酸对中低品位胶磷矿中磷浸出率的影响（完整版）实用资料(可以直接使用，可编辑完整版实用资料，欢迎下载）文章编号:10087524(202104000902酸对中低品位胶磷矿中磷浸出率的影响*赵丽君,陈前林,郭娜(贵州大学化学与化工学院,贵州贵阳550003摘要:分别采用盐酸、硝酸和硫酸对贵州织金新华胶磷矿石进行酸溶解,研究了反应时间、酸添加量和酸浓度等因素对磷矿中P2O5浸出率的影响。实验结果表明,酸用量及酸浓度对磷矿中磷浸取率的影响较大,胶磷矿经硝酸溶解后P2O5的浸出率达到98.87%。关键词:磷矿石;P2O5;浸出率中图分类号TD971文献标识码:A0引言当今,磷矿富矿资源日渐枯竭已成为世界性的问题。据美国地质调查局统计,按储量划分,中国磷矿石的储量居世界第一位,摩洛哥和西撒哈拉居第二位,在这个统计数据中,中国的储量包含了90%的中低品位矿石[1]。我国可供加工利用的磷矿石的基础储量相对较低,绝大部分磷矿必须经选矿富集后才能满足磷酸和高浓度磷肥生产要求。因此,如何合理开发利用中国大量的低品位磷矿,是磷肥和磷化工行业迫切需要解决的重要问题[2,3]。本实验以贵州织金新华胶磷矿为原料,使用盐酸、硝酸和硫酸作为浸出剂,就反应时间、酸的用量和酸浓度等因素对磷矿中P2O5浸出率的影响进行了研究。1实验部分1.1实验原料与试剂实验用磷矿为贵州织金新华磷矿,主要化学组成见表1,实验用硫酸、硝酸和盐酸等均为分析纯。1.2实验方法按比例量取预先配制的不同浓度的盐酸、硝酸和硫酸,并将其置于烧杯中,然后将装有10g磷矿粉的100mL小烧杯放置到磁力搅拌器上,缓慢加入酸溶液,并开动搅拌器,转速为300r/min,反应一定时间即停止搅拌。加入一定量蒸馏水稀释,过滤全部反应料浆,滤饼洗涤3~5次。将滤液定容至500mL,吸取10mL稀释液于250mL高型烧杯中,按磷钼酸喹啉重量法[4]分析试样中的P2O5。2实验结果及讨论2.1酸浓度对P2O5浸取率的影响实验条件为:矿粉平均粒度为154~280m,3种浓酸的用量均为10mL,分别配制成相应的浓度,酸浓度对P2O5浸取率的影响见图1。图1酸浓度对P2O5浸取率的影响从图1看出,在规定时间内,P2O5浸取率随盐酸和硝酸浓度升高而呈上升趋势,在实验研究的酸浓度范围内,初始的盐酸和硝酸浓度升高,溶9*收稿日期:20211219作者简介:赵丽君(1987,女,研究生,Email:zlj19870914@126,:137********。通讯作者:陈前林(1967,男,教授,博士,Email:qlchen@gzu.edu。液中氢离子浓度及活性增加,传质推动力几乎按比例提高,磷矿分解速率加快;当盐酸和硝酸浓度相同时,用盐酸时P2O5的浸取率均低于用硝酸的,这是由于等体积的浓酸配制成相同浓度时,盐酸溶液中氢离子的总量低于硝酸的,且从表2可见,硝酸溶解后溶液中铁的溶出率均高于盐酸和硫酸。但是用硫酸时,P2O5浸取率偏低,主要由于反应一开始便会生成固体硫酸钙层包裹在未反应的磷矿粉颗粒表面,要继续进行反应,反应物必须穿过形成的硫酸钙薄膜才行[5],短时间内由于包裹层的存在,酸溶液不能充分与磷矿接触;而表2中显示当硫酸浓度增加到一个相当大的值时,浸出液中CaO质量分数又逐渐上升,这可能是由于覆盖在磷矿表面的不溶性CaSO4生成溶解性稍大的Ca(HSO42,使覆盖层不断被破坏,磷矿分解率又重新增大,曲线开始上升[6]。表2浸出液中CaO和Fe2O3的质量分数无机酸浸取物酸浓度/(molL-113579浓酸盐酸CaO硝酸CaO硫酸CaO10.418.688.548.032.2酸用量对P2O5浸取率的影响实验条件为:矿粉平均粒度为154~280m,不同用量的盐酸和硝酸均加水配制成浓度为9mol/L的溶液后,再加入到矿粉中进行反应,反应时间为10min,酸用量对P2O5浸取率的影响见图2。图2酸用量对P2O5浸取率的影响从图2看出,当盐酸用量为磷矿质量的130%时,P2O5浸取率达到96.12%,硝酸用量为磷矿质量的110%时,P2O5浸取率达到97.87%,继续增加酸用量,P2O5浸取率并无明显提高,这主要是由于本实验所用织金新华矿主要以胶磷矿为主[7],包裹镶嵌在胶磷矿中的脉石矿物难于从胶磷矿中完全解离出来,因此即便再增加酸的用量,P2O5浸取率也难以提高。2.3浸出时间对P2O5浸取率的影响实验条件为:矿粉平均粒度为154~280m,硝酸和盐酸用量均为10mL,且均加水配制成浓度为9mol/L的溶液后,再加入到矿粉中进行反应,反应时间对P2O5浸取率的影响见表3。表3浸取时间对P2O5浸取率的影响%无