磷钾矿利用研究进展

磷和钾是我国工农业生产的重要战略资源,但磷矿品位低和钾资源匮乏的现状一直困扰着我国经济的发展.针对汉源和宜昌等地储量大、经济价值高的磷钾矿,总结了其利用方式及研究成果,提出现有技术的不足和存在的问题,认为优化酸解工艺路线和研究适用于酸解法的新型表面活性剂是未来磷钾矿利用的重要研究方向.     

磷酸法分解磷钾矿过程中钾硅分解率的研究

针对四川雅安的低品位磷钾矿采用磷酸和某添加剂分解,分解残渣通过盐酸浸取溶出钾,考察了影响该体系钾、硅分解率的各种因素。得出较优工艺条件是：分解反应温度为250 ℃,反应时间为2 h,85%磷酸加入量为22.23 g,添加剂加入量为理论用量的1.2倍,浸取反应盐酸用量为95 mL。在此条件下,钾的分解率达到95%以上,硅的分解率达到91%以上。本法为低品位磷钾矿的综合利用奠定了一定基础。     

硝酸分解磷钾矿的浸出工艺及动力学

针对硫酸法湿法磷酸工艺分解磷钾矿难以实现工业规模化连续生产的问题，提出了硝酸法加工磷钾矿的新技术。研究了反应温度、液固质量比、硝酸质量分数、颗粒细度等因素对硝酸浸出磷钾矿中磷浸出率的影响，结果表明：磷浸出率随着反应温度、液固质量比、硝酸质量分数的增加而增加，而随着磷钾矿粒度和磷酸浓度的增加而减小；在温度为50℃、液固质量比为7.3∶1、硝酸质量分数为40%、反应时间为1 h条件下，磷、钾浸出率分别为96.62%、2.45%，实现了磷的高效浸出和磷钾元素的分离。动力学分析表明，磷元素的浸出属于固体产物层扩散控制，活化能为4.77 kJ/mol，研究结果可为磷钾矿的利用提供新思路。     

汉源磷钾矿热分解工艺条件研究

本文以汉源磷钾矿为原料 ,在磷钾矿中添加碳酸钙和硫酸钙等进行高温热分解后用硫酸萃取磷、钾 ,研究体系的焙烧温度、物料配比等工艺条件 ,其最佳操作条件为当物料质量配比m(磷钾矿 ) :m(硫酸钙 ) :m (碳酸钙 ) =1∶1∶1时 ,110 0℃下反应 1h ,K2 O萃取率 87.2 % ,P2 O5萃取率达 64 .8%。     

高镁磷尾矿在磷酸中的溶解动力学

对高镁磷尾矿在磷酸中的溶解动力学进行了研究,考查了磷酸中P2O5质量分数及反应温度对酸解过程的影响.选用考虑了自阻化因素的德罗兹多夫方程1/tln100/100-α-βα%/t=k来描述该过程的酸解动力学.研究结果表明:反应速率常数随温度的升高和磷酸中P2O5质量分数的增加而增加.该反应属于扩散控制,反应活化能约为29.2kJ/mol.     

高镁磷尾矿制备磷镁二元复合肥料的初步研究

在对高镁磷尾矿的物相和化学组成、反应特性、抗阻缓性、发泡特性以及消泡剂使用等方面进行研究的基础上,进一步研究利用高镁磷尾矿制备磷镁二元复合肥料.在硫酸酸解高镁磷尾矿的工艺条件下,反应后分离液固两相,在过滤的滤液中加入适量的氧化镁粉和磷酸,烘干后得到的白色结晶状物质,即是研究的目标产物.     

检测钒铁中磷含量的有效方法

研究了生铁中磷的测定方法,建立了检测钒铁中磷含量的有效方法.用酸分解式样,再用过硫酸铵氧化成的磷酸与钼酸铵反应,再用抗坏血酸显色[1],通过分光光度计测量吸光度来计算钒铁中的磷含量.磷含量为0.025％ ～0.093％之间有良好的线性关系,线性回归方程为Y=8.1526X+0.0146,线性相关系数r=0.9999.该...     

金河磷矿在硫、磷混酸中的溶解动力学

参考二水物湿法磷酸的生产工艺条件,进行了金河磷矿在硫、磷混酸中的酸解动力学研究．考察了矿粉粒度、硫酸浓度及反应温度对酸解过程的影响;选用考虑了自阻化因素的德罗兹多夫方程描述酸解过程的动力学;利用修改后的Gioia酸解模型求得了磷矿酸解过程的有效扩散系数．     

硝酸酸解焙烧磷精矿过程五氧化二磷分解率及伴生碘的迁移分布研究

中低品位沉积型磷块岩磷矿需经选矿才能用于湿法磷酸生产。浮选磷精矿难以完全满足硝酸磷肥生产要求, 焙烧磷精矿更适合于硝酸磷肥生产。研究了硝酸酸解焙烧磷精矿过程工艺参数对五氧化二磷分解率及伴生碘三相迁移分布的影响, 并与硝酸酸解浮选磷精矿实验结果进行对比分析。结果表明, 酸解温度为60 ℃、酸解时间为50 min、硝酸质量分数为55% 和酸解比（硝酸与磷精矿的质量比）为1.2条件下, 焙烧磷精矿五氧化二磷分解率达到97.85%;酸解温度同为60 ℃条件下, 焙烧磷精矿的五氧化二磷分解率均高于浮选磷精矿, 而其他酸解工艺参数明显低于浮选磷精矿;两种磷矿伴生碘大部分升华至气相, 但焙烧磷精矿伴生碘更易于升华。     

磷尾矿煅烧及酸浸过程动力学研究

以湿法磷酸生产的经浮选后的废弃磷尾矿为原料,从其中分离回收钙镁,制备新型土壤调节剂糖醇钙镁,对磷尾矿进行了煅烧活化和酸浸动力学的实验研究。基于热重分析及钙镁酸解浸出率分析的研究结果表明,磷尾矿中白云石热分解过程为吸热反应,白云石热分解遵循二维相界面反应模型;钙、镁浸出反应表观活化能分别为13.157、23.023 kJ/mol;煅烧活化后的尾矿酸浸出速率受内扩散控制,获得白云石热分解及钙、镁浸出反应的动力学方程。     

三辛胺-异戊醇有机溶剂萃取制备磷酸二氢钾

以工业湿法磷酸和氯化钾为原料,开展溶剂萃取法制备磷酸二氢钾的研究。通过筛选确定采用三辛胺-异戊醇作有机萃取剂,考察了有机相与水相比、反应时间、反应温度及循环次数等因素对萃取法制备磷酸二氢钾的影响。实验结果表明,在三辛胺-异戊醇按体积比为1∶1制成混合萃取剂、反应温度为20 ℃、萃取时间为60 min的最优条件下,磷酸二氢钾产品的回收率≥95%,产品纯度≥98%。该方法具有产品纯度高,萃取温度低、操作简单等优点。     

湿法磷酸萃取制取高品质磷酸二氢钾工艺研究

磷酸二氢钾在当前的磷酸盐工业中具有重要的实用价值,其应用涉及到工业、农业、医药以及食品等多个行业。以尽可能低成本的原材料与更简易的工艺流程来生产具备更高品质特性的磷酸二氢钾为时下所需。以湿法磷酸与氯化钾为原料,进行了有机溶剂萃取法制备磷酸二氢钾的工艺研究。研究内容包括：在溶配过程中氯化钾与磷酸物质的量比对氟离子脱除率的影响;氯化钾与磷酸物质的量比、反应时间、反应温度以及萃取相比对萃取率及杂质脱除率的影响;不同洗涤相比对五氧化二磷洗涤率的影响;反萃取以及磷酸二氢钾浓缩结晶的相关工艺。通过实验确定湿法磷酸萃取制取高品质磷酸二氢钾适宜工艺条件：反应温度为60 ℃,反应时间为30 min,氯化钾与磷酸物质的量比为1.0,洗涤相比为12。在此工艺条件下所得磷酸二氢钾产品纯度高达97%,达到磷酸二氢钾农用级优等品标准的要求,同时五氧化二磷回收率可达到96%。     

钾长石-磷矿-硝酸脲体系分解钾长石的探讨

详细研究了钾长石与磷矿、硝酸脲反应的提钾新工艺, 验证了钾长石-磷矿-硝酸脲体系分解钾长石提取有效钾的可行性。通过正交实验得到各因素对钾溶出率影响大小依次为：反应温度>硝酸用量>反应时间>尿素与硝酸物质的量比。得到适宜的工艺条件：尿素和硝酸物质的量比为1:1;5.5 mol/L的硝酸用量为4 mL;反应温度为120 ℃;反应时间为2 h。在此条件下有效钾的溶出率可达96.23%,水溶性钾溶出率可达29.65%。通过单因素寻优实验得出钾长石与磷矿、硝酸脲反应提取有效钾的适宜工艺条件：反应温度为105～115 ℃,硝酸用量约为4.7 mL,反应时间约为2 h。     

用磷酸二氢钙生产磷酸二氢钾的钾收率研究

研究了用磷酸二氢钙与硫酸钾复分解生产磷酸二氢钾过程中钾的损失问题.采用二次回归正交实验设计法,研究了反应温度、反应时间、磷酸二氢钙与硫酸钾摩尔比以及反应的液固比等因素对K2O收率的影响,得出了钾收率最高的优化反应条件.     

磷酸氢钙生产磷酸二氢钾的工艺研究

介绍了磷酸氢钙和硫酸氢钾制磷酸二氢钾的新工艺。采用单因素实验,研究了反应过程中磷酸氢钙与硫酸氢钾的物质的量比、反应温度、液固比以及反应时间的影响,得到适宜的工艺条件为：磷酸氢钙与硫酸氢钾物质的量比为0.8 ∶1、反应温度为70 ℃、液固体积比为4 ∶1、反应时间为120 min。在此条件下进行检验性实验,所得五氧化二磷收率超过89%,氧化钾收率超过99%。对滤渣进行XRD分析,发现滤渣由硫酸钙组成,没有钾石膏生成。该方法具有操作简单、成本低、收率高等优点。     

氯化钾与磷酸复分解反应的动力学研究

研究了以氯化钾和热法磷酸为原料,采用复分解法制备磷酸二氢钾的方法。考察了反应时间、反应温度、原料配比对氯化钾转化率的影响。在反应温度为373~413 K和反应时间为1~4 h的条件下,研究氯化钾与热法磷酸的宏观反应过程,自阻化作用对该反应过程的反应速率影响较大,阻缓系数β随反应温度升高而增大。应用德罗兹多夫方程拟合实验数据,确定了动力学方程：1/t ln［1/（1-X）］- βX/t=exp（-65 840/RT）+2.215,并求得了反应的表观活化能Ea=65.84 kJ/mol,经验证表明模型可靠。该研究旨在揭示氯化钾和热法磷酸制备磷酸二氢钾的宏观反应过程的相关规律,为设计反应器和优化工艺条件提供一定的理论依据。     

磷酸锌钾和磷酸锌关系的机理探讨

采用磷酸、氧化锌、硝酸锌、氢氧化钾等为原料,研究了4种不同的工艺路线合成KZnPO4。通过XRD检测发现,4种工艺合成的KZnPO4均含有KZn2HPO4PO4。经实验分析表明,按反应方程式反应,可分别合成KZn2HPO4PO4和KZnPO4;其中KZn2HPO4PO4是合成KZnPO4的中间产物;而分别由KZn2HPO4PO4和KZnPO4出发与锌盐反应都可以合成磷酸锌。     

利用钾长石制取氟硅酸钾的研究

针对洛阳嵩县的钾长石,采用回转窑低温分解,分解残渣用水浸取得到钾浸取液,以钾浸取液为原料制取氟硅酸钾。优化工艺条件：反应温度为60 ℃,氟硅酸加入量为理论用量的120%,浸取液氢离子浓度为2.0 mol/L,反应时间为10 min。在此条件下,钾收率达到96%以上,制得氟硅酸钾产品纯度达到98%,产品质量达到相关化工企业标准要求。     

钾长石低温提钾工艺的机理探讨

使用化学试剂与钾长石反应模拟低温提钾过程,通过分析各组分对钾溶出率的影响,初步探讨钾长石低温提钾过程的机理,为该工艺的工业化提供理论依据。钾长石低温提钾过程为:首先是硫酸与磷矿反应产生HF,HF分解破坏钾长石的结构,在此基础上Mg2+,Ca2+与钾长石中的K+发生置换反应成为平衡电荷离子。随着钾长石与模拟磷矿配比的增加,钾溶出率先有所上升,在配比达到0.8∶1时达到最高。随着镁钙比的增加,钾的溶出率出现先增加,在1∶1时达到最高,然后呈现基本水平的趋势。在常见磷矿氟含量范围内,随着氟化钙量的增加,钾的溶出率呈现单调增长。实验表明,组分对钾溶出率影响从大到小为:氟化钙质量>氧化镁与氧化钙质量比>磷酸三钙质量。     

超声波辅助高锰酸钾氧化环己醇合成己二酸

在超声波作用下,用高锰酸钾氧化环己醇的方法合成己二酸,探讨了高锰酸钾与环己醇的比例、反应环境的酸碱性、反应温度、反应时间及后处理程序对己二酸产率的影响。环己醇用量为2.6mL,高锰酸钾用量为15g,反应温度为75℃,反应时间为40min,指定后处理程序,己二酸的产率达到85%。最佳实验条件下的产率比一般实验教材高出20%,且实验平稳、安全、实验重现性较好。实验结果表明,这是一种合成己二酸的切实可行的绿色化学工艺。