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化学与生物工程2025年第02期:磷钾伴生矿中钾在氟硅酸-盐酸体系下的浸出行为

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张梦飞;王晓东;韩庆文;马家玉;周俊锋;汪铁林;

单位:武汉工程大学化工与制药学院;武汉工程大学磷资源开发利用教育部工程研究中心;湖北三峡实验室;武汉工程大学兴发矿业学院;

摘要:以磷化工废弃物氟硅酸替代氟化钙作为酸浸助剂,研究了磷钾伴生矿中的钾在氟硅酸-盐酸体系下的浸出行为,通过单因素实验探讨了氟硅酸用量、盐酸质量分数、反应温度、液料比和反应时间对钾浸出率的影响,并对浸出行为的动力学与热力学进行了分析。结果显示,当氟硅酸用量m(氟硅酸)∶m(伴生矿)为0.4∶1、盐酸质量分数为22%、反应温度为80℃、液料比为8∶1(mL∶g)、反应时间为6 h时,钾浸出率可达82%左右;动力学分析表明,钾的浸出过程满足固体产物层扩散控制的收缩球核模型,表观活化能为51.913 kJ·mol~(-1),建立了基于参数累积效应的反应动力学方程;热力学分析表明,钾浸出过程属于吸热非自发过程,升温有利于钾的浸出。

关键词:磷钾伴生矿;钾;氟硅酸;浸出行为;动力学

基金资助:国家重点研发计划项目(2019YFC1905803); 湖北省重点研发计划项目(2022BCA086); 云南省重点研发计划项目(202103AA080007); 湖北三峡实验室创新基金项目(SC211016); 武汉工程大学科学研究基金项目(K202002)