钾长石-萤石-硫酸-氟硅酸体系提钾工艺研究
2011-11-07兰方青
化工生产与技术 2011年1期
兰方青 旷 戈
(福州大学化学工程技术研究所,福州350108)
研究与开发
钾长石-萤石-硫酸-氟硅酸体系提钾工艺研究
兰方青 旷 戈*
(福州大学化学工程技术研究所,福州350108)
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。
钾长石;氟硅酸;低温分解;钾肥
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];……
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