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摘要: 作为农业大国,可溶性钾矿资源短缺严重威胁了我国农业发展,因而利用储量丰富的难溶性钾矿提钾成为解决我国钾资源短缺的重要途径。本文介绍了难溶性钾长石提钾工艺技术研究现状,分类归纳了焙烧浸出法、压热法、低温分解法和微生物法在钾长石提钾综合利用方面的研究成果,最后阐述了钾长石提钾的研究前景,旨在为提钾工艺的研究提供一些理论依据。Abstract: As a large agricultural country, the shortage of soluble potassium mineral resources has seriously threatened the development of agriculture in our country. Therefore, the method of extracting potassium from the rich insoluble potassium minerals has become an important way to solve the shortage of potassium resources. This article introduced the research status of the technology of extracting potassium from insoluble potash feldspar. The results of the comprehensive utilization of potash feldspar by roasting leaching method, autoclave method, low temperature decomposition method and microbial method were summarized by category. The prospects and significance of potassium research were introduced to provide the theoretical basis for the research direction of potassium extraction technology.
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图 2 高温高压水化法工艺流程图[32]
Figure 2.
表 1 焙烧浸出法中所用的不同助剂及提钾效果
Table 1. Potassium extraction effect of different additives used the method of roasting and leaching
助剂 试验条件 原料配比 钾溶出率 参考文献 Na2CO3 875 ℃,90 min Na2CO3:钾长石(摩尔比)=1.1:1 —— [11] CaSO4 1 200 ℃,2 h CaSO4:钾长石(质量比)=3:1 62% [12] CaSO4—CaCO3 1 500 ℃,2 h KAlSi3O8:CaSO4:CaCO3(摩尔比)=1:1:14 92.02% [14-15] CaCl2—CaCO3 750~800 ℃,2 h 钾长石:氯化钙:碳酸钙(质量比)=1:2:2 82% [16] 磷石膏 1 273 K,2 h 钾长石:磷石膏:碳酸钙(摩尔比)=1:1:14 90% [17] Na2CO3 840 ℃,2.5 h 钾长石:碳酸钠(质量比)=1:1.30 90% [18] CaCO3或CaO —— —— 显著提高 [19] CaCO3—CaSO4 900 ℃,5 h 钾长石:CaSO4·2H2O:CaCO3(质量比)=1:2:2 80% [20] CaSO4—CaCO3 1 150 ℃,2 h (摩尔比)焦炭:磷石膏=1:1,磷石膏:钾长石=15:1 77.86% [21] CaSO4—CaCO3 1 273 K,2 h KAS6:CaSO4:CaCO3(摩尔比)=1:1:14 92%~94% [22] NaCl 900 ℃,2 h 钾长石:NaCl(质量比)=1:5 84.35% [23] CaCl2—NaCl 800 ℃,1 h 钾长石:CaCl2:NaCl(质量比)=1:0.9:0.4 93.65% [24] CaCl2 900 ℃,40 min CaCl2:钾长石(质量比)=1.15:1 91% [25] CaCl2 980 ℃,1 h CaCl2:钾长石(质量比)=1.4:1 91.7% [26] CaCl2 900 ℃,60 min 氯化钙:钾长石(质量比)=1:1 80% [27] CaCl2 860 ℃,3 h 钾长石:氯化钙(质量比)=1:2.5 70.04% [28] CaCl2—Na2CO3 1 000 ℃,2 h 钾长石:CaCl2:Na2CO3:无烟煤(质量比)=10:5:1:16 95.48% [29] 表 2 3种压热法工艺条件和过程评价[37]
Table 2. Comparison table of the three alkali usage processes
所用碱 工艺条件 过程评价 氢氧化钙 反应温度:180~300 ℃
反应时间:4~8 h
氧化钾溶出率:90%优点:工艺简单,比较清洁
缺点:原料消耗比较大,含钾母液
浓度低,蒸发能耗大氢氧化钠 反应温度:200~260 ℃
反应时间:2~3 h
氧化钾溶出率:90%优点:可制备各种钾盐产品
缺点:工艺复杂,后续钾钠分离困
难氢氧化钾 反应温度:240~280 ℃
反应时间:2~3 h
氧化钾溶出率:95%优点:工艺简单,无需钾钠分离,氢
氧化钾可循环利用
缺点:适合高品位钾矿 -
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