西德钨铜合金
2017-06-06 17:50:06
钨和铜组成的合金。常用合金的含铜量为10%~50%。合金用粉末冶金方法制取,具有很好的导电导热性,较好的高温强度和一定的塑性。在很高的温度下,如3000℃以上,合金中的铜被液化蒸发,大量吸收热量,降低材料表面温度。所以这类材料也称为
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发汗材料。钨铜合金有较广泛的用途,主要是用来制造抗电弧烧蚀的高压电器开关的触头和火箭喷管喉衬、尾舵等高温构件,也用作电加工的电极、高温模具以及其他要求导电导热性能和高温使用的场合。 钨铜采用等静压成型—高温烧结钨骨架—溶渗铜的工艺,是钨和铜的一种合金。 钨铜合金综合铜和钨的优点,高强度/高比重/耐高温/耐电弧烧蚀/导电电热性能好/加工性能好,采用高品质钨粉及无氧铜粉,应用等静压成型(高温烧结-渗铜),保证产品纯度及准确配比,组织细密,性能优异. 断弧性能好,导电性好,导热性好,热膨胀小。德国产钨铜合金规格:35mmX35mm 圆柱状钨81.52%,铜18.37%钨85.24%,铜14.31%详细以
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有关单位的产品质量监督检验站检验报告为准。(检验方法:ㄨ射线能谱仪半定量分析)主要用途:适用于机械加工、航空航天、电子、核工业、兵器或特殊钢冶炼等。
适合碳酸化转化炼铅工艺处理的矿石
2019-01-25 15:49:20
碳酸化转化炼铅工艺可处理一般的铅精矿,也可处理火法工艺难以处理的低品位铅精矿、铅基金矿等,已试验过的矿石的化学多元素分析结果,见下表。矿石的粒度分布见下下表。这些矿石经X-衍射和能谱仪测定,矿石中的主要物相为方铅矿、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和石英等。矿石化学多元素分析结果矿 石PbCuZnFeSCdBiMgOCaOSiO2Al2O3Ag/(g·-1)Au/(g·-1)代号类型A常规精矿64.91.050.193.7714.50.00220.020.140.539.20.144302.19B低品位矿43.20.57.4614.410.20.0120.030.190.761.470.321101.08C铅基金矿40.83.080.6816.922.90.070.020.170.477.11476.968.6D铅基金矿432.340.415.418.90.060.030.350.595.861.0544.5347.8矿石粒度分布粒度/μm>154154~7171~40所占比例/%0.60.21.797.5
高硫高砷难浸金精矿工艺矿物学研究
2019-02-20 14:07:07
现在,国际黄金储量中213以上尴尬处理矿,1/3的黄金产值来自于难处理矿。跟着易浸金矿石资源日益干涸,开发使用有微细粒嵌布、含高硫高砷的难浸金矿成为一大趋势。
高硫高砷金精矿矿藏组成十分复杂,金常被包裹在其它矿藏中,金的浸出率很低。为了开发这类资源,展开工艺矿藏学研讨十分必要。对难浸金矿藏相的分析,前人已做过很多作业,但多侧重于某一种研讨办法,如X射线衍射分析等。这些办法能够判别矿中物相成分,但无法调查彼此包裹的状况。本文归纳选用X射线衍射分析、矿藏解离度分析和扫面电镜一能谱分析等多种办法,既能判别高硫高砷难浸金精矿的物相组分,又能调查各物相的赋存状况,以期为探究高硫高砷难选冶金精矿的提金工艺供给辅导。
一、试验
(一)质料来历
试验所用的金精矿取自河南某黄金冶炼厂。用小型损坏机(FW-400A型,北京中兴伟业仪器有限公司)将样品进一步损坏至50~335μm。对该金精矿进行化浸金,发现金的化浸出率为26. 95%。依据金矿的难浸程度等级,归于难浸金精矿。本文从化学成分分析、X射线衍射分析、矿藏解离度分析、扫描电镜一能谱分析等不同程度展开了工艺矿藏学研讨。
(二)测验办法
1、X射线衍射分析(XRD)
选用D/max-rB型X射线衍射仪(日本理学)测定金精矿藏相组成。
2、矿藏解离度分析(MLA)
使用矿藏解离度分析仪(FEI.Quanta 600.JKtech MLA suite 2008)研讨金精矿矿藏结构和组成。
3、扫描电镜-能谱分析(SEM-EDS)
选用JSM-5600 LV型扫描电镜(日本电子)和IE 300 X型EDS能谱仪(英国Oxford)对金精矿进行X射线线扫描微区分析。
二、成果与评论
(一)化学成分分析
使用火焰原子吸收分光光度法(原子吸收分光光度计,AA320型)测定金精矿化学成分(质量分数),见表1。金精矿含S 13.91%,含Fe16. 8%,含As 7.54%,是典型的高硫高砷金精矿。
表1 金精矿元素成分补白:Au、Ag单位为g·t-1。
(二)矿藏物相组成
1、XRD分析
选用X射线衍射办法测定样品中物相成分,图1为金精矿XRD图。由图1能够看出,金精矿含有石英、黄铁矿、毒砂、白云母、绿泥石和方解石,首要物相为毒砂、黄铁矿、石英和白云母。图1 金精矿XRD图
2、MLA分析
图2为金精矿颗粒的MLA图。表2为金精矿的粒级散布特征。由表2、图2知,首要金属矿藏为毒砂和黄铁矿,脉石矿藏首要为石英、白云母。图2标明,无法调查到金独立颗粒,而经过化试验能够浸出金,阐明金以次显微金和超显微金等不行见金状况赋存于载金矿藏中。这样的矿石,即便磨到极细微,也不能将金颗粒露出出来。在化时,金颗粒不能接触到含溶液,金无法溶解。从图2还能够看出,该难浸金精矿中,各种矿藏散布不均匀,典型特点是毒砂、黄铁矿彼此包裹,石英等脉石也包裹其他矿藏。所以,有必要细心规划预处理办法,将载金矿藏损坏,使金暴露出来,然后最大极限进步金浸出率。图2 金精矿颗粒的MLA图
(a-黄铁矿;b-毒砂;c-石英;d-黑云母;e-白云母)
表2 金精矿的矿藏粒级散布特征/%3、SEM-EDS分析
扫描电镜和能谱仪能够将微区的挑选和测定相结合。图3为金精矿表面形状的二次电子图(SE)和线扫描的方位,从中能够估量线扫描间隔大约为10μm。从图3上可看出,该金精矿中,硅和氧、硫和铁、砷硫和铁的含量散布在扫描线上密切相关,但仍无法调查到金独立颗粒。这与前期的XRD测验成果和MLA分析保持一致,进一步证明了该矿中的首要成分为黄铁矿、毒砂和石英,金以不行见金状况赋存于载金矿藏中。图3 金精矿的表面形状二次电子图和扫描线的方位
三、定论
经过展开高硫高砷金精矿元素分析、XRD分析、MLA分析、SEM-EDS分析,得出以下定论:
(一)金精矿中金含量47.5g·t-1、Ag 8.46g·t-1、S 13.91%(质量分数)、As 7.54%(质量分数),金的浸出率仅为26.95%,归于典型的高硫高砷难浸金精矿。
(二)金精矿中的首要金属矿藏为毒砂、黄铁矿。脉石矿藏首要有石英、白云母。金精矿中,有害组分首要为砷,含砷矿藏是以毒砂方式呈现。金以不行见金的方式赋存于载金矿藏中。
(三)多种矿藏相互包裹,有必要细心规划预处理办法,将载金矿藏损坏,使金暴露,然后最大极限地进步金浸出率。
贵金属检验
2017-06-06 17:50:14
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检验就是使用检测仪或者其他科学方法检测出黄金、铂金、钯金、K金、K白金等饰品中各种元素含量。贵
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检验仪是一种利用能量散射型X射线荧光分析技术(XRF)的智能化无损检测仪器,能准确的检测出黄金、铂金、钯金、K金、K白金等饰品中各种元素含量.EXF系列贵
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检测仪采用多道分析器 ,同时应用解谱技术,以谱图形式为您精准而形象地呈现饰品中金、铂、钯、银、铑、铜、锌、镍等众多元素的含量及其比例。 贵
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检验仪其分析方法,是具有一定能量分辨率的X射线探测器同时探测样品所发出的各种能量特征X射线,探测器输出信号幅度与接收到的X射线能量成正比,利用能谱仪分析探测器输出信号的能量大小及强度,对样品进行定量,定性分析。贵
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检验仪主要优势如下: ●无损检测:被测
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无论外观、内在质量还是重量都不受任何损害;固体、粉末、液体及薄膜等多种样品皆可测试,且样品不破坏●测量范围宽:各类黄金、铂金、钯金、白银及其他贵
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合金都可测量 ●测量速度快:根据测量要求,在几秒到几分钟内可以得出测量结果 X射线测金仪享有无损、快速、精确等特点,被广泛用于首饰生产、加工、销售、质检等部门。贵
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检验应用领域 :1、首饰加工厂 2、金银珠宝首饰店3、贵
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贵金属检测仪
2017-06-06 17:50:13
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贵金属检测站
2017-06-06 17:50:14
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贵金属检测
2017-06-06 17:50:13
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为什么“氩离子抛光-扫描电镜技术”会这么火?
2019-03-07 11:06:31
近些年来,我国地质学的全体水平得到有用进步,岩矿勘探水平获得继续前进。岩矿判定就是地质工作中的一项重要工作。
岩矿测验分析技能的开展离不开试验室的先进设备的运用和立异技能的运用。岩矿判定第一手资料就是岩石薄片,薄片的好坏对判定效果的影响适当显着。
现在最先进的岩矿分析技能是氩离子抛光-扫描电镜技能。氩离子抛光是一种样品前处理技能,其意图是运用离子束对样品表面进行削平抛光处理,以便运用扫描电镜等显微查询东西查询样品表面的微观特征。
那么,高明技能的有用性和实用性总是需求实践去验证。
1 泥页岩
泥页岩样品选用氩离子抛光-扫描电镜的3大理由:
泥页岩结构细密,孔隙细小,天然断面样品表面粗糙。
运用普通的手动机械抛光,因为样品自身的酥松性,很难得到其实在的内部孔隙散布,更谈不上查询纳米级孔隙及孔隙的巨细、形状、散布特征等。
运用氩离子抛光技能对预磨好的样品表面进行处理后,能够获得滑润的截面,并且不会对样品形成机械危害。
运用现状及实例:
现在运用最广泛的范畴是石油地质职业。页岩气勘探开发获得的突破性效果离不开氩离子抛光-扫描电镜技能。
现阶段国内外许多石油相关用户都会挑选氩离子抛光设备来对样品选用氩离子束抛光,然后到扫描电镜中查询其细小的孔隙以及定量分析。泥页岩样品,无氩离子抛光的扫描电镜下相片,表面粗糙。泥页岩样品,经氩离子抛光后扫描电镜下的相片,使得页岩表面平坦,可进行孔隙等丈量。
现在,中国地质查询局油气资源查询中心非常规油气地质试验室、国家地质试验测验中心现已成功运用该项技能。该技能的运用现已极大地进步试验室扫描电镜的运用功率,促进非常规油气储层性质研讨及其他仪器功用的联合开发运用,并且关于相关单位在非常规油气范畴的科研水平具有极大的推进效果。
2 煤
煤层样品选用氩离子抛光-扫描电镜的必要性:
煤储层有机质的含量很高,抛光表面较泥页岩更软,储集空间首要处于纳米等级
运用氩离子抛光-场发射扫描电镜,对煤中纳米孔进行直接查询和定量,为煤微观储渗结构研讨供给了新的手法,也为煤层气吸附机理的进一步深入研讨供给较高压压、气体吸附更为直观牢靠的资料。
运用实例:
2014年山西省煤基要点科技攻关项目中,选用氩离子束截面成功抛光山西阳泉新景矿太原组15号煤样,结合场发射扫描电镜,初次完成煤储层内的孔隙形状、空间标准、微裂隙的直接观测,验证了氩离子抛光-场发射扫描电镜在煤纳米孔研讨中的可行性。煤样的扫描电镜相片,可见各种孔隙类型
3 土壤
扫描电镜在土壤学等方面的运用方向:
对砒砂岩地聚物材料的抗压强度、孔隙结构的研讨,能够把握不同粉煤灰掺量和维护龄期的影响;
经黄原胶处理的沙、黏土、黄红壤在扫描电镜观测下,能够显现黄原胶和各巨细粒径土粒的结合状况;
扫描电镜和能谱仪结合,能在查询微结构的一起,分析样品微区元素组成;
扫描电镜-能量色散谱能够研讨土壤样品、植物样品等受重金属的污染状况;
环境扫描电镜可模仿外界环境,查询含水分的土样,能够完成在干湿替换条件下查询微观层面的土壤颗粒、孔隙的胀缩状况。
锗的用途
2019-02-11 14:05:44
美国与日本的锗使用举例及结构示于表1。
表1 锗的使用举例及结构 (%)年份国别使用光纤红外探测器+半导体催化剂其他1985美国651510-10日本17.2-9.135.538.21996美国401515255日本10.7-10.771.47.21997美国4010202010日本13.3-13.466.76.61998美国441117226日本 (72.4) 1999美国501510205日本 (91.1) 2000美国501510205日本 (84.0) 2001美国501510205日本
一、锗作为红外光学材料,具有红外折射率高,红外透过波段规模宽,吸收系数小、色散率低、易加工、亮光及腐蚀等影响,特别适用军工及严重民用中的热成像仪与红外雷达及其他红外光学设备的窗口、透镜、棱镜与滤光片的材料;高纯锗或锗锂用于天文学的γ-谱仪,核反应能谱仪及等离子物理X-射线仪;Si-Ge10与掺、镉、铜与镓的锗单晶用于红外探测器。
二、锗半导体器材用作二极管、晶体三极管及复合晶体管、锗半导体光电器材作光电、霍耳及压阻效应的传感器,作光电导效应的放射线检测器等,广泛用于间响、彩电、电脑、电话及高频设备中,锗管特别适用于高频大功率器材中,且在强辐射与-40℃下工作正常;Ge-Si与Ge-Te作温差发电用于宇航、卫星与空间站的发动电源等。
三、掺锗光纤具有容量大、光损小、色散低、传输间隔长及不受环境等的搅扰,是现在仅有能够工程化使用的光纤,是光通讯网络的主体,近年取得大发展(表2)。
表2 全球耗费光纤量年份199019911992199319941995199619971998199920002001耗光纤量/(万km·a-1)51078011001200144018692252~30502677~37703260~45903882~63304702~
788010190
1万km光纤需GeCl4量:单模为6.8-25kg,多模为34-100kg左右,而且15年就需要替换。此外,GeCl4还用于高速光纤网,链路,光纤传感器,光纤制导及光纤系留设备等。
GeO2是出产聚对笨二乙二醇酯(PET)的催化剂,具有长纤维,由其制备的饮料与食用液体的各式容器,无毒、通明且气密性好。锗用于医药,如Ge-132[β-羧乙基锗倍半氧化物-(GeCH2CH2COOH)2O3]临床使用于防治癌症。BGO作X-射线、CT-仪、PCT-仪,用于确诊肿瘤及骨骼结构与安排坏死等。锗化合物及其有机化合物可作牙膏与高效止痛膏等。
低品位磷钾矿与磷酸共浸提取磷和钾工艺研究
2019-02-21 12:00:34
一、导言
钾是植物成长发育的必需元素之一,它能够增强光合效果,对改进作物质量有重要效果。施磷能使植物成长发育杰出,并能进步抗旱性和抗寒性[1]。我国是一个相对缺钾的国家,钾肥自给率缺乏30%,需求经过进口来补偿国内的缺少[2]。钾矿档次低,共伴生组分多,且散布极不均衡。因而,开发运用我国现有中低档次磷钾矿是进步我国钾肥自给率的有效途径之一。
我国磷钾矿的首要成分是胶磷矿和钾长石[3]。钾长石性质安稳,其间的Si、Al、O呈安稳的四面体网状结构,除了外,常温常压下简直不被酸、碱分化[4]。国内外对运用钾长石制取钾肥进行了多种工艺研讨,归纳起来可分为:高炉冶炼法、压热法、打开浸取和关闭恒温法、热分化水浸法、热法制枸溶性钾、酸分化法、烧结法、低温分化法、微生物法等[引。将不溶性钾变成可溶性或枸溶性钾,现在研讨的出产办法存在污染严峻、能耗大、工艺杂乱、尾矿残渣多等缺陷。
磷钾矿中石英、钾长石在物理性质和化学组成以及结构结构等方面类似,磷钾矿矿藏品种繁复,粒度微细,彼此间镶嵌不规则,胶磷矿晶化程度低且含多种包裹体,这些要素决议了其归于难选矿[6]。浮选磷钾矿中的Si02的传统办法是法,由于毒性极大,因而探求一种无氟浮选法很有必要。
本研讨质料来自湖北宜昌夷陵区域,此矿为富磷矿伴生矿,磷、钾档次都比较低,独自作磷矿或钾矿运用均无经济价值。本试验先选用无氟无酸反浮选工艺对磷钾矿粉进行富集,然后依据离子交换反响机理,将矿粉与农用级磷酸混合,在低温下浸取,钾的溶出率可到达95%以上。选用磷酸酸解磷钾矿,大大下降了酸解温度,也便于后期制复合肥时N、P、K配比的调理。该办法与传统的磷钾矿提取磷和钾工艺比较下降了能耗,优化了反响条件。本试验还对各阶段的反响机理进行了研讨,对首要反响进行了热力学分析。
二、试验部分
(一)质料及仪器
磷钾矿矿样成分见表1仪器:MBS3245棒磨机,XSHF2-3湿式分样机,XFD-63单槽浮选机,2XZ2真空过滤机,PL203电子天平,DZF-6050枯燥箱等。
(二)试验办法及测验办法
磷钾矿经破碎棒磨到必定粒度后,在无氟无酸条件下浮选除掉磷钾伴生矿中的部分石英。浮选后的磷钾精矿过0.074mm标准筛,再与磷酸按必定份额混合后,先在80℃恒温水浴中酸解一段时刻,然后置于马弗炉中在恰当的温度下反响一段时刻,堵截热源让其冷却至室温,并持续熟化1h。加水浸取、过滤、定容,用四钠容量法分析滤液中K20质量分数[7]。
(三)试验流程
试验流程见图1。图1 磷钾矿与磷酸低温共浸制备复合肥流程
三、成果与评论
(一)磷钾矿中磷和钾的富集
依据开始预算,矿粉中有20%以上的游离的Si02,若能除掉部分石英,钾和磷的档次将有很大进步。本试验经过浮选方法富集磷和钾,以NaOH作活化剂,二胺为捕收剂,矿液pH调到8左右,浮选流程见图2。浮选成果:用能谱仪别离丈量原矿、精矿、尾矿中的磷和钾的质量分数,成果见表2。
表2 浮选前后K2O和P2O5的质量分数 %原矿精矿尾矿K2O8.5210.864.43P2O56.499.052.86
由表2看出,精矿中磷和钾的质量分数与原矿比略有进步;尾矿中磷和钾的档次与原矿比下降了许多。此成果标明浮选能够除掉磷钾矿中部分石英,对磷钾矿进行浮选预处理是可行的。
(二)磷钾矿酸解反响探求
试验开始探求成果显现,将磷钾矿与磷酸混合后直接放入马弗炉中反响时,跟着磷酸用量的增加,磷和钾溶出率也在增加。当磷酸用量到达必定值后,磷和钾溶出率增加缓慢,原因可能是较高温度条件下部分磷酸蒸腾。试验在敞口容器中进行,温度升高,水蒸气蒸腾会带走部分磷酸。
本试验分两步进行。第一步,胶磷矿酸解,此反响控制在100℃以下进行,H3P04根本不蒸腾。反响一段时刻后,磷酸转化成磷酸二氢钙。第二步,将酸解产品移入250℃马弗炉中,此刻Ca2+与钾长石(KAlSi308)发作置换反响,不溶性的钾变成可溶性钾离子。
1、磷钾矿酸解进程对钾溶出率的影响
试验1:取3g矿粉与12mL24.56%磷酸均匀混合,先在80℃水浴内酸解反响5d,再放入马弗炉中250℃反响一段时刻后,产品用80℃水浴浸取。
试验2:取3g矿粉与12mL24.56%磷酸均匀混合,不经水浴酸解反响,直接放入马弗炉中250℃反响一段时刻后,产品用80℃水浴浸取。
试验成果见图3。图3标明,磷酸酸浸条件下钾的溶出率比不经酸浸的溶出率高许多,阐明磷酸酸浸有利于进步钾的溶出率。跟着反响时刻的延伸,钾的溶出率增加,当反响大于3h后,反响产品烧结成块,不利于浸取。因而挑选最佳离子交换反响时刻为3h。2、磷钾矿酸解时刻探求
磷酸与胶磷矿的酸解反响温度开始定为80℃,要使两者能充沛反响,有必要延伸酸解反响时刻。取3g矿粉与10mL24.56%磷酸均匀混合,先在80℃水浴内酸解反响一段时刻,再放入马弗炉中在250℃下反响3h,产品用80℃水浴浸取。成果见图4。由图4可知,跟着酸解时刻的延伸,钾溶出率呈增加趋势,阐明酸解时刻越长,溶液中参与置换反响的钙离子越多,钾溶出率就越高。当酸解时刻较短时钾溶出率相对较低,可能是酸解反响后磷酸过量,过量的磷酸在离子交换反响较高温度下很多蒸腾。当酸解时刻到达5d时,钾溶出率简直不再增加,阐明酸解进程中磷钾矿中的钙根本溶解出来,所以断定最佳酸解时刻为5d。
(三)磷酸用量对试验成果的影响
坚持酸解反响温度为80℃,时刻为5d;离子交换反响温度为250℃,时刻为3h。取3g矿粉,改动磷酸用量,成果见图5。由图5可知,跟着磷酸用量增加,钾的溶出率不断增加。当磷酸用量增加时,酸解出来的K+增加,磷钾矿中的其他金属离子Na+、Al3+、Cu2+、Fe3+、Ca2+、Mg2+等也耗费磷酸,并以磷酸盐的方式存在于溶液中。一起磷酸用量的增加使酸反响活性增加,然后加快了离子分散速度和胶磷矿分化速度。当磷酸的量到达12mL时,磷的溶出率根本不变,钾的溶出率进步缓慢。考虑到下降能耗,挑选最佳磷酸用量为12mL。(四)离子交换反响温度对试验成果的影响
坚持酸解反响温度为80℃,时刻为5d;取3g矿粉,磷酸用量为12mL;改动离子交换反响温度,反响时刻为3h,成果见图6。从图6看出,跟着反响温度的升高,钾的溶出率不断增加。温度升高,磷酸粘度下降,钙离子在磷酸溶液中的分散速度加快,离子交换反响速度加快,有利于反响的进行。当温度到达250℃时,钾溶出率增加缓慢。温度越高,本钱也会越高,所以挑选最佳温度为250℃。
用能谱仪分析上述条件反响后的固体残渣,残渣中含有少数成分的磷和钾,阐明原矿中钾大部分现已溶出,开始预算磷的溶出率能够到达95%以上。残渣中钙和硅元素的量根本上与原矿持平,阐明胶磷矿被磷酸分化发作的钙离子与钾长石发作置换反响生成了钙长石。
磷钾矿与磷酸共浸反响产品首要成分为磷酸二氢钙、磷酸二氢钾、游离的磷酸和钙长石等,用水浸取别离其间的可溶性成分和不溶性残渣,能够用碱性氮化合物对浸取液进行中和或浸取液中增加必定量的含钾化合物(如K2S04)进行复配,滤液经蒸腾、浓缩、枯燥可制得氮磷钾复合肥。
四、反响进程的可行性分析
(一)反响进程分析
磷钾矿与磷酸低温共浸反响首要分两步进行,第一步是胶磷矿的酸解反响,第二步是酸浸发作的钙离子与钾长石的置换反响,首要原理如下:
第一步:Ca5(P04)3F+7H3P04+5H20=5Ca(H2P04)2·2H20+HF
第二步:Ca2++2KAlSi308=CaAl2Si208+2K++4Si02↓
24HF+2KAlSi308+8H+=2K++2A13++6SiF4↑+16H20
第二步反响中Ca2+与钾长石的离子交换反响起首要效果。
胶磷矿酸解反响初期,反响仅在颗粒表面进行,随后在磷酸效果下,反响活性点敏捷扩宽扩深,反响深化到颗粒内层。反响中期,内表面积对胶磷矿分化影响很大,溶液中磷酸在必定条件下存在解离平衡,解离出的氢离子、阴离子和磷酸分子都要向颗粒内分散。反响后期,磷矿颗粒中的可溶性部分被磷酸分化结束,并以磷酸盐的方式存在于溶液中[8]。
磷钾矿与磷酸低温共浸,能够促进磷钾矿中钾长石晶体结构发作改变,晶体结构的安稳性下降,活性进步,有利于钾的提取。当系统到达必定温度时,K+违背本来方位的程度增加,K-O键开裂,构成游离的K+,Ca2+半径较小,有较强的极化才能,Ca2+就会进入环所构成的孔穴中,占有钾长石晶体中晶格结点的一些方位,损坏钾长石原有质点摆放的有序性,构成中间固溶体。钾长石晶格畸变,晶体结构不完整,处于不安稳状况,反响才能大大增强。
钾长石晶体由单斜晶系变成三斜晶系,由于长石骨架没有习惯四面体滚动的柔性,Ca2+仅使T-O-T角平均值有细小增大,一起骨架胀大也十分小,钾离子与晶体骨架的结合力与构成骨架的硅铝氧四面体比较较弱,具有必定流动性,所以Ca2+置换出K+,整个进程中长石的硅酸盐架状结构单元——硅铝氧四面体并未损坏,其整个骨架也并未损坏。
(二)反响热力学分析
经过核算或查表得到各反响物和生成物标准摩尔生成吉布斯函数,然后得到反响的吉布斯函数。吉布斯自由能△rGmθ是判别化学反响进行方向的判据。当△rGmθ
0时,反响不能自发进行。
△rGmθ是反响物和产品都处于标准状况下的自由能的改变值。它只能断定特定条件下的改变方向,而在实践情况下,反响物和生成物都未必处于标准状况。可是依据等温式:
△rGm=△rGmθ+RTInQ经过试验求算△rGm值,能够断定反响进行的方向,成果见表3。由表3可知,在298~523K范围内,首要反响的△rGTθ皆为负,标明反响能够自发进行。酸解反响随温度升高能自发发作的程度下降;离子交换反响则跟着温度的升高自发发作的程度增大,这与试验2.4定论共同。
五、定论
a.该工艺用反向浮选对磷钾矿进行预处理,克服了正浮选工艺设备腐蚀严峻问题,进步了设备工作率;碱性条件下浮选,克服了酸介质对环境的污染。浮选成果显现,钾和磷的档次都比浮选前进步了几个百分点。
b.该工艺最佳反响条件为:酸解反响温度80℃,反响时刻5d,磷酸用量12mL(/3g磷钾矿);离子交换反响温度250℃,反响时刻3h。此条件下,磷和钾的溶出率均可到达95%以上。
c.试验成果标明,磷钾矿与磷酸低温共浸,能够促进磷钾矿中钾长石晶体结构发作改变,晶体结构的安稳性下降,活性进步,然后有利于钾的提取。系统中磷酸的存在加快了固相的溶解和分散效果,大大下降了反响温度。FTIR成果标明,反响后磷钾矿中的胶磷矿被磷酸分化生成钙离子,钙离子再与磷钾矿中的钾长石发作置换反响,生成钙长石,整个反响进程中长石的根本组成单元Si-Al-O四面体结构未被损坏。
d.钾矿与磷酸共浸反响产品首要成分为磷酸二氢钙、磷酸二氢钾、游离的磷酸和钙长石等,用水浸取别离其间的可溶性成分和不溶性残渣,过滤可得到含可溶性磷钾成分的浸取液。由此得到的浸取液中含有可溶性的磷和钾及反响中过量的游离磷酸,浸取液pH值较低,不能直接作为肥料施用于农田,能够用碱性氮化合物对浸取液进行中和。一起在浸取液中增加必定量的含钾化合物(如K2S04)进行复配,滤液经蒸腾、浓缩、枯燥可制得氮磷钾复合肥。
参考文献
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