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在农作物的生长过程中,需要施用含钾的肥料。目前,全球的钾肥生产主要依赖于可溶性的钾盐。在我国,可溶性钾盐十分缺乏,钾长石等难溶性钾矿储量丰富,从不溶性钾矿中提取可溶性钾已成为当务之急。近年来,在湖北宜昌地区发现储量高达8亿吨的磷钾伴生矿,含P2O5约为612%,含K2O约59%,该磷钾伴生矿具有天然的磷钾共生的优良特性,若能合理地利用其生产国内短缺的磷钾复合肥,可以缓解我国磷钾肥供需矛盾。前期实验表明,盐酸可作为合适的浸出剂,钾浸出率高达92%,但得到的浸出液中氯含量过高、磷含量低,这给后续的除氯及NPK复合肥制备带来了极大的困难。本论文提出采用磷酸-盐酸混酸分解磷钾伴生矿期望达到降氯补磷的目的。主要研究内容与结论如下:(1)研究了磷酸-盐酸混酸提钾工艺,考察了混酸添加方式、混酸中盐酸质量分数、液固比、搅拌速度、氟化钙用量、温度对提钾过程的影响。结果表明:盐酸添加方式不会对钾的浸出率产生明显的影响,而盐酸质量分数、液固比、氟化钙用量、温度对钾浸出率影响明显。同时采用正交回归设计对混酸提钾工艺条件进行了优化,建立相应的回归模型。该模型预测实验最优方案为盐酸质量分数为10%,液固比为5,氟化钙用量为2 g,反应温度为95°C,钾的浸出率为85%左右,与实验值基本吻合。(2)对磷钾伴生矿在磷酸-盐酸混酸中的浸出建立了基于未反应核收缩模型的动力学方程。通过此模型分别对盐酸质量分数、固液比、氟化钙用量以及温度四个因素采用产物层扩散方程和表面化学反应控制方程进行拟合,发现产物层扩散控制方程具有较高的拟合度,所得动力学方程为:反应过程的表观活化能为54.67 k J/mol。(3)在最佳工艺条件下,研究了不同类型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(SLS、SDS)的加入有利于钾的浸出,浸出率能够提高10%15%左右,钾的浸出率最高可达95%。阳离子表面活性剂(CTAC)与非离子表面活性剂(PEG-6000、PEG-10000)的加入不利于钾的浸出。本论文研究结果可为磷钾伴生矿及其他难溶钾矿提取可溶性钾提供基础数据和理论依据。