表面活性剂对磷钾伴生矿提钾过程的影响.doc

表面活性剂对磷钾伴生矿提钾过程的影响 杜学兰1，马家玉1,2，覃远航1,2，吴再坤1,2，王存文1,2 (1.武汉工程大学 化工与制药学院，武汉 430073；2.绿色化工过程教育部重点实验室，武汉 430073) 摘要：在HCl-H3PO4混酸处理磷钾伴生矿提钾过程中，考察不同类型的表面活性剂对钾浸出率的影响。结果表明，阴离子表面活性剂（十二烷基磺酸钠和十二烷基硫酸钠）的加入能将钾的浸出率提高10~15，最高可达95.01%。阳离子表面活性剂（十二烷基三甲基氯化铵）以及非离子表面活性剂（聚乙二醇-6000及聚乙二醇-10000）的加入对钾的浸出产生抑制效果。 关键词：表面活性剂；磷钾伴生矿；钾浸出率；强化 文献标志码：A 文章编号：1007-7545（2016）05-0000-00 Effect of Surfactant on Potassium Leaching from Phosphorus-Potassium Associated Ore DU Xue-lan1, MA Jia-yu1,2, QIN Yuan-hang1,2, WU Zai-kun1,2, WANG Cun-wen1,2 (1. School of Chemical Engineering Pharmacy, Wuhan Institute of technology，Wuhan, 430073, China； 2. Key Laboratory for Green Chemical Process of Ministry of Education，Wuhan, 430073, China) Abstract: ffects of different kinds of surfactants on leaching process of potassium from phosphorus-potassium associated ore in HCl-H3PO4 media were investigated. The results show that potassium leaching rate rises by 10~15 percent point, reaching 95.01% by adding anionic surfactant (SDS and SLS), while potassium leaching rate drops with addition of cationic surfactant (CTAC) and nonionic surfactant (PEG-6000 and PEG-10000). Key words: surfactant; phosphorus-potassium associated ore; potassium leaching rate; intensification 近年来，在湖北宜昌地区发现储量丰富的磷钾伴生矿[1]，利用其制取磷钾复合肥具有重要的现实意义。要制备磷钾复合肥，首先要将矿中的磷、钾变成可溶性的。研究发现：磷钾伴生矿中的磷主要存在于氟磷酸钙中，容易浸出，而钾存在于钾长石中，常温常压下不被除氢氟酸以外的其他酸、碱分解。因此，磷钾伴生矿利用的关键是将矿中的钾经济、高效地提取出来。 前期试验结果[2]表明，盐酸可作为合适的浸出剂，在优化的工艺条件下，钾浸出率高达92%以上。然而，用盐酸处理后，酸浸液中磷浓度偏低，却含有大量氯离子。利用此酸浸液制备磷钾复合肥还需要除氯补磷等复杂的工序，否则过量的氯离子不但会腐蚀设备，还会影响农作物的生长。基于此，可考虑采用盐酸磷酸混酸处理磷钾伴生矿，以达到降氯补磷的目的，但结果表明，钾浸出率偏低，约为84%。因此，急需对混酸处理磷钾伴生矿提钾过程进行强化。 近年来应用表面活性剂对矿物浸出过程进行强化取得了一定效果。陈宇[3]通过添加阳离子表面活性剂（CTAC）提高磷矿中磷的浸出率，而添加阴离子表面活性剂抑制了磷的浸出；韩效钊[4]通过向钾长石粉中加入阴离子表面活性剂（SDBS）以及阴离子与非离子表面活性剂的复配剂后，钾的浸出率有一定提高；吴爱祥[5]在铜矿中添加一定量的十二烷基硫酸钠，铜的浸出率显著提高；George[6]在锌矿中添加了邻二胺（OPD）以及间苯二胺（MPD），超过99%的锌能够浸出。目前磷钾伴生矿中添加表面活性剂的研究极其有限，因此，本文采用在盐酸磷酸混合浸出剂中添加不同类型的表面活性剂，研究其对钾浸出率的影响。 试验部分 1.1 原料及试剂 磷钾伴生矿来自湖北宜昌殷家坪矿区，主要成分P2O5 5.581、K2O 8.723、SiO2 52.250、CaO 7.256、Al2O3 13.535、Fe2O3 3.308。十二烷