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[1]李紫谦,黄志良*,孟　鹏,等.氧化法从水云母中提钾及其机理[J].武汉工程大学学报,2015,37(09):40-44.[doi:10. 3969/j. issn. 1674-2869. 2015. 09. 007]
　,,et al.Ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｆｒｏｍ ｈｙｄｒｏｍｉｃａ ｂｙ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｉｔｓ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2015,37(09):40-44.[doi:10. 3969/j. issn. 1674-2869. 2015. 09. 007]
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氧化法从水云母中提钾及其机理(/HTML)
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《武汉工程大学学报》[ISSN:1674-2869/CN:42-1779/TQ]

卷:
37
期数:
2015年09期
页码:
40-44
栏目:
材料科学与工程
出版日期:
2015-09-30

文章信息/Info

Title:
Ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｆｒｏｍ ｈｙｄｒｏｍｉｃａ ｂｙ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｉｔｓ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ
文章编号:
1674-2869( 2015)09. 007
作者:
李紫谦; 黄志良*; 孟　鹏; 危　钰; 陈常连; 张占辉
武汉工程大学材料科学与工程学院， 湖北 武汉 ４３００７４
Author(s):
ＬＩ Ｚｉ－ｑｉａｎ;  ＨＵＡＮＧ Ｚｈｉ－ｌｉａｎｇ;  ＭＥＮＧ Ｐｅｎｇ;  ＷＥＩ Ｙｕ;  ＣＨＥＮＧ Ｃｈａｎｇ－ｌｉａｎ;  ＺＨＡＮＧ Ｚｈａｎ－ｈｕｉ
Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ｗｕｈａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ ４３００７４， Ｃｈｉｎａ
关键词:
钾; 水云母; 氧化法; 库伦效应
Keywords:
ｐｏｔａｓｓｉｕｍ;  ｈｙｄｒｏｍｉｃａ;  ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ;  ｃｏｕｌｏｍｂ ｅｆｆｅｃｔ
分类号:
ＴＤ９８５
DOI:
10. 3969/j. issn. 1674-2869. 2015. 09. 007
文献标志码:
A
摘要:
为了解决我国大量的难溶性含钾矿物未能有效提钾利用的问题，采用氧化法从水云母中提取可溶性钾离子，确定了反应温度、反应时间和交换阳离子（钡离子）的最佳工艺条件. 用Ｘ－射线衍射图谱和Ｘ－光电子能谱手段研究氧化过程机理及云母结构的细微变化. 结果表明，在反应温度为４５ ℃，反应时间为３ ｈ，钡离子摩尔质量为０．０３５ ｍｏｌ 时，提钾效果最好. 提出了库伦效应提钾机理：水云母八面体空隙内的三价钒离子氧化为五价钒离子后，减弱四面体层对钾离子的库仑力束缚，选择交换阳离子进行交换，在不破坏水云母结构的前提下，可以达到提钾的目的. 采用氧化法从水云母中提钾，提钾率可以达到３５％左右.
Abstract:
Ｔｏ ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍ ｔｈａｔ ｌａｒｇｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｉｎｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ ｐｏｔａｓｈ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｒｅ ｎｏｔ ｕｔｉｌｉｚｅｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｉｎ Ｃｈｉｎａ，ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｅｘｔｒａｃｔ ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｉｏｎｓ ｆｒｏｍ ｈｙｄｒｏｍｉｃａ． Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｕｓｉｎｇ ｑｕａｎｔｉｔｙ ｏｆ ｃａｔｉｏｎ－ｅｘｃｈａｎｇｅｒ（ｂａｒｉｕｍ ｉｏｎｓ）， ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｏｎ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｅｘｐｌｏｒｅｄ． Ｔｈｅ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｈａｎｇｅｓ ｏｆ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｎ ｈｙｄｒｏｍｉｃａ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｂｙ Ｘ－ｒａｙ ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ ａｎｄ Ｘ－ｒａｙ ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｒａｔｅ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｉｓ ｈｉｇｈ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｍａｓｓ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｂａｒｉｕｍ ｉｏｎｓ ｉｓ ０．０３５， ｔｈｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｉｓ ４５ ℃ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｓ ３ ｈ． Ｔｈｅ ｃｏｕｌｏｍｂ ｅｆｆｅｃｔ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｔｏ ｉｎｔｅｒｐｒｅｔ ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ： ｔｈｅ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｒｉｖａｌｅｎｔ ｖａｎａｄｉｕｍ ｉｏｎｓ ｉｎ ｏｃｔａｈｅｄｒａｌ ｓｉｔｅ ｔｏ ｔｅｔｒａｖａｌｅｎｔ ｖａｎａｄｉｕｍ ｉｏｎｓ ｗｅａｋｅｎｅｄ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ ｆｏｒｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｉｏｎ ａｎｄ ｔｅｔｒａｈｅｄｒａｌ ｓｈｅｅｔ， ｔｈｅｎ ｔｈｅ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｃａｔｉｏｎｓ ｗｅｒｅ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｏ ｅｘｔｒａｃｔ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｗｉｔｈｏｕｔ ｄａｍａｇｉｎｇ ｈｙｄｒｏｍｉｃａ＇ｓ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ． Ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｆｒｏｍ ｈｙｄｒｏｍｉｃａ ｒｅａｃｈｅｓ ３５％ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ．

参考文献/References:

［１］　刘杰． 富钾岩石钾赋存状态及提钾研究［Ｄ］． 沈阳：东北大学， ２００５． LIU Jie. Research on occurrence state of potassium-rich rock and extracting potａｓｓｉｕｍ［Ｄ］． Ｓｈｅｎｙａｎｇ： Ｄｏｎｇｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， ２００５．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［２］　刘杰，韩跃新，印万忠． 难溶性钾矿资源制备钾肥研究现状及展望［Ｊ］．有色矿冶，２００５，２１（增刊）：１７２－１７４． ［３］　中国化学矿业协会． 钾盐供需形势分析及对策建议［Ｊ］． 化工矿物与加工， ２００４， ３３（７）： １－８． ［４］　Ｖａｒａｄａｃｈａｒｉ Ｃ． Ｐｏｔａｓｈ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｆｒｏｍ ｂｉｏｔｉｔｅ［Ｊ］． Ｉｎｄ Ｅｎｇ Ｃｈｅｍ Ｒｅｓ， １９９７， ３６（１１）：４７６８－４７７３．［５］　王万金，白志民，马鸿文．利用不溶性钾矿提钾的研究现状及展望［Ｊ］． 地质科技情报，１９９６，１５（３）：５９－６３．ＷＡＮＧ Ｗａｎ－jｉｎ， ＢＡＩ Ｚｈｉ－mｉｎｇ，ＭＡ Ｈｏｎｇ－wｅｎ． Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｐｏｔａｓｈ ｆｒｏｍ ｉｎｓｏｌｕｂｌｅ ｐｏｔａｓｈ ｏｒｅｓ［Ｊ］． Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ， １９９６， １５（３）：５９－６３．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［６］　罗怡， 戴福盛， 孙承兴． 某地含钾火山岩释钾能力实验研究［Ｊ］．昆明理工大学学报：理工版，１９９９，２４（１）：８０－８３． ＬＵＯ Ｙｉ， ＤＡＩ Ｆｕ－sｈｅｎｇ， ＳＵＮ Ｃｈｅｎｇ－xｉｎｇ． Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｏｎ K－ｒｅｌｅａｓｉｎｇ ａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ－ｂｅａｒｉｎｇ ｖｏｌｃａｎｉｃ ｒｏｃｋｓ ｓｏｍｅｗｈｅｒｅ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｋｕｎｍｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，１９９９，２４（１）：８０－８３．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［７］　赵立刚， 彭清静， 黄诚，等． 氯化钠熔盐浸取法从钾长石中提钾［Ｊ］． 吉首大学学报：自然科学版，１９９７， １８（３）：５５－５７．ＺＨＡＯ Ｌｉ－gａｎｇ，ＰＥＮＧ Ｑｉｎｇ－jｉｎｇ，ＨＵＡＮＧ Ｃｈｅｎｇ，ｅｔ ａｌ． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｏｔａｓｈ ｆｅｌｄｓｐａｒ ｗｉｔｈ ｍｅｌｔｉｎｇ ＮａＣｌ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｊｉｓｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ：Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ，１９９７，１８（３）：５５－５７．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［８］　黄志良． 磷矿共生含钾页岩特征及蚀变法浸钾过程［Ｊ］． 中国矿业，１９９６， ５（３）：２１－２４．ＨＵＡＮＧ Ｚｈｉ－lｉａｎｇ． Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｐａｒａｇｅｎｉｃ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ－ｂｅａｒｉｎｇ ｓｈａｌｅ ｕｎｄｅｒ ｃｏｌｌｏｐｌａｎｅ ｄｅｐｏｓｉｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｏｆ ｓｏａｋｉｎｇ ｏｕｔ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｂｙ ａｌｔｅｒａｔｉｏｎ［Ｊ］． Ｃｈｉｎａ Ｍｉｎｉｎｇ， １９９６，５（３）：２１－２４．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［９］　Ｋａｔｈｓｕｔｏｓｈｉ Ｔｏｍｉｔａ，Ｍｉｔｓｕｈｉｋｏ Ｄｏｚｏｎｏ．Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ａｎ ｉｎｔｅｒｓｔｒａｔｉｆｉｅｄ ｍｉｎｅｒａｌ ｂｙ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｆｒｏｍ ｍｉｃａ ｗｉｔｈ ｓｏｄｉｕｍ ｔｅｔｒａｐｈｅｎｙｌｂｏｒｏｎ［Ｊ］． Ｃｌａｙｓ ａｎｄ Ｃｌａｙ Ｍｉｎｅｒａｌｓ，１９７２（２）：２２５－２３１．［１０］　任志学． 高炉冶炼钾长石回收钾盐联产石膏熔渣白色水泥总结［Ｊ］． 化肥工业，１９８６（３）：２０－２６．［１１］　郭峰， 袁孝惇． 钾长石热分解及还原的热力学分析［Ｊ］． 化肥工业，１９８８（１）：２９－３３． ［１２］　王守明． 注重不溶性钾矿资源开发利用的研究［Ｊ］． 矿产保护与利用， １９８９（１）： ７－９． ［１３］　韩跃新，刘杰，印万忠． 富钾页岩的焙烧提钾实验研究［Ｊ］． 中国矿业，２００７，１６（１０）：９８－１０２． ＨＡＮ Ｙｕｅ－xｉｎ，ＬＩＵ Ｊｉｅ，ＹＩＮ Ｗａｎｇ－zｈｏｎｇ． Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｒｏａｓｔｉｎｇ ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｒｉｃｈ ｓｈａｌｅ［Ｊ］． Ｃｈｉｎａ Ｍｉｎｉｎｇ，２００７，１６（１０）：９８－１０２．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［１４］　刘新才． 从水泥窑灰中提取无氯钾肥的工艺流程［Ｊ］． 矿物岩石，１９９５，１５（４）：１００－１０４．ＬＩＵ Ｘｉｎ－cａｉ． Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｃｈｌｏｒｉｎｅ－ｆｒｅｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ ｆｒｏｍ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｋｉｎｄｓ ｏｆ ｃｅｍｅｎｔ ｋｉｌｎ ｄｕｓｔ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｉｎｅｒａｌｏｇｙ ａｎｄ Ｐｅｔｒｏｌｏｇｙ，１９９５，１５（４）：１００－１０４．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［１５］　王元龙． 难溶性含钾岩矿制造钾肥的研究现状及前景分析［Ｊ］．地质地球化学，１９９６（６）：１４－１７．［１６］　刘杰， 韩跃新， 印万忠． 富钾页岩的高压水热化法提取钾研究［Ｊ］． 矿冶， ２００８， １７（４）：３１－３５． ＬＩＵ Ｊｉｅ， ＨＡＮ Ｙｕｅ－ｘｉｎ， ＹＩＮ Ｗａｎｇ－ｚｈｏｎｇ． Ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｆｒｏｍ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ－ｒｉｃｈ ｓｈａｌｅ ｂｙ ｈｉｇｈ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｈｙｄｒｏｔｈｅｒｍａｌ ｍｅｔｈｏｄ［Ｊ］． Ｍｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ，２００８，１７（４）：３１－３５．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［１７］　邓志敢， 樊刚， 魏昶，等． 不溶性富钾页岩加压浸出提取钾的研究［Ｃ］//２０１２年全国冶金物理化学学术会议．北京：中国稀土学会， ２０１２．ＤＥＮＧ Ｚｈｉ－gａｎ， ＦＡＮ Ｇａｎｇ，ＷＥＩ Ｘｕ，ｅｔ ａｌ． Ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｆｒｏｍ ｉｎｓｏｌｕｂｌｅ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ－ｒｉｃｈ ｓｈａｌｅ［Ｃ］//Ｔｈｅ ２０１２ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ Ａｌｂｕｍ．Ｂｅｉｊｉｎｇ： Ｔｈｅ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｒａｒｅ Ｅａｒｔｈｓ，２０１２． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［１８］　刘艺玮． 宜昌地区磷钾伴生矿及磷尾矿的矿物学研究及浮选工艺［Ｄ］． 武汉：武汉工程大学， ２０１４． ＬＩＵ Ｙｉ－wｅｉ． Ｔｈｅ ｍｉｎｅｒａｌｏｇｉｃａｌ ｓｔｕｄｙ ａｎｄ ｆｌｏｔａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ ａｎｄ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｏｒｅ ａｎｄ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｔａｉｌｉｎｇ ｏｆ Ｙｉｃｈａｎｇ ａｒｅａ［Ｄ］． Ｗｕｈａｎ： Ｗｕｈａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１４．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）

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　WEI Yu,HUANG Zhiliang*,LI Ziqian,et al.Preparation and Characterization of Organic Pillared Hydromica[J].Journal of Wuhan Institute of Technology,2017,39(09):243.[doi:10. 3969/j. issn. 1674?2869. 2017. 03. 007]
[2]刘存成,马家玉,覃远航,等.表面活性剂对磷钾伴生矿中钾浸出的影响[J].武汉工程大学学报,2017,39(06):536.[doi:10. 3969/j. issn. 1674?2869. 2017. 06. 003]
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[4]姚东辉,黄志良*,李紫谦,等.氧化-柱撑/离子交换法水云母中的提钾研究[J].武汉工程大学学报,2017,39(06):607.[doi:10. 3969/j. issn. 1674?2869. 2017. 06. 014]
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备注/Memo

备注/Memo:
收稿日期:2015-5-15基金项目:国家自然科学基金(51374155);湖北省科技支撑计划(2014BCB034);湖北省自然科学基金(2014CFB796);湖北省科技支撑计划(2015BAA105).作者简介:李紫谦(1991-),男,湖北武汉人,在读研究生. 研究方向:无机非金属材料的成分尧结构研究.* 通信联系人.
更新日期/Last Update: 2015-10-19