杂卤石采出液净化钙镁工艺

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1、分类号编号烟台大学毕业论文杂卤石采出液净化钙镁工艺AninvestigationonRemovingCalciumand MagnesiumfromPolyhaliteLeachingSolution申请学位：学士学位院系：化学化工学院专业：化学工程与工艺姓名：学号：指导老师：二零一五年六月五日清华大学核能与新能源技术研究院杂卤石采出液净化钙镁工艺姓名：导师：二零一五年六月五日清华大学核能与新能源技术研究院烟台大学毕业论文任务书院（系）：化学化工学院姓名学号4毕业届别2015专业化学工程与工艺毕业论文（设计）题目杂卤石

2、采出液净化钙镁工艺指导教师宗祥荣朱国才刘靖学历本科博士博士职称副教授研究员高级工程师所学专业化学工程化学冶金化学工程主要内容：（1）加CaO除去镁离子的最适反应条件，加NH4HCO3除去钙离子的最适反应条件。（2）确定从滤饼中回收镁离子的最适条件。进度安排：（1）2015.3.13—2015.3.23查阅文献，写开题报告（2）2015.3.23—2015.5.20实验研究、数据处理、中期报告（3）2015.5.20—2015.6实验总结、撰写毕业论文、毕业答辩指导教师（签字）：年月日院（系）意见：教学院长（主任）（签字

3、）：年月日备注：摘要杂卤石（K2SO4·4MgSO4·2CaSO4·2H2O）是一种广泛存储在硫酸盐型钾盐矿床中的难溶性钾矿物，其理论含钾（K2SO4）量高达28%，同时含有丰富的镁。因此，探究从杂卤石中提取硫酸钾的工艺有重要的意义。四川佰瑞德地质矿产公司提出的杂卤石矿化学采矿的技术方案，根据该方案就地溶出含有Mg2+:3g/l、Ca2+:0.5g/l、K+:10g/l的杂卤石采出液。但是该采出液钾含量低，考虑到回收成本问题无法采用传统蒸发结晶生产，只能采用膜浓缩的方式生产硫酸钾，由于膜对溶液中的钙镁有严格要求，必须对

4、采出液中的钙镁进行净化处理。实验首先研究温度、反应时间、CaO用量对沉淀Mg2+的影响，确定了该反应的最佳条件。结果表明：在反应温度为40℃、反应时间为40min、CaO用量为2g/(100ml溶液）时镁离子的沉淀率可达到90%以上。1000ml的杂卤石的溶液可得滤饼90g，此时需要用100ml去离子水冲洗使K+的总损失量为3.27%。其次研究温度、反应时间、NH4HCO3用量对沉淀Ca2+的影响，确定了该反应的最佳条件。结果表明：在反应温度为40℃、反应时间为40min、NH4HCO3：Ca(OH)2=摩尔比1:1时

5、，钙离子的沉淀率可达到90%以上。最后研究PH值及反应时间对滤渣中分离钙镁的影响。结果表明：在pH为4，反应时间为40min的条件下镁离子的回收率可达到85%以上。关键词：杂卤石；Ca2+；Mg2+；分离ABSTRACTPolyhalite(K2SO4·4MgSO4·2CaSO4·2H2O)isadifficultsolublepotassiummineralwhichiswidelystoredinsulfatepotashdeposits,theoreticallyitcontainspotassium(K2SO4

6、)ashighas28%.Therefore,itissignificanttoinvestigaterecoveryofpotassiumsulfatefrompolyhalite.PolyhalitecouldbeleachedbyBRDMININGinSichuanprovincecontainsMg2+:3g/l,Ca2+:0.5g/l,K+,10g/l.Butthepotassiumcontentofpolyhaliteinsolutionistoolowtorecoverpotassiumsulfateby

7、traditionalevaporationcrystallization.Theleachingsolutionwanttoenrichpotassiumbymembrane,whichhasstrictrequestforcalciumandmagnesiuminsolution.Sothatitisnecessarytoremovethecalciumandmagnesiuminpolyhaliteleachingsolution.Firstly,theexperimentalstudythetemperatur

8、e,reactiontime,dosageofCaOinfluenceonremovingmagnesiumiontodeterminethebestconditionofthereaction.Theresultsshowthatwhenthereactiontemperatureis40℃,thereactiontimeis4