本文選題：超聲波 + 鉀�。� 參考：《武漢工程大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：我國是一個水溶性鉀鹽資源非常缺乏的國家,而以鉀長石、磷鉀伴生礦為代表的非可溶性鉀資源非常豐富,因此通過開展提鉀工藝研究,合理開發(fā)利用資源豐富的非水溶性鉀礦資源,制取鉀肥和復(fù)合肥,具有重要的意義。酸分解法從鉀長石中提鉀由于適用性廣,工藝簡單,易于資源的綜合利用等特點近年來受到了廣泛的關(guān)注,但仍然存在酸用量及添加劑用量大的問題。因此,如何對鉀長石的酸解過程進(jìn)行強(qiáng)化以克服這些問題是今后研究的重要課題。本文采用超聲波強(qiáng)化酸分解工藝,研究了從含鉀礦物(鉀長石、磷鉀伴生礦)中提鉀的浸出動力學(xué),主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下:(1)在超聲波作用下,對鉀長石-氟化鈣-硫酸體系進(jìn)行了低溫提鉀工藝研究,分別考察了反應(yīng)溫度、酸的濃度、原料比和液固比等對鉀浸出率的影響。結(jié)果表明:超聲波對鉀長石的浸出有強(qiáng)化作用,鉀浸出率可提高3%~8%。在超聲波功率100W,反應(yīng)溫度90℃,液固比4:1,原料比0.1,硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%條件下,7h后鉀的浸出率達(dá)到83.23%。(2)對鉀長石-氟化鈣-硫酸體系的反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了探討,并建立了浸出動力學(xué)模型。通過對有無超聲波作用后的反應(yīng)殘渣與鉀長石礦的XRD與SEM分析,結(jié)果表明:酸浸過程以鉀長石的酸解反應(yīng)為主,超聲波的強(qiáng)化作用源于其“空化”效果。有無超聲波作用浸出過程均屬于粒度不變的縮核模型中化學(xué)反應(yīng)控制過程,表觀表觀活化能分別為45.7J/mol、40.5 kJ/mol,且Arrhenius方程中表觀頻率因子的比值為12.5。超聲波的強(qiáng)化浸出主要是頻率因子增大和表觀活化能微增2種耦合作用出現(xiàn)動力學(xué)補(bǔ)償效應(yīng)的結(jié)果。(3)磷鉀伴生礦中的鉀主要存在形式為鉀長石,其礦物結(jié)構(gòu)與組成比純鉀長石復(fù)雜的多,鉀的提取應(yīng)更為復(fù)雜。因此,在純鉀長石酸浸的基礎(chǔ)上,研究了超聲波對磷鉀伴生礦-氟化鈣-硫酸體系提鉀工藝的影響,建立了超聲波條件下的浸出動力學(xué)模型。結(jié)果表明:在超聲波功率100W,反應(yīng)溫度90℃,液固比4:1,原料比0.1,硫酸濃度為60%,反應(yīng)時間7h,鉀的浸出率可達(dá)94.02%。動力學(xué)的分析表明浸出反應(yīng)過程屬于經(jīng)典未反應(yīng)縮核模型的內(nèi)擴(kuò)散控制過程,反應(yīng)過程的表觀活化能為20.25kJ/mol,參數(shù)累積效應(yīng)得到的半經(jīng)驗動力學(xué)方程為:本論文研究結(jié)果可為非水溶性鉀礦提取可溶性鉀提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與理論支持。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：武漢工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ131.13

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1745629