钾长石与磷矿共酸浸提钾过程实验研究.pdfVIP

·试验研究· IMP化I矿物与加I 2005年第9期 文章编号：l008—7524(2005)09一0001一03 钾长石与磷矿共酸浸提钾过程实验研究+ 韩效钊，胡 波，肖正辉，陈 敏，茅 伟 (合肥工业大学化工学院，安徽合肥230009) 摘要：参考重钙生产工艺．研究了磷酸用量、磷酸质量分数、磷酸温度、反应时间和矿石质量比对钾长石中钾溶出 率和磷矿中磷的溶出率的影响．得出了适宜工艺条件．并对磷矿中氟离子的去向进行了探讨。 关键词：钾长石；钾肥；磷肥；离子交换 中圉分类号：TQ443．5文献标识码：A 0引言 1．2 实验操作 目前，国际上生产和施用化肥的氮磷钾比例 钾长石和磷矿经破碎球磨分别过0．074mm 稳定在1：0．5：0．4的水平，而国产化肥生产的氮 和0．148mm标准筛，按实验要求称取适量钾长石 磷钾比例是1：0．31：0．013，施用的氮磷钾比例是矿粉和磷矿粉，混合均匀后置于水热反应釜中，并 1：0．32：0．17，化肥生产氮磷钾比例严重失调，氮加入一定体积的磷酸，在恒定温度下反应一定时 多、磷少、钾缺现象严重…。我国钾肥产量上不 间，切断热源让其冷却至室温，并继续熟化1．5h， 去的根本原因在于可溶性钾资源严重缺乏[2J。 然后加水浸取、过滤、定容，用四苯硼酸钾质量法 而我国非水溶性钾资源却十分丰富，尤其以钾长 分析滤液中氧化钾含量，计算钾溶出率；用喹钼啉 石为主的难溶性钾资源储量大、分布广，目前有储 酮质量法分析滤液中P205含量，计算磷溶出率； 量报道的矿源就有40多个，总量达100亿t以用氟离子选择电极测定滤液中游离氟离子质量分 上。因而利用钾长石等难溶性钾资源，开展提钾 数；用XRD测试技术对滤渣进行物相分析。 工艺研究，制取钾肥和复合肥，具有重要的经济和 2反应工艺研究 战略意义。 2．1磷酸质量分数对溶出率的影响 本文依据离子交换反应机理[3】，参考重钙浓 磷酸质量分数是重钙生产关键的工艺条件。 酸熟化法生产工艺条件[4】，设计实验方案，探讨 一般在浓酸熟化法生产中，磷酸质量分数选择在 钾长石与磷矿、磷酸反应机理，研究其反应体系参 45％～55％P205为宜。为了找出较好的磷酸质 数变化对磷钾溶出率的影响。 量分数，保持磷酸温度160℃，磷酸用量4mL／g 1实验部分 磷矿，矿石质量比1：1(钾长石：磷矿)，反应时间 1．1 实验原料 3h。改变磷酸质量分数，实验结果见图1。 钾长石取自安徽省某钾长石矿，含K20 从图1可知，在磷酸质量分数为46％P205 时，钾、磷溶出率均出现最高值。提高磷酸质量分 12．03％，Na205．29％，A120318．08％，Si()2 64．15％。 数相应提高了氢离子质量分数，从而加快了反应 磷矿粉由安徽省舒城县中太化工有限责任公 速率，磷的溶出率逐渐增加。当磷酸含量在26％ 29．30％，CaO ～46％P20；范围内时，磷矿分解率随着磷酸质量 司提供，含P205 43．9％，A1203 3．21％，F3．2％。 分数与氢离子质量分数的提高而增加，但到某一 +收稿日期：2005一05—09 基金项目：安徽省自然科学基金资助项目。 作者简介：韩效钊(1964一)