中低品位磷鉀伴生礦低溫酸浸提鉀研究.pdf

1、我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，化肥的需求量十分巨大。目前，世界上生產(chǎn)鉀肥主要開(kāi)發(fā)的是可溶性鉀資源。我國(guó)可溶性鉀資源貧乏，但是以鉀長(zhǎng)石為主的不溶性鉀資源卻十分豐富。近年來(lái)，湖北省宜昌市夷陵地區(qū)發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)量豐富的磷鉀伴生礦石，其主要礦物成分為鉀長(zhǎng)石、氟磷灰石、石英、白云石、黃鐵礦等，P2O5含量為6~12％，K2O含量為5~9％，屬于中低品位礦。采用鹽酸酸浸此磷鉀伴生礦，可以在較低溫度下有效提取不溶性鉀，同時(shí)綜合利用磷、鋁、鈣等元素，具有重要意義。

2、>　　本文以宜昌市夷陵地區(qū)磷鉀伴生礦為原料，研究了鹽酸低溫酸浸磷鉀伴生礦提鉀工藝。通過(guò)比較添加不同助劑后的浸出率，選擇對(duì)鉀浸出效果有很大促進(jìn)的氟化鈣作為助劑。通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)探討了粒度、反應(yīng)溫度、鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)、浸出時(shí)間、原料比、鹽酸用量、攪拌速率對(duì)鉀浸出率的影響。并以酸浸溫度（A）、反應(yīng)時(shí)間（B）、鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)（C）和鹽酸用量（D）四個(gè)工藝條件作為變量因子，以鉀元素的浸出率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)Y，進(jìn)行響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)。根據(jù)回歸模型得出最佳工藝條件為：磷

3、鉀伴生礦質(zhì)量為20g，磨礦時(shí)間為15min，鹽酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為23％，反應(yīng)溫度為92℃，反應(yīng)時(shí)間4h，原料比為0.2g氟化鈣/g礦粉，鹽酸用量為80mL，攪拌速度為500r/min。模型預(yù)測(cè)在此條件下鉀元素理論浸出率為92.8％，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證浸出率為91.3％，模型誤差為1.64％。
　　結(jié)合磷鉀伴生礦浸出實(shí)驗(yàn)結(jié)果與XRF、XRD及SEM-EDS等分析手段對(duì)該反應(yīng)過(guò)程與機(jī)理進(jìn)行了分析，得出磷鉀伴生礦-氟化鈣-鹽酸反應(yīng)具體過(guò)程為：首先，礦石

4、中的氟磷灰石、白云石以及氟化鈣等容易被酸分解的成分較快地溶解，產(chǎn)生細(xì)小孔道；然后，在氟離子與氫離子的共同作用下，礦石顆粒外表面的鉀長(zhǎng)石逐漸被侵蝕，同時(shí)礦石顆粒內(nèi)部的鉀長(zhǎng)石也被通過(guò)孔道擴(kuò)散進(jìn)去的氫氟酸緩慢侵蝕。并且，由于內(nèi)擴(kuò)散的影響，顆粒深處的鉀長(zhǎng)石未被完全分解，夾雜在孔道之中，惰性細(xì)小顆粒也被吸附在大顆粒的孔道內(nèi)。
　　反應(yīng)機(jī)理分析和計(jì)算擬合結(jié)果表明，浸出過(guò)程遵循化學(xué)反應(yīng)和內(nèi)擴(kuò)散混合控制的未反應(yīng)收縮核模型。并求得中間坪、太陽(yáng)山、殷