磷石膏制备硅钙钾镁肥的反应特性研究

发布时间：2025-01-06 05:04

　　磷石膏是湿法磷酸生产过程中排放的固体废弃物,不经任何处理而随意排放会造成严重的环境污染,钾长石富含硅、铝、钾等元素。将磷石膏和钾长石结合起来煅烧生产硅钙钾镁肥,对实现磷石膏的高效利用具有重大的研究意义。本文在氮气气氛中,以焦炭为还原剂,研究了氧化铝、二氧化硅、碳酸钾及钾长石为添加剂对磷石膏分解率的影响,并优化出最佳煅烧条件。对钾长石添加下的煅烧样品进行了硅、钙、钾、镁等元素的分析。主要研究成果如下:（1）研究了焦炭对磷石膏分解率的影响。利用单因素实验,研究了不同时间、焦炭添加量及温度对磷石膏分解率的影响。得出磷石膏分解率与时间、焦炭用量及温度呈正比关系。并借助XRD检测手段对煅烧样品进行物相分析,煅烧时间越长,温度越高,越有利于CaO的形成。而焦炭与磷石膏质量比大于0.07时,固相产物中CaS越多。（2）研究了钾长石中的主要杂质对磷石膏分解率的影响。本文以氧化铝、二氧化硅及碳酸钾为添加剂,焦炭为还原介质,在氮气气氛中对磷石膏进行煅烧。结合单因素试验和正交试验,研究了不同温度、时间、焦炭及添加剂用量对磷石膏分解率的影响。得出以氧化铝、二氧化硅及碳酸钾为添加剂时,在优化条件下磷石膏的分解率都...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1钾长石的晶体结构[81]

钾矿分为水溶性钾与非水溶性钾,即可溶性钾盐矿物和不可溶性含钾的硅铝酸盐矿物,可溶性的钾盐矿物如钾石盐、钾镁盐及钾盐镁矾等;不溶性的钾矿资源包括富含钾长石、霞石、白榴石的富钾砂页岩、正长岩及火山岩等页岩,即使钾资源众多,可是可供作物吸收的水溶性钾并不多。而钾长石是钾盐生产中广泛使用....

图3.1磷石膏的XRD衍射图谱PDF卡片:CaSO4.0.5H2O(41-0224),SiO2(46-1045)

本实验对所用的磷石膏做了XRD衍射分析,如图3.1所示,通过与标准卡片PDF#41-0224和PDF#46-1045对比得出原料磷石膏的主要成分为CaSO4.0.5H2O和SiO2。为了研究焦炭对磷石膏分解率的影响,本文利用单因素实验探究了时间、焦炭用量及温度对磷石膏分解率的影响....

图3.2时间对磷石膏分解率的影响及对应的XRD图谱PDF卡片:CaSO4(06-0226),CaS(08-0464),SiO2(46-1045),CaO(82-1690),Ca2SiO4(11-0585),Ca3SiO5(03-0832)

为了研究焦炭对磷石膏分解率的影响,本文利用单因素实验探究了时间、焦炭用量及温度对磷石膏分解率的影响。当煅烧温度为1150°C,焦炭与磷石膏的质量比为0.07时,时间对磷石膏分解率的影响及对应的XRD分析如图3.2所示。由图3.2(a)可知,时间与磷石膏分解率成正比关系,且随着时间....

图3.3不同焦炭与磷石膏比例对磷石膏分解率的影响及对应的XRD图谱PDF卡片:CaSO4(06-0226),CaS(08-0464),CaO(82-1690),Ca2SiO4(11-0585),Ca3SiO5(03-0832)

当煅烧温度为1150°C,煅烧时间为120min时,不同焦炭与磷石膏质量比对磷石膏分解率的影响及对应的XRD分析如图3.3所示。由图3.3(a)分析结果表明,随着焦炭与磷石膏质量比从0.04增加到0.07时,磷石膏分解率从45.19%逐渐增大至99.18%。继续增加焦炭与磷石膏....

本文编号：4023835