 , 自山东 烟 台 , 分选 、 产 经 干燥 后 用盘 式
本文研究 的是 钾长石-aO 一a O 体 系 的 CS C C 热分解 产 物 , 其 进 行 了 X D和 电子 探 针 分 析 , 对 R
第3 7卷
第 2期
化 肥工 业
21 00年 4月
钾 长石 一 a O 一 a O C S 4 C C 3体 系 的热 分解 生产 复合 肥
耿 曼 陈定 盛 石 , , 林
(. 1华南理工大学环境科学学研 究所 .
摘要
广州 504 ; 160
广 州 5 05 ) 165
应 用 XR D和电子探针研 究 了钾长石-aO -a O 体 系的热分解 生产复合肥 的过 程。结果表 明: CS C C 3 随
着 CC , aO 的增加 , 热分解产物 主要 物相 为 CSCA和 ls 4 电子探针分析表 明, ,。 ( 0; 2 热分解产物有新 生过渡 带的矿
钾长石提钾实验方案
钾长石提钾实验方案钾长石提钾实验方案方案一:NaCl熔盐浸取法本实验方案先参考钾长石提钾中的氯化物法,因为钾长石中主要组成为:K2O约7~11%,SiO2约65~75%,Al2O3约18~20%,还有部分微量杂质,与本实验的原料矿组成类似,而且实验所需药品及仪器易得,方法简单,先采用此方法做探索性实验,此方法中,破坏钾长石中的晶体结构是是制取钾肥的关键,而热分解时添加的助剂是必不可少的,本实验方案的是助剂NaCl(也可以采用CaCl2等其它助剂),实验开展的步骤为:先将矿与助剂按一定比例混合放在马弗炉中焙烧,取出冷却一段时间,浸取,过滤,定容,再用四苯硼钠重量分析法分析滤液中的钾含量,计算钾的溶出率,最后将钾钠分离,分步结晶。
实验的具体步骤如下:1.焙烧实验药品:原料矿;NaCl粉末实验仪器:分析天平;马弗炉;坩锅;烧杯;玻棒实验步骤:称取20g原料矿和20gNaCl粉末放入同一烧杯中,用玻棒将它们均匀混合后放入坩锅中,将坩锅放入马弗炉中加热,温度设定为800℃,加热为2h;其它条件不变,改变加热温度分别为850℃,900℃,950℃做三组单因素实验。
这个过程中,反应温度对熔出率有较大的影响,只有当温度高于氯化钠的熔点时,才能有较好的熔出率,NaCl的熔点是801℃,氯化钠与钾长石的配比和反应时间也有一定影响,最后根据钾的溶出率优化反应条件。
2.浸取分离实验步骤:取一定量水于烧杯中,将焙烧物放入水中,使可溶性组分转为液相,成为浸出液,然后抽滤,使浸出液与不溶性固体残渣分离。
3.钾离子的分析实验方法:分析方法为四苯硼酸钠重量法,四苯硼酸钠重量法是测钾的国标方法,也是目前土壤、肥料中钾含量测试应用最为广泛的一种分析方法。
其分析原理为:在碱性较弱的介质中,四苯硼酸钠溶液作为沉淀剂与待测溶液中的K+反应,形成白色的沉淀四苯硼钾,然后将所得沉淀进行过滤、洗漆、干燥并称重,根据沉淀的质量测得溶液中所含的钾含量。
钾长石-CaCO3-CaSO4体系的热分解反应与△GT 0计算
C2 7C AS c s 、 A l 、 2 、 n 2 C S和 C A 3 。在 钾 长 石 A 3 s等
与 C O 的分解 产物 中 , S既是 最初 的生成 物 , a 同
时也 是最 稳定 的复合 物[ 。 复合 物分 子 式 简写 为 : C=C O, a A=A 2 , 1 03S
AG  ̄, 定 了 钾 长 石 添加 C O+C S 制 取 K S 4 T 确 a &0. 2O 1  ̄物料 配 比范 围 , 并得 到 了试 验验 证 。
关t 词 : 长 石 一硫 酸 钙 一碳 酸 钙 体 系 ; 分 解 ; 力学 ; GT 硫 酸 钾 钾 热 热 A 。;
中 啊分 类 号 : Q0 12 T 2 . 文 献 标识 码 : A
(. I 环境 保护部 华南 环境 科 学研究 所 , 东 广 州 5 0 5 ; . 南理 工 大学环境 科学 与工程学 院 , 广 1652 华 广东 广 州 5 0 4 ; . 1 6 0 3 中海 石油炼 化有 限责任 公 司 , 广东 惠 州 5 6 8 ) 10 4
摘 要: 利用最新热力学数据及 KAS3 —SO2C O—t1 一So 、 O—A 2 一SO 体 系相图, Ii os i 、 a ko3 i2K2 2 I 03 iz 对钾 长石 分别添 加 C O和 C O+Cl 的热分解进行 了热力学分析 , a a tO4  ̄ 并拟定了可能的反应 , lo ~1 0 在 1o 50 K范 围内计算 了各反 应的
中于助剂选 择及 工 艺 条 件 优化 等方 面 , 对钾 长 而
TTAp T f Cd
J 29 8 1
式 中 : G1 A ’ 。一温 度 为 T( 下 的 反应 吉 布 K) 斯 自由焓 变 ( Jmo) H2 k / 1;△ 9 8一温 度 为 2 8K 下 9
钾长石提钾新技术研究
2.3
实验方法及元素分析测试方法………………………………………….9
2.3.1 2.3.2
2.4
实验结果与讨论……………………………………………………10
2.4.1 2.4.2
2.5
小结………………………………………………………………………………………20
第三章
3.1 3.2
钾长石.磷矿.盐酸体系机械力化学法提钾研究………………………。21
source
This
by
neutralization of the ammonia and milling 4.7.the solution of
an
products.When
the pH was increased to
aluminum ion precipitated completely,at this moment,about
(保密的学位论文在解密后适用本授权书)
学位敝者孙嚆奸
签字日期:2。侈年么p力磊
学位论文作者毕业后去向:
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工作单位:;z一朱、}{=格纬稚诙计研翔微苷话:口力争.护77膨圹丁
通讯地址:÷弼甬橄易丫区云龙2lJ终桅蝴:z I|f。。垆
合肥工业大学
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mL/(g
phosphate
rock),reaction time
3 h,potassium dissolution
56.46%,phosphorus dissolution rate of 77.98%.
paper also discussed the introduction of the nitrogen
贵州省钾长石提钾工艺初步研究
关 键 词 :钾长石 ; 熔融浸渍法 ; 焙烧;钾提取率
中图分类号 : T Q 4 4 3 . 5
文献标志码 :A
文章编号 : 1 0 0 1 — 9 6 7 7 ( 2 0 1 4 ) 0 7 — 0 0 7 9 — 0 3
( 贵 州大 学化 学与, f  ̄ X - 学 院 ,贵 州 I 贵阳 - 5 5 0 0 0 3 )
摘 要 :在高温条件下,利用熔融浸渍法 , 对贵州万山地区钾长石进行提钾工艺研究 ,全面探讨助熔剂的阴离子及阳离子
对钾 提取 率的影响 , 最终选定 N a C 1 为最佳助熔剂 。正交 实验数据表 明 , 钾 长石 提钾 的较佳工艺条件 为 : 焙烧温 度 9 0 0℃ 、焙烧 时
me n t i o n b e t t e r c o n d i t i o n s w e r e c a l c i n a t i o n t e mp e r a t u r e 9 0 0 ℃ ,c a l c i n a t i o n t i m e 1 2 0 mi n ,m( f e l d s p a r ): m( N a C 1 )=
Ab s t r a c t :U n d e r h i g h t e mp e r a t u r e c o n d i t i o n s ,G u i z h o u P r o v i n c e W a n s h a n r e g i o n e x t r a c t i n g p o t a s s i u m f e l d s p a r r e s e a r c h p r o c e s s wa s s t u d i e d c o mp r e h e n s i v e l y b y me l t i mp r e g n a t i o n me t h o d ,w h i c h i n l f u e n c e d a n i o n s a n d c a t i o n s o f l f u x o n p o t a s s i u m e x t r a c t i o n r a t e .T h e i f n a l s e l e c t i o n wa s N a C 1 。a n d o r t h o g o n a l e x p e r i me n t d a t a s h o we d t h a t p o t a s s i u m f e l d s p a r
钾长石-硫酸钙-碳酸钙体系的热分解体系研究
关键 词
钾长石 一 硫酸钙 一 碳酸钙体 系 热力学 热分解 钾 肥 文章 编 号 : 0089 (010-080 10-0 8 1)200 . 2 3
摘 要
对钾长石 一 硫酸钙 一 碳酸钙体 系的热分解反应进行 了 究.应 用热 力学方法对体 系的 6个反应 的吉布斯 自由能进行 了计算, 研 . 按
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
反 应方 程 式 的 比例 , 不 同 温度 下的 焙 烧 产 物测 定 其 钾 溶 出 率 , 对 并进 行 了 X D 和 电子探 针 分析 ; 果 表 明 , 体 系适 宜 的物 料 配 比 为 nKAS) R 结 该 (  ̄:
中图分 类 号 : Q 4. 文献 标识 码 : T 43 5 A
Re e r h o e m a s o i t n o t s l s a - S - CO3S s e s a c n Th r l Dis c a i f o Po a h Fe d p r Ca O4Ca y t m
g i e t n f c r t s i m e t i e a cn n o a h f l s a . u d o ma u a t epo a su f ri z r u l by c li i g p t s —e d p r
Ke r p t s l s a - S 一 CO3s t m t e mo y a c t e a e o o i o K— e iie y wo ds o a h f d p rCa O4Ca e yse h r d n mi h r l c mp st n m d i f r lz r t
以天然钾长石为原料制取钾肥研究进展
261 我国天然钾长石的现状我国天然钾长石储量非常丰富,集中分布在我国云南、贵州、四川、湖南、湖北、河南、安徽、江西以及山西地区,大多是不溶于水的钾,可溶于水的钾很少,我国目前注意力主要集中于对钾肥的提炼。
虽然某些种类的钾肥提取技术有限而靠进口,但我国仍然是钾肥生产大国。
我国从1990到如今(2017年),钾肥提取、生产从毫无根基的生产、提取空白国逐渐成为了生产、提取的大国,从我国对于钾肥生产、提取近30年的历程来看,我国以每年20%~25%的速度在增加,尤其是2007—2012年间各类钾肥的提取增长速度,增势迅猛,所以,就我国而言,应加大对钾肥类提取的新兴技术的采用,不局限于单一的生产技术,增加生产和提取的技术。
2 我国钾肥制取技术现状我国目前对于钾肥的提取方法有很多种,如高温提取法、化学试剂提取法、微生物分解法等方法。
下文举例详述了几种制取钾肥的方法。
2.1 高温提取法高温提取法主要是利用熔炉分层法来进行对天然钾长石的提取。
随着时间和技术的不断推移加强,我国对于高温提取方法已攻克了许多难题,而且提取方法也日渐成熟。
此工艺通过3m 3和6m 3的高炉进行提取,此方法具有流程简单、工艺可行、能连续运转以及钾长石可生成碳酸钾、水渣可制成白水泥等特点。
且高温提取钾肥手艺还伴随着化工、冶金、建材这三个行业的某些技术,这样多种类复合型技术的运用,对于生产力的提高优化有着重要作用,“一技多用”使各类资源结合生产提取,充分利用,这样不仅提高了生产力还能节约生产成本,产生更高的经济效益,使各类资源得到充分利用。
2.2 利用化学试剂提取钾肥具体可分为DG法、CN法、NC法、NNS法、NSN法五大类。
在钾长石或钾长石粉末中加入不同的化学试剂(硫酸、氨水pH等),利用低温分解、低温分离等方法提取、炼制钾肥。
此方法不仅达到了低耗能的效果,更实现了对钾长石的综合、充分利用。
2.3 微生物分解法微生物分解法是利用培养微生物,然后通过微生物对钾长石进行钾肥的分离。
钾长石综合开发利用新方法
钾长石综合开发利用新方法3薛彦辉 张桂斋 胡满霞(山东科技大学,青岛 266510)摘 要 介绍一种低成本分解钾长石的新方法。
该法循环利用助剂作为催化剂分解钾长石,将分解温度降至90℃~140℃。
钾长石中钾元素用于制取复合肥,钾的提取率达到99%以上,副产物白炭黑和聚合硫酸铝(提取率达96%)分别作橡胶补强材料及水处理絮凝剂,助剂催化剂的回收率为90%~96%。
与已有的其他方法相比,该法具有较高的应用和经济价值。
关键词 钾长石 低温 助剂 复合肥 白炭黑 聚合硫酸铝New Method of Complex Utilization of Potassium FeldsparXue Y anhui Zhang Guizhai Hu Manxia(Shandong University of Science&Technology,Qingdao 266510)Abstract This thesis has introduced a new method to decompose potassium feldspar with low2cost.It recycled using flux as catalyzer to decom2 pose potassium feldspar,which can reduce the decompose temperature to90~140℃.From this,the extract rate of potassium is99%and used to pre2 pare potash fertilizer;the extract rate of by2product is96%,the white carbon as rubber’s reinforcing material,the polymerized Al2(SO4)3as water2dis2 posal flocculation;the recycle rate of flux is between90%~96%.Compared with other processes,the cost falls clearly and this method has great practi2 cal value and economic value.K ey w ords potash feldspar low2temperature flux compound2fertilizer white2carbon polymerized Al2(SO4)3 我国境内绝大部分钾资源,为水不溶性的钾长石矿。
一种钾长石中提取钾盐的方法[发明专利]
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010420641.8(22)申请日 2020.05.18(71)申请人 山西宝盛远华新材料股份有限公司地址 043800 山西省运城市闻喜县凹底镇辛村申请人 朱广东(72)发明人 朱广东 吉俊康 乔升 朱登强 陈磊 吉立晋 (74)专利代理机构 北京慕达星云知识产权代理事务所(特殊普通合伙)11465代理人 赵徐平(51)Int.Cl.C01D 7/00(2006.01)C01F 7/74(2006.01)C01B 33/12(2006.01)(54)发明名称一种钾长石中提取钾盐的方法(57)摘要本发明公开了一种钾长石中提取钾盐的方法,包括以下步骤:(1)将钾长石和碳酸钾粉按照质量比为1:(0.8-1)混合均匀,在1300-1350℃下加热2-3h,得到液态熔体;(2)在搅拌的条件下,将液态熔体加入到水池中,是水质量的0.2-0.3倍时,停止操作,得到溶液;(3)将溶液过滤,得到滤饼Ⅰ和滤液Ⅰ;(4)将滤液Ⅰ碳化,过滤,得到滤饼Ⅱ和滤液Ⅱ;(5)将滤液Ⅱ加热蒸发至固液体积比为1:(0.2-0.3)时停止,得到碳酸钾。
本发明中通过利用碳酸钾作分解剂从钾长石中提取碳酸钾,既简化了工艺,后续还能够采用本工艺的产品当原料继续从钾长石中提取碳酸钾,使资源得到充分利用。
权利要求书1页 说明书4页CN 111620353 A 2020.09.04C N 111620353A1.一种钾长石中提取钾盐的方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将钾长石和碳酸钾粉按照质量比为1:(0.8-1)混合均匀,在1300-1350℃下加热2-3h,得到液态熔体;(2)在搅拌的条件下,将液态熔体加入到水池中,当液态熔体是水质量的0.2-0.3倍时,停止操作,得到溶液;(3)将溶液过滤,得到滤饼Ⅰ和滤液Ⅰ;(4)将滤液Ⅰ碳化,过滤,得到滤饼Ⅱ和滤液Ⅱ;(5)将滤液Ⅱ加热蒸发至固液体积比为1:(0.2-0.3)时停止,得到碳酸钾。
钾长石-氯化钙高温反应体系热力学分析
钾长石-氯化钙高温反应体系热力学分析
钾长石(orthoclase)是一种常见的钠铝石类矿物,其化学式为KAlSi3O8。
它是由钾、铝、硅和氧四种元素组成的。
氯化钙是一种常见的化学物质,其化学式为CaCl2。
它是一种无色的结晶或白色的粉末,常用作食品添加剂和农药。
将钾长石和氯化钙混合在一起,在高温下会发生反应。
这个反应体系的热力学分析包括对反应放热、改变温度和压力对反应的影响等方面进行研究。
为了进行热力学分析,需要确定反应的化学方程式和反应的热力学数据,如反应热、改变熵、改变焓值等。
这些数据可以通过实验测量得到,也可以从化学数据库中获取。
使用这些数据,可以使用热力学计算公式来计算反应的热力学性质,如反应的热力学自发性、稳定性、活化能、等温线和等压线等。
这些信息有助于理解反应的物理和化学机制,并为进一步优化反应条件和设计反应工艺提供依据。
从钾长石中提取钾的研究
[ 中图分类号 ] TD871 [ 文献标识码 ] A [ 文章编号 ] 1008 - 178X(2007) 01 - 0052204
0 前言 钾是植物生长过程中的主要营养元素之一 , 因而大量用于化肥 。在施用化肥时 , 氮 、磷 、钾需要按一定
的比例才能发挥较好的效果 。我国耕地普遍缺钾 , 在含钾不足的土壤上施用钾肥一般可增产 20~30 % , 高 的可达三倍 , 可见钾肥对农作物增产有重要的作用 。目前发达国家氮磷钾的比例为 1 : 015 : 015 , 而我国为 1 : 0128 : 010027 , 钾肥远远不足缺口甚大 。因此扩大钾肥生产显得十分重要 。由于我国便于利用的可溶性 钾资源较少 , 主要有青海察尔汗盐湖的氯化钾 , 浙江平阳和安徽庐江的明矾石 。而不便于利用的难溶性钾长 石资源却遍布全国各地[1] 。为此 , 本论文以钾长石为原料开展了提取钾的研究 。 1 工艺制取方法的比较
图 1 熔融浸取法流程图
313 钾长石组成分析 该样取自黑龙江省密山市 , 矿区钾长石储量 4 亿 t , 钾长石呈肉红色 , 主要化学成分如表 1 : 表 1 矿物化学分析结果
钾长石-萤石-硫酸-氟硅酸体系提钾工艺研究
钾长石-萤石-硫酸-氟硅酸体系提钾工艺研究兰方青;旷戈【摘要】实验研究了钾长石-萤石-硫酸-氟硅酸体系提钾工艺过程.结果表明,该体系下提钾优化工艺条件为:m(萤石):m(钾长石)=0.35:1,质量分数为60%的硫酸、10%的氟硅酸用量分别按,m(H2SO4):m(钾长石)=1.35:1、m(H2SiF6):m(钾长石)=0.162:1,反应温度为120℃、反应时间为3.5 h,在此条件下钾的提取率达到97.2%.考虑氟化学低温腐蚀钾长石氟元素后续的循环利用,可极大地降低钾长石矿物提钾的成本,因此本工艺具有很好的工业应用前景.【期刊名称】《化工生产与技术》【年(卷),期】2011(018)001【总页数】4页(P19-21,28)【关键词】钾长石;氟硅酸;低温分解;钾肥【作者】兰方青;旷戈【作者单位】福州大学化学工程技术研究所,福州,350108;福州大学化学工程技术研究所,福州,350108【正文语种】中文【中图分类】TQ443.5世界上的钾盐主要来自于水溶性的钾盐矿。
我国水溶性的钾盐矿仅占世界总量的0.29%,并且大多分布在新疆、西藏等地,开发难度极大[1]。
面对我国钾肥日益紧张的局面,开发利用难溶性钾矿资源生产钾肥,具有极为重要的意义。
我国非水溶性的钾盐矿十分丰富,总量超过21 Gt,其中钾长石作为一种典型的难溶性固态钾盐矿,在我国分布极为广泛[2-3]。
钾长石分子式为KAlSi3O8,属难溶性钾盐中的一种。
研究表明其Al—Si—O架状结构除氢氟酸外,常温常压下几乎不被酸碱分解。
目前国内外已有学者对钾长石制取钾肥的工艺条件进行了研究。
文献[4]报道了钾长石在高温高压下的酸、碱、盐条件下,体系中离子半径小于K+的阳离子能和K+发生离子交换而析出钾。
陈定胜采用添加剂和钾长石在高温下煅烧,在熔融状态下,添加剂中的金属离子和K+发生离子交换制取钾盐[4];韩笑昭采用表面活性剂对钾长石的吸附提钾制取钾盐,由于提取率较低,目前只能处于理论研究水平[5];薛彦辉采用钾长石和萤石在硫酸体系中反应制取钾肥,由于其反应物料消耗过多,因此很难实现工业化[6]。
钾长石-硫酸钙-氧化钙热反应制备可溶性钾机理研究
钾长石-硫酸钙-氧化钙热反应制备可溶性钾机理研究夏举佩;任雪娇;李国斌;苏毅;晁静霞【期刊名称】《北京工业大学学报》【年(卷),期】2014(000)011【摘要】为了探求钾长石、磷石膏制备硫酸钾的机理,以钾长石、石膏、氧化钙为原料,通过 XRD 图谱及钾溶出率分析研究了 n(钾长石):n(CaSO4·2H2 O):n(CaO)为1:1:(2~16)配料的热反应过程。
结果表明:最适宜物料配比为1:1:10,在此配料体系下,焙烧产物中硅酸钙有 CS、C2 S 和 C3 S 三种,其组成、比例与体系的反应温度有关,硅铝酸钙盐只有 C2 AS 一种,无 C3 A 生成,与文献报告不一致;置换生成 K2 O 的反应有2种途径,当温度低于1100℃时,置换反应发生在 KAlSi3 O8与 CaO 之间,超过1100℃时,则 KAlSi3 O8与 CaO 和 KAlSi2 O6与 CaO 的置换生成反应共存;温度低于1200℃时,置换出的 K2 O 不能结合为硫酸盐,而是以气态的形式逸出;温度高于1200℃时,可溶性钾盐以 K2 S2 O8形式存在,无 K2 SO4成分。
TG-DSC 实验结果表明:体系置换反应起始温度约为1000℃,1100℃以后反应激烈进行,与不同温度下 XRD 图谱分析结果相吻合,高温下体系失重的原因是 K2 SO4转化为 K2 S2 O8释放出K2 O 并以气态逸出所致。
【总页数】6页(P1735-1740)【作者】夏举佩;任雪娇;李国斌;苏毅;晁静霞【作者单位】昆明理工大学化学工程学院,昆明 650500;昆明理工大学化学工程学院,昆明 650500;昆明理工大学化学工程学院,昆明 650500;昆明理工大学化学工程学院,昆明 650500;昆明理工大学化学工程学院,昆明 650500【正文语种】中文【中图分类】TQ110.3【相关文献】1.钾长石-硫酸钙-碳酸钙体系提钾添加剂的实验研究 [J], 柯亮;石林;陈定盛2.磷石膏、钾长石与焦炭热反应试验及机理研究 [J], 李兴平;刘阳;张西兴;胡兆平3.钾长石与氢氧化钠常压水热反应提钾工艺研究探讨 [J], 邵园芳;韩效钊;汪全南;江东荣;叶梅娇;吴海英4.钾长石分解制备硫酸钙晶须工艺研究 [J], 李延峰;张予新;张光旭;戴正旭5.利用钾长石制备硅钙钾镁肥的试验研究 [J], 佟哲磊因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
煅烧分解钾长石提取碳酸钾的实验研究
( 3) 3 K[ AlSi 3O8] + 9 K2CO3 = K3Al 3O6 + 9 K2SiO3 + 9CO2 ↑
( 4)
3Ca[ Al 2Si 2O8] + 7. 5 K2CO3 = 2 K3Al 3O6 + 1. 5Ca 2SiO4
+ 4. 5 K2SiO3 + 7. 5CO2 ↑
( 5)
关键词 钾长石 煅烧 分解反应 碳酸钾 矿物聚合材料
Key words K- feldspar calcination dissociation reaction potassium carbonate mineral polymeric material
碳酸钾广泛应用于化工 、电子 、玻壳 、陶瓷 、印 染 、油墨 、照相药品 、聚酯 、炸药 、电镀 、制革 、建材 、 水晶及医药等领域 [7 ] , 是工业生产不可缺少的重要 原料 。特别是用于生产玻璃 、光学玻璃 ,是生产电子 管 、电视机显像管 、计算机显示器玻壳的主要原 料 。近年来 , 电子 、电视机和计算机工业的发展 , 对 电子级碳酸钾产品的需求增长 ,市场前景看好 。
0. 28 0. 03
0. 08 0. 00
0. 73 0. 64
0. 67 0. 50
0. 38 0. 40
14. 01 14. 97
0. 30 0. 20
1. 78 0. 82
0. 20 0. 11
2 结果与讨论 2. 1 焙烧原矿 从热力学角度来说 , 温度是决定 反应能否发生的主要因素 。为了找出较佳的煅烧温 度 ,实验中设计了温度单因素实验 (表 2) ,分别将配 比 为 钾 长 石 ∶K2CO3 = 1 ∶1. 2 的 反 应 物 料 , 在 740 ℃、760 ℃、780 ℃、800 ℃、820 ℃、840 ℃、860 ℃、 880 ℃和 900 ℃温度下进行焙烧 , 固定反应时间为 1h ,生料粒度为 80 目 ,钾长石分解率见表 2。从结果 可知 , 平衡反应的温度亦即焙烧反应的较佳温度范 围为 820~880 ℃。由于 K2CO3 的熔点为 913 ℃,故无 再提高反应温度的必要 。
从钾长石中提取钾的研究
从钾长石中提取钾的研究
刘文秋
【期刊名称】《长春师范学院学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2007(026)001
【摘要】针对国内钾肥长期依靠进口、生产落后的状况,本文通过实验研究,基本确定了熔盐浸取法从钾长石中提钾的工艺流程,并利用平行实验和正交实验的方法,得出最佳助剂,最终确定了最佳工艺条件,为进一步扩大试验奠定了基础.
【总页数】4页(P52-55)
【作者】刘文秋
【作者单位】河北能源职业技术学院矿建系,河北唐山,063004
【正文语种】中文
【中图分类】TD871
【相关文献】
1.煅烧分解钾长石提取碳酸钾的实验研究 [J], 苗世硕;马鸿文;冯武威;张盼;刘贺
2.钾长石管道反应器提钾工艺流程产物中氟化物的研究 [J], 陈光炉;旷戈
3.活化剂对钾长石中钾的促释效果研究 [J], 徐汝民;陈天河;龚有初;卫志超;龚岳
4.钾长石在熔盐和熔碱体系中钾的熔出研究 [J], 马凯;马培华
5.CaCl_2-NaCl混合助剂分解钾长石提取钾的实验研究 [J], 胡天喜;于建国
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950℃孤d 1050℃,whIIe
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我国钾矿资源主要以非水溶性钾长石矿为 主,截至2000年底,全国钾长石资源保有储量100
由此可见,开发适合国情的钾长石利用方法,就成为 了近年来的研究热点。 国外开展的这方面的研究工作14-。,对钾长石高
添加剂。我们也进行了实验室的小试,并取得了一 定成果,后续工作正在研究之中。
,实验研究
1.I
实验原料钾长石,呈肉红色,产于山东烟台,
经红外光谱分析,查阅标准红外谱图嘲,发现主要成 分为钾微斜长石,三斜晶系,经火焰光度计测得其
Bakr,AAzatout,MAMouhamcd Onhocl船c,盱p3um扑d s址tU】In-
图5钾长石热分解的Arrhenius图
2.3
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硫酸钠浓度对活化能的影响在钾长石体系
物料配比n(microcline):”(cas04):胛(caC03)= l:1:14中分别加入0.99%、2.9l%、4.76%的硫
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l韩效钊.许民才。徐超.等钾长石烧结法制钾肥时共烧结添加荆 研究[J】非金属矿,1997,5(119):2卜29 2薛彦辉,张桂斋,胡满霞钾长石综夸开发利用新方法口】非金属
矿,2005,28(4):4“50
3扬帆中国肥料产业现状与市场需求分析[J】磷肥与置肥.2004。
19(2):1~9 4 E
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结现象不明显,钾熔出率先增加后减少,原因是当体
系中Cacl:量大于3%后,又出现轻微的烧结现象, 从而降低钾熔出率;在950℃,烧结现象很轻微,钾 熔出率在CaCl:为0%。3%,增加很快,之后增加幅
度变小。
2.2.3
动力学实验:从Na2s04与CaCl2的实验
比较来看,Na2s04更加适合傲该体系的添加剂,
2.2.1
一12—
万方数据
第30卷第5期
非金属矿
2007年9月
表1
不同焙烧温度对钾长石热分解率的影响
950 5212 1000 64 5I 1050 74 36 1100 8l
2l
这两个温度下,钾长石的释钾主要靠离子交换作用。
温度越高,离子活动越剧烈,交换作用越强,钾的熔 出率越高。
煅烧温度门:
1150
9l 0l
钾埭☆率膈
钾长石体系添加不同量的Na2sO。,在950℃、1050℃ 和1150℃下焙烧,研究其对钾熔出率的影响。考虑 到添加剂成本,Na2sq添加量控制在5%之内。结 果如图l所示。当Na2s04添加量小于3%时,对钾
熔出率影响较大;超过3%时,曲线趋于平稳,总的
趋势是有利于钾熔出率的提高。
Experimontal Research
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高,而在1150℃则反之。
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图l
Na,s吼对钾熔出率的影响
温度不同时,硫酸钠对钾熔出率的影响差别较
大。在950℃、1050℃时,添加Na2s04对钾熔出率 有明显的提高。而在】】50℃时则表现得不明显。 这是因为在1150℃±20℃的条件下,钾长石发生如
下分解反应(即异元熔融):KAlsi30。一KAlsb06(自 榴石)+si02(液相)。 由si0:一KAIsi,o。生成一个不一致熔融化合物
网络结构,单纯地通过焙烧钾长石,需在1800℃以
上才能破坏钾长石结构并使钾气化。因此,人们通 过添加合适的添加剂共烧结,从而降低焙烧温度。
前人在这方面做了大量的工作,但未能找到理想的
亿tlloI,这类资源加工难度大,成本高。水溶性钾资 源只在青海省察尔汗等地发现,且年开采量阻K:o 计仅有100万t。我国是农业大国,对钾肥需求量极 大。这就使得我国每年需要进口大量钾肥。2002年 缺口594万f,顶计到20 Jo年将达l000万f以上”‘。
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于钾离子的熔出,导致自榴石电性不平衡,发生变 形,更加容易与外面的钙盐发生反应,使得钾长石架 状结构彻底的分裂,生成新的硅酸盐。在1150℃时。 钾长石释钾主要先靠离子的吸附作用,钾长石结构 彻底被破坏后,有更多的钾熔出。
上。在1150℃时,物料有烧结现象,这时钾熔出率 反而随着cacl:量的增加而降低;1050℃时,物料烧
在950℃~1150℃温度区间,分别将n(microcline):
月(CaS04):月(Caco,)=l:1:14的钾长石体系 反应物料,焙烧2.Oh。研究了赔烧温度对钾熔出率
的影响。结果见表1。
2
烟气脱硫袭与钾长矗掺和焙烧生产寺钾复夸肥料关键鞋术的研意”
f(加IB20617卯l部分内客
2添加荆对反应体系钾熔出率的影响 添加Na2sq的影响:保持物料配比不变,在
cO:。cao会不断地吸附钾长石异元熔融生成的 siO:,结合生成2cao・si02等硅酸盐,使得反应向 着生成自榴石的方向进行,KAIsi,O。逐渐变成KAI- si:O。(白榴石)。与钾长石相比,白榴石结构松弛、 开阔,有较大的空洞,为钾与外界联系提供了渠道。 由于在钾长石体系中存在大量的电负性强的硫酸根 (s04’),它能够从白榴石中将钾离子吸附出来。由
蛄 衢
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图2
75
K:O・Al,O,.4siO,.SiO,相图纠
蠡衢
蜃弱
O 1 2 3 4 5 6
2.2.2
添加cacI:的影响:保持物料摩尔配比不变,
加入不同量的氯化钙,在950℃、1050℃和1150℃下 焙烧,研究对其钾熔出率的影响。考虑到添加剂成
H^≯qA
本,cacl:添加量控制在5%之内。结果如图3所示。 当cacl:添加量小于3%时,对钾熔出率影响较大; 超过3%后,曲线趋于平稳,总的趋势是有利于钾熔 出率的提高:在950℃、1050℃有利于钾熔出率的提
6
f0砷mductlon of mumi伽m s甜t锄d p0蛐sIum krccrⅢ.1979.28(1):3扣35
Ijm船tonc Thompson,I sium fcldspar Parson,C M Graham
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酸钠,重复上述实验,并在不同反应温度下测定钾熔
出率与反应时间的关系,再用最小二乘法回归备直
初步研究阶段。由于钾长石具有很稳定的si-Al一0
.2006年度田荦星戈计鲫I项目“脱硫虞渣与钾长石掺夸焙烧生产复
夸肥料的应用开发”(2006EAl05016)厦广州市环保局项目”利用
实验流程钾长石一粉碎一加添加剂混匀一
焙烧一盐酸浸取一过滤、滤液测钾。
2讨论
2.1
焙烧温度对钾熔出率的影响
以50K为间隔,
K:o含量为14.60%,折算成KAlsi,哦为86.4l%,粉 碎至200目o
1.2
温分解的实验操作条件和助熔剂的配比,进行过一 些探讨。国内从上个世纪50年代末开始,先后有广 东、湖南、广西、河北和山西等15个省市,采用30多 种方法进行钾长石提取钾的工艺研究,主要方法有 烧结法、高温熔融法、水热法、高炉冶炼法和低温分 解法等,但只有高炉冶炼法取得一定成效”一。 各种提钾方法普遍存在渣多、能耗高、产品中有 效K:O低等缺点,因此,各种技术方法基本上处于
蔷褥
嚣巧
誓师
龉
二元系统相图(图2),当温度为1150℃±20℃时,
钾长石开始分解为自榴石+液相。当体系中存在 助熔剂时,钾长石的分解温度将进一步降低。由于 体系中存在着caCO,,加热状态它会分解为caO和 图3
CaCl,对钾熔出率的影响
磊
温度不同时,caCl:对钾熔出率的影响有较大
的区别。氯化钙的熔点为772℃,拂点在】600℃以
分别为为93.33kJ/m01、87.7l
The breakdown of pocas.
high wa忙r prcssn他s【J】conIrib
Miner叫petr0I.
1998(13 0):176—186
线方程,直线斜率即为等温反应速率,如前图5所 示,对所获各直线以1n足对1旧作图得直线,再按 Arrhcnius经验公式由直线斜率求得表观活化能助,