由石英尾砂制備沉淀白炭黑聯(lián)產(chǎn)硫酸鉀的工藝條件研究.pdf

1、本論文以提純石英尾砂和碳酸鈉為原料，經(jīng)煅燒、浸提制備硅酸鈉溶液，然后采用硫酸沉淀法制備白炭黑，并采用“二步法”利用副產(chǎn)的硫酸鈉制備硫酸鉀。主要研究工作如下:
　　(1)以石英尾砂中二氧化硅的浸提率為考察指標(biāo)，通過(guò)單因素條件實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)確定的優(yōu)化工藝條件為:摩爾比1∶1.1、煅燒溫度1250℃、煅燒時(shí)間2.0h、浸提溫度100℃、浸提時(shí)間50min。優(yōu)化條件下的重復(fù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:石英尾砂中二氧化硅的平均浸提率達(dá)到96.07％。

2、r>　　(2)以二氧化硅的收率為考察指標(biāo)，通過(guò)單因素條件實(shí)驗(yàn)確定的優(yōu)化工藝條件為:硅酸鈉溶液濃度5％、硫酸溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)15％、反應(yīng)溫度80℃、陳化時(shí)間2h。優(yōu)化條件下的重復(fù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:二氧化硅的平均收率達(dá)到99.45％。所制備的沉淀白炭黑樣品符合標(biāo)準(zhǔn)(HG/T3061-2009)的技術(shù)指標(biāo)要求。
　　(3)以樣品中的氧化鉀和氯離子含量為考察指標(biāo)，通過(guò)單因素條件實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)，分別考察并確定了較適宜的鉀芒硝和硫酸鉀制備工藝條件。<

3、br>　　鉀芒硝制備工藝條件為:氯化鉀添加量為理論加入值的1.10倍、水添加量為理論加入值的3倍、反應(yīng)時(shí)間3.5h。優(yōu)化條件下的重復(fù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:鉀芒硝樣品中K2O質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值為39.93％、Cl-質(zhì)量分?jǐn)?shù)平均值為1.906％。
　　硫酸鉀制備工藝條件為:氯化鉀添加量為理論加入值的0.95倍、水添加量為理論加入值的1.6倍、反應(yīng)時(shí)間3.5h。優(yōu)化工藝條件下的重復(fù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:硫酸鉀樣品中K2O、Cl-和H2O含量的平均值分別為5

4、3.10％、1.08％和1.58％。所制備的硫酸鉀樣品符合符合標(biāo)準(zhǔn)(GB20406-2006)中優(yōu)等品的技術(shù)指標(biāo)要求。
　　(4)以“二步法”過(guò)程的母液和硫酸鈉為原料，制備了鉀芒硝，并以此為原料制備了硫酸鉀，樣品檢測(cè)結(jié)果顯示:所制備的K2SO4樣品中K2O、Cl-和H2O含量的平均值分別為53.08％、1.093％和1.61％，均符合農(nóng)用硫酸鉀產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB20406-2006)中優(yōu)等品的技術(shù)指標(biāo)要求，驗(yàn)證了循環(huán)工藝路線(xiàn)的可行