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本文探讨了反应温度、搅拌转速以及反应时间对钾长石-磷矿-盐酸体系反应过程的影响。对反应产物进行了主要元素平衡分析,并设计了产物综合利用方案,液相产物先分离铝、铁制备复合铁铝吸附剂,剩余液制备液体复合肥料。固相产物经过配料加工制备建筑材料。实验结果表明:钾元素液相分配率约58%,固相分配率约41%;钙元素液相分配率约71%,固相分配率约28%;磷元素液相分配率约62%,固相分配率约37%;硅元素液相分配率约6%,固相分配率约74%,气相分配率约19%;铝元素液相分配率约30%,固相分配率约68%。反应液相产物通过调节溶液pH的方法可以将其中的铝离子和铁离子同时沉淀出来以制取复合铁铝吸附剂,铝离子和铁离子同时生成沉淀的pH范围是3.7~4.0;剩余的溶液经氨化并蒸发提浓可以制得具有不同浓度和养分比的液体复合肥料。反应固相产物经配料加工及计算可得生料配合比为CaO:矿渣:Fe2O3=1.43:1:0.057,通过正交试验可得最优烧成工艺参数为:氟化钙和硫酸钙组成复合矿化剂,矿化剂掺量为4%,煅烧温度1340℃,保温时间90分钟。该条件下烧成的水泥呈现出了良好的早期力学性能,且具有较高的后期强度增进率。
本文还探讨了钾长石-硫酸常压反应效果,考察了温度、硫酸浓度、固液比以及反应时间对反应过程的影响。实验结果表明,常压下,硫酸虽然能够分解钾长石,但分解效果不理想。