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1.
对全国14个代表性产地的非水溶性钾矿石的研究表明,其主要富钾矿物相均为微斜长石。对此类矿石进行选矿预处理,可制得纯度达75%～95%的钾长石粉体。实验研究结果表明,采用以碳酸钠为配料的中温烧结法,或以碱石灰为配料的水热分解法,均可使钾长石的结构发生分解,生成偏硅酸钠、偏铝酸钾(钠)等化合物,并水解为富含[SiO2(OH)2]2-、Na+、K+的碱性溶液,通入CO2进行酸化反应,滤液为NaHCO3-KH-CO3-H2O三元水盐体系,经浓缩、分离、纯化、结晶,可制取碳酸钾或硫酸钾、硝酸钾等其他钾盐(肥)产品。原矿中的Al2O3和40%以上的SiO2组分亦可制成不同规格的氧化铝和无机硅化合物等高值产品。整个工艺过程符合钾长石资源利用率100%、"三废"接近零排放的高效节能和清洁生产的要求。本项技术实现规模化工业生产,将有助于缓解我国水溶性钾盐资源极缺的矛盾,显著减少钾盐(肥)消费的进口依存度,提高中国钾盐资源的保证程度,维护粮食供给的战略安全。 相似文献
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0 前言
我国水溶性钾盐资源奇缺,而以钾长石(KAlSi3O8)为主要物相的非水溶性钾资源储量大、分布广. 相似文献
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中国的盐湖钾盐资源短缺,导致钾盐消费的对外依存度达50%以上,严重制约农业发展,威胁粮食生产安全。而正长岩型钾资源丰富,K2O品位达8.5%~15.4%,预测资源潜力(K2O)达盐湖钾盐储量的20倍以上。此类矿石钾资源的主要富钾矿物为微斜长石、霞石和白云母,地理上主要分布于中国东部的“秦岭大别正长岩带”和“燕辽阴山正长岩带”。采用电解质溶液热力学软件OLI Analyzer 9.2,对KAlSi3O8-NaOH/KOH/Ca(OH)2-H2O体系相平衡进行模拟,继而对代表性富钾正长岩进行水热碱法分解反应实验,证实K2O溶出率高达85.6%以上。所得硅酸钠钾碱液适于加工多种钾盐或生态型钾肥产品,硅铝组分同时转化为沉淀硅酸钙、钠型/钾型沸石、硅灰石、高岭土等多种工业产品。水热碱法技术的加工过程清洁高效,资源利用率高,环境相容性良好,可为发展绿色可持续的中国钾盐工业新体系提供良好的技术基础。 相似文献
4.
针对有效缓解中国水溶性钾盐资源短缺矛盾,对中国20余处代表性富钾岩石资源利用关键技术进行了长期探索研究。结果表明,其主要富钾矿物为钾长石,采用Ca(OH)2-、NaOH-、KOH-H2O介质水热碱法处理,均可使其结构发生解离,分别生成固相产物雪硅钙石、水羟方钠石、六方钾霞石三种物相,适合作为矿物基硝酸钾载体、提取氧化铝及同时回收苛性碱,以及采用酸浸法制备农用硫酸钾、硝酸钾产品。相应地,液相产物分别为KOH溶液、硅酸钠钾和硅酸钾碱液,适合于加工碳酸钾、硫酸钾、硝酸钾、磷酸钾等多种钾盐产品。在系统流程中,NaOH、KOH可实现循环利用,故水热碱法技术具有一次性资源、能源消耗量少、钾矿资源利用率高、生产过程清洁高效等优势。基于上述成果,已系统建立了非水溶性钾资源高效利用技术体系。水热碱法技术的规模化工程应用,将有助于显著减少钾盐(肥)的进口依存度,改善其消费结构,提高钾资源的保证程度。 相似文献
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非水溶性钾矿制取碳酸钾: 副产硅铝胶凝材料 总被引：1，自引：0，他引：1
白云鄂博稀土-铌-铁矿床上部围岩产富钾板岩, 其K2O平均含量达13.0%, 钾资源储量巨大.矿石的物相组成以微斜长石、黑云母为主, 是一种重要的非水溶性钾矿资源.实验表明, 以碳酸钠为助剂, 经中温烧结, 矿石分解率达98.2%以上.烧结物料中K2O的浸出率约70%, 且在水浸酸化反应过程中, 大部分Fe3+、Ti4+、Mn2+、Mg2+、Ca2+等杂质离子与硅铝质胶体同时沉淀析出, 为制取电子级碳酸钾提供了可能.硅铝质胶体滤渣用于制备矿物聚合材料.采用本项技术开发利用此类非水溶性钾矿资源, 符合节能高效和“清洁生产”的要求, 兼有规模化经济效益和良好的环境效益. 相似文献
6.
产于华北克拉通北缘中段的晚古生代尚义钾质花岗岩体规模很小,岩性为钾长石斑晶(～40%)的黑云母钾长-二长花岗岩,矿物组合为钾长石(50%～60%)、斜长石(10%～20%)、石英(20～30%)、黑云母(～5%)及少量绿帘石、单斜辉石和磁铁矿。SiO2含量为65.69%～70.90%,K2O+Na2O为7.22%～9.14%,K2O/Na2O比值为0.85～1.75,Al2O3为13.58～15.09%,A/CNK值为0.89～0.93,Mg#为43～46,稀土含量中等,轻重稀土中等分异,轻微负Eu异常,富集LILE和地幔元素Cr,Nb、Ta、Ti负异常,表现为富钾、偏铝质、钙碱性的I型花岗岩。通过野外观察及岩石地球化学分析可以确定钾质花岗岩是幔源基性岩浆分离结晶并同化混染早期奥长花岗岩围岩形成的。钾质花岗岩位于尚义-赤城断裂带中,其发育的构造背景应为晚古生代时古亚洲洋板块向华北克拉通俯冲形成的活动大陆边缘。 相似文献
7.
采用电子探针显微分析(EMPA)和粉末X射线衍射(XRD)分析了采自乌拉山金矿床含金钾长石石英脉、石英脉以及其他类型岩石中的10 0多个钾长石样品的化学成分和结果状态,并采用R和Q模式聚类分析、Spearman等级相关分析方法对实验数据进行了统计分析。结果表明,含金矿脉、岩浆热液脉和蚀变花岗岩中的钾长石为中等到最大微斜长石,其特征为K2 O含量高,但相对而言,Na2 O、CaO和BaO的含量低。其他岩石类型中的钾长石的化学成分和结果状态变化很大,可以从透长石、正长石到微斜长石,其特征为K2 O的含量相对较低,但Na2 O、CaO和BaO的含量相对较高。含金样品中的钾长石通常更富K2 O ,表明金的成矿作用与富钾的热液流体和碱质交代作用有关。乌拉山金矿床的成矿作用分为两个阶段,主要的含金钾长石石英脉中的钾长石富K2 O ,形成温度为30 7～379℃,平均为35 3℃;第二阶段含金石英脉中的钾长石含K2 O较低,形成温度为2 6 0～318℃,平均为2 81℃。这些结果表明成矿流体与岩浆热液作用有关,流体朝温度降低、K2 O含量降低的方向演化,K2 O含量高的热液流体和2 6 0～380℃的形成温度有利于金的成矿作用。 相似文献
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一种刚玉夕线钾长片麻岩的岩石学矿物学特征及形成环境 总被引：3，自引：0，他引：3
刚玉夕线钾长片麻岩是产于新太古代迭布斯格岩群中的一种低Si、高Al、高K的特殊岩石，主要包括刚玉钾长金红石片麻岩、黑云夕线钾长金红石片麻岩2种岩石组合，呈互层状产出。刚玉、夕线石和钾长石是通过白云母的变质分解和白云母 SiO2的变质反应而生成的。形成温度约为720—760℃，压力约为0．6-0．8GPa。由于温度和压力稍高，岩石中已开始出现重熔钾长石细脉。环带状次生白云母的出现属退变质反应。变质程度为区域中高温变质作用，达高角闪岩相，与围岩的变质程度一致。其原岩是在较短的稳定条件下由富K、富Al的花岗质岩石经强烈风化搬运进入大陆边缘沉积盆地，再经化学分解和沉积作用而形成的不同的原岩组合。 相似文献
9.
为处理钾长石水热制备钾霞石所产生的碱性滤液,本文采用水热法,考察了氢氧化铝溶解时间、晶化时间、晶化温度、水碱比对钾霞石产率和白度的影响,并对合成钾霞石物相进行了表征。结果表明,合成钾霞石的最佳条件为,氢氧化铝溶解时间为1.5 h,晶化时间为4 h,晶化温度280℃,水碱比为1.8。XRD结果表明,产物为钾霞石粉体。傅里叶变换红外光谱表明,Al(OH)3中的Al在水热条件下进入到Si—O骨架中形成了Si—O—Al官能团,从而印证了钾霞石的合成。差热分析结果表明,合成钾霞石具有良好的热稳定性。氮气吸附结果表明,合成钾霞石比表面积为5.18 m2/g,平均孔径为32.98 nm。实现了钾长石水热制备钾霞石所剩碱性滤液的资源化利用,并为钾长石水热制备钾霞石提供了一种母液循环的思路,使水热制备钾霞石工业化成为一种可能。 相似文献
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以氧化钙为反应物料,在200～250℃的水热反应条件下分解钾长石。实验研究了在不同的Ca/(Si Al)摩尔比、水固比、反应温度和反应时间条件下,钾长石中K2O的溶出率和固相的物相变化。结果表明,液相中K2O的溶出率为40%～87%,固相反应产物为结晶良好雪硅钙石晶体。采用化学分析、XRD、SEM、DSC_TG和BET等方法对合成的雪硅钙石粉体进行了表征,结果表明,合成的雪硅钙石粉体是由长5～10μm、宽100～200nm、厚度为49～50nm的薄片纤维晶体交织成的直径为30～40μm的空心球形团聚体,耐火温度高于650℃,是制备硅酸钙保温材料的良好原料。 相似文献
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利用钾长石合成雪硅钙石纳米粉体的反应机理研究 总被引：2，自引：2，他引：0
采用CaO为助剂,在水热条件下分解钾长石,进而合成雪硅钙石。影响反应的主要因素为：n(CaO)/n(SiO2+AlO1.5)、晶化温度和晶化时间等。在n(CaO)/n(SiO2+AlO1.5)为0.75～1.00、晶化温度为230～250 ℃、晶化时间为5～8 h的条件下,可以合成结晶良好的雪硅钙石晶体。反应机理分析表明：在钾长石-氧化钙的水热体系中,钾长石的分解并不是简单的离子交换作用或铝硅酸盐解聚作用,而是在碱金属离子与水作用的基础上,反应物中H+与矿物表面的碱金属离子K+、Na+、Ca2+作用,首先形成表面富硅贫铝的前驱聚合体（SiO2·nH2O）;然后这些前驱聚合体分解,与溶液中的Ca2+作用,生成C-S-H凝胶和水钙铝榴石;随着反应时间的延长,C-S-H凝胶和水钙铝榴石进一步转变为雪硅钙石。 相似文献
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钾长石分解反应热力学与过程评价 总被引：2，自引：2，他引：2
综述了添加各种助剂分解钾长石的研究进展。对不同体系中钾长石分解反应的G ibbs自由能和能耗计算,综合考虑一次性资源、能源消耗量和烧结过程的环境相容性、产品方案等因素,结果表明:只有以石灰石、碳酸钠为配料的工艺路线具有实际工业应用价值;而唯有以碳酸钠为配料时,钾长石原料烧结过程才具有一次性资源消耗量最少、能耗最低、温室气体CO2排放量最小、且可生产高附加值产品、实现完全清洁生产等优点。因此,选择以碳酸钠为配料分解钾长石的技术路线,具有良好的工业化应用前景。 相似文献
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水热法分解钾长石制备雪硅钙石的实验研究 总被引：10，自引：3，他引：7
采用CaO作为助剂,在低温、中压的水热条件下分解钾长石,继而合成一种水合硅酸钙--雪硅钙石,同时得到KOH稀溶液,可用于制备高纯碳酸钾。影响晶化反应的主要因素有n(Ca)/n(Al+Si)、晶化温度、晶化时间、水固比（质量比）、搅拌速度等。讨论了各因素对钾长石分解及雪硅钙石形成的影响,通过X射线粉末衍射、热重-差热分析、扫描电镜等手段对合成产物进行结构性能表征。实验结果表明,以CaO为助剂分解钾长石,同时合成雪硅钙石的工艺方法可行,资源利用率接近100%。实验得到的优化工艺条件为：晶化温度为220～250 ℃,n(Ca)/n(Al+Si)在0.8～1.0之间,晶化时间5～8 h,水固比为20～25,搅拌速度400 r/min。在此条件下,钾长石中K2O的溶出率达80%以上,同时得到结晶良好的针状雪硅钙石晶体。 相似文献
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Fe2O3对13X沸石分子筛合成条件及性能的影响研究 总被引：4，自引：0，他引：4
对江苏丰县的富钾页岩进行预处理,得到不同Fe2O3 质量分数的钾长石粉体原料FXY1、FXY2,经中温焙烧得到偏铝硅酸盐前体化合物,水热晶化合成了13X沸石分子筛。采用正交实验法,确定了水热晶化反应的优化工艺条件,原料中Fe2O3 质量分数的不同导致水热晶化反应的工艺参数有所不同。合成的两种沸石的性能与13X沸石分子筛的工业产品相似,吸附量均达到国家化学工业产品标准HG/T 2690 95的要求。对比实验表明,原料中Fe2O3 质量分数的降低可使其在更宽的碱度范围内合成性能更优的13X沸石产品。由低Fe2O3 质量分数的FXY2为原料合成的沸石,其物相纯度、热稳定性、白度、比表面积、吸附性等性质更优。合成沸石均可用于对含重金属离子废水的深度净化处理,由FXY2为原料合成的13X沸石还可用作洗涤助剂。 相似文献
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钾长石中的铅及其对成矿的贡献 总被引：5，自引：0，他引：5
在中-酸性岩浆岩、碱性岩浆岩、片麻岩及混合岩等岩石类型中,钾长石是含铅最高的造岩矿物,其铅含量是全岩铅含量的2～10倍,云母类矿物铅含量的3～16倍,石英铅含量的6～32倍.早元古代、太古宙岩石中钾长石含量低,钾长石中的铅占全岩铅含量的比例低于10%,中元古代以来的碱性岩浆岩、富含钾长石的花岗岩和变质岩,钾长石含量增高,其中所含的铅占全岩铅的比例明显增大,钾长石含量达50%～70%的碱性岩,钾长石中的铅约占全岩总铅量的70%～95%.钾长石在后期极易发生水热蚀变,转变为绢云母、方解石、石英等,在这种转变过程中,铅大量析出进入流体相.这种变化能够为后期铅的成矿提供成矿物质. 相似文献
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霞石正长岩烧结反应的热力学分析与实验 总被引：2，自引：2，他引：0
霞石正长岩是一种富含K2O、Al2O3、SiO2的矿产资源。在综合分析云南个旧白云山霞石正长岩物相组成的基础上,对以Na2CO3为助剂中温分解霞石正长岩中的铝硅酸盐矿物,提取碳酸钾和氧化铝的技术路线进行了研究。根据热力学理论计算以Na2CO3为助剂,主要烧结产物为NaAlSiO4、KAlSiO4、Na2SiO3时的反应温度,结果表明理论上反应在800 K(527 ℃)左右开始发生。通过烧结反应实验,得到优化反应温度为800～850 ℃,霞石正长岩的分解率达95%以上。X射线衍射分析结果表明,烧结产物的主要物相为NaAlSiO4、KAlSiO4和Na2SiO3,与热力学计算结果一致。烧结产物的硫酸酸浸实验表明,硅铝分离效果良好,SiO2、Al2O3、K2O三者的提取率分别高达91.4%、92.2%、92.5%。与前苏联的石灰石烧结法相比,本工艺具有低能耗、低物耗和生产过程清洁高效等优点。 相似文献
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青井是位于龙首山成矿带西段的一个钍、铀混合型异常点,通过钻孔查证在青井盆地的花岗质砾岩中发现了较好的矿化线索,矿石具有热液型矿化的特征,发育钾长石化、赤铁矿化、碳酸盐化和绿泥石化为主的钾交代蚀变组合。通过对含矿花岗质砾岩的岩矿鉴定、电子探针测试、地球化学分析和钍矿物U-Pb同位素年龄测定进行综合研究,认为花岗质砾岩中发育的是产于挤压-俯冲构造环境下受断裂构造和辉绿岩脉共同控制的热液成因钍、铀混合型矿化,含钍、含铀矿物主要为钍石、沥青铀矿和铀石,成矿期应为新生代中晚期。热液成矿过程中带来了大量的外来组分,矿石中的Al_2O_3、Fe_2O_3和K_2O等主量元素和轻、重稀土元素以及Rb、Nb、Nd、Zr、Hf、Ta、W、Sb等微量元素均随着Th、U含量的增加而增加。 相似文献