白云鄂博钾长石微波碱浸反应等温动力学分析

作     者：孟留洋 李解 苏文柔 李保卫 刘荣祥 李佳伟 Meng Liuyang;Li Jie;Su Wenrou;Li Baowei;Liu Rongxiang;Li Jiawei

作者机构：内蒙古科技大学白云鄂博矿多金属资源综合利用国家重点实验室内蒙古包头014010 内蒙古科技大学矿业研究院内蒙古包头014010 

出 版 物：《稀有金属》 (Chinese Journal of Rare Metals)

年 卷 期：2020年第44卷第10期

页      面：1113-1120页

核心收录：

学科分类：081902[工学-矿物加工工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51764045) 包头钢铁(集团)有限责任公司蒙古铁精矿降硫项目(965610) 内蒙古自治区科技创新引导项目(40510406061701)资助 

主　　题：钾长石 微波加热 碱浸 等温动力学 

摘      要：以白云鄂博钾长石为研究对象,以Na OH为助剂,采用微波加热浸出的实验方法,考查浸出时间、温度、助剂用量对钾离子浸出率的影响,并对微波场中钾长石的碱浸过程进行浸出反应的等温动力学分析。结果表明,微波强化了钾长石在微波加热过程中的浸出,对浸出反应有较大的非热影响,可显著降低反应的活化能,缩短反应时间,从而提高浸出效率。在微波保温时间3 h、浸出温度220℃、Na OH质量分数35%的条件下,钾的浸出率最高,为93.05%;等温动力学计算结果发现,在160~220℃的温度范围内,微波浸出钾长石符合未反应核收缩模型,属于表面化学反应控制,其表观活化能为52.01 k J·mol-1,指前因子为2.46×104,主反应动力学方程是1-(1-X)1/3=2.46×104e-52.01×103/RTt。X射线衍射(XRD)和扫描电镜-能谱(SEM-EDS)分析显示,采用微波碱浸白云鄂博钾长石,可有效地制备出水溶性钾,最终获得两种产品,浸出液主要是水溶性的硅酸钾,浸出渣主要是方钠石,可实现其综合利用。