钾长石-硫酸钙-碳酸钙体系的热分解体系研究.pdf

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1、第34卷第2期非金属矿Vo1．34NO．22011年3月Non—MetalliCMineSMarch，2011钾长石一硫酸钙一碳酸钙体系的热分解体系研究汪碧容石林(1四川理工学院材料与化学工程学院，四川自贡643000；2华南理工大学环境科学与工程学院，广东广州510006)摘要对钾长石一硫酸钙一碳酸钙体系的热分解反应进行了研究．．应用热力学方法对体系的6个反应的吉布斯自由能进行了计算，按反应方程式的比例，对不同温度下的焙烧产物测定其钾溶出率，并进行了XRD和电子探针分析；结果表明，该体系适宜的物料配比为n(KAS~)：n(CaSO4)：n(CaCO3)=l：1：

2、14，主要物相为：K：SO、C3A和C2S，从而为利用该体系焙烧生产钾肥提供理论指导。关键词钾长石一硫酸钙一碳酸钙体系热力学热分解钾肥中图分类号：TQ443．5文献标识码：A文章编号：1000-8098(2011)02-0008．03ResearchonThermalDissociationofPotashFeldspar-CaSO4-CaCO3SystemWangBirong’ShiLin‘(1SchoolofMaterialandChemicalEngineering，SichuanUniversityofScience&Engineering，Zigong，

3、Sichuan643000；2SchoolofEnvir0nmentalScienceandEngineering，SouthChinaUniv．ofTech．，Guangzhou，Guangdong510006)AbstractThermaldissociationofpotashfeldspar—CaSO4一CaCOjsystemwerestudied．Sixreactions’Gibbsfunctioninthepotashfeldspar-CaSOCCaCO3systemwerestudiedwiththermodynamicalmethods．Accor

4、dingtotheproportionofreactionfunction，thepotashleachingrateofcalcinedmaterialindiferentcalcinationtemperatureweredeterminedItwereanalyzedbyXRDandelectronprobe．Theresultsshowedthat，theoptimumreactionconditionswerethatn(CaSO4)：n(CaCO3)=1：1：14andmainphaseswereK2SO4，C3A，C2S．Thisstudyprovi

5、dedatheoreticalguidetomanufacturepotassiumfertilizerbycalciningpotash—feldspar．Keywordspotashfeldspar-CaSO4一CaCO3systemthermodynamicthermaldecompositionK—fertilizer实现钾肥供应的自主保障是“十二五”的目标，非水溶性钾矿资源，从而有效解决我国水溶性钾盐资主要内容是发展国内产量，从历史数据来看，中国钾源的不足，具有现实意义。肥的表观消费量，从2004年到现在基本维持在600本研究在对钾长石一硫酸钙一碳酸钙体

6、系进行万t0(20)左右，其中，2005年和2007年达到较高水热力学计算的基础上[2-4]，选取纯度较高的钾长石进平，分别为715．0万t(K0)和831_3万t(O)。目前行焙烧实验，研究物料配比、焙烧温度对钾长石中钾中国是全球最大钾肥进口国，在今后相当长一段时间溶出率的影响，并对焙烧产物进行XRD物相分析和内，由于市场需求与国产钾肥产量之间一直存在缺电子探针分析。口，进口钾肥还将占据重要地位。1实验部分由于我国非传统钾资源丰富，“十二五”期间，国】．】实验原料钾长石，呈肉红色，采自山东烟台，内钾肥企业将重点开展利用盐湖低品位钾矿、海水钾、在BRUKER公司V

7、ECTOR70上进行红外光谱分析，不溶性钾矿、井盐钾等资源的研究开发。非水溶性钾查标准红外谱图】，两图的主要峰值基本一致，其主矿资源丰富，且种类繁多，如钾长石、明矾石、伊利石、要成分为钾微斜长石，三斜晶系。经硅酸盐分析测富钾页岩等。这些钾矿资源几乎遍布全国各地，而且得其o含量为l3-36％，折算成KAISiO。含量为储量巨大，保守估计其资源总量超过200亿t[1lo钾长79．05％；硫酸钙、碳酸钙采用化学纯试剂。石是其中最重要的一种，纯矿物含K，O为16．9％，在1．2实验方法将钾长石原矿破碎分选，粉碎后通地壳储量大，分布广，是许多含钾硅铝盐岩石的主要组过0．07

8、4／lqn