钾盐溶析过程的反应平衡与结晶动力学研究

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1、万方数据分类号：TQ443密级：(秘密、机密、绝密)学校代码：10057研究生学号：11838905钾盐溶析过程的反应平衡与结晶动力学研究ResearchOnReactionEquilibriumofPotassiumLeachingProcessandcrystallizationkinetics工程领域名称：化学工程指导教师姓名：周桓教授研究生姓名：张闯申请学位类别：工程硕士论文提交日期：2014年3月论文课题来源：省市级项目学位授予单位：天津科技大学万方数据天津科技大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论

2、文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果内容，也不包括为获得天津科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。h、，、作者签名：纸IN日期：刀丫年5月ll同知识产权和专利权保护声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师具体指导下并得到相关研究经费支持下完成的，其数据和研究成果归属于导师和作者本人，知识产权单位属天津科技

3、大学；所涉及的创造性发明的专利权及使用权完全归天津科技大学所有。本人保证毕业后，以本论文数据和资料发表论文或使用论文工作成果时署名第一单位仍然为天津科技大学。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：咎剖日期：pIV年；月川同学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，同意公布论文的全部或部分内容，允许论文被查阅和借阅。本人授权天津科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或

4、扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密ll(请在方框内打“、／”)，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不作者签名：导师签名：框内打“√”)。同期：勿tT-'年3月IJ日同期：V,17,年≥月II同万方数据摘要氯化物型盐湖卤水进行钾肥生产，通常采用浮选法，所产钾肥尾液为氯化钾氯化钠的共饱液，含有大量氯化钾，通常的做法将其放回光卤石矿池，或采用兑卤法回收氯化钾，这两种方法都存在回收率低的问题。采用水氯镁石溶析可以获得很高的回收率。溶析过程包括溶析除盐和溶析光卤石两个部分，这两个溶析过程分反应速率和结晶过程是影响过程

5、设计与工程控制的关键。为此，提出钾肥尾液为原料采用水氯镁石为溶析剂，研究除盐及溶析光卤石的反应动力学和结晶动力学这一课题。本论文以NaCI．MgCl2．KCI三元体系相图为基础基础，将氯化钠、氯化钾、光卤石三盐共饱点作为除盐目标卤水；将氯化钠、水氯镁石、光卤石三盐共饱液作为溶析光卤石的母液组成点。分别考察了除盐过程的反应动力学、析钾过程的反应动力学，光卤石溶析过程的结晶动力学，从而确定了反应时间与转化率(除盐率、钾析出率)的关系；确定了结晶粒度变化规律和控制方法。结果如下：(1)溶析除盐的反应动力学研究，对钾肥尾液采

6、用溶析法除盐可获得氯化钾、光卤石、氯化钠三相共饱点(E)溶液，除盐率为48％，得到了溶析除盐过程的动力学方程。(2)E点卤水溶析光卤石的反应动力学研究，对E点卤水通过加入溶析剂水氯镁石，使光卤石析出，钾离子析出率为80％。(3)将溶析光卤石动力学研究分为溶析结晶和加料结晶两个过程。对两个过程进行分别从颗粒粒度和沉降速度分布等方面进行研究，结果表明在溶析过程中加料速度越慢，结晶粒度越高；在加料结晶过程中加料频次越高，结晶粒度越高。(4)连续结晶过程结晶动力学研究，将结晶底料中加入溶析剂和钾饱和液作为一个操作周期，对结晶

7、粒度分布、沉降速度分布方面进行考察。结果表明周期次数越多，结晶粒度越高。因此，本研究弄清了溶析除盐、溶析结晶过程的反应动力学和结晶动力学规律，也探索了连续结晶过程的结晶规律，其结果对光卤石溶析结晶过程开发、过程设计、过程控制具有重要指导意义。关键字：光卤石；结晶动力学；KCI．MgCl2．NaCI体系；水氯镁石万方数据ABSTRACTChloridetypebrineofpotassiumfertilizerproductioninSalineLake，usuallyadoptflotation，eutecticli

8、quidpotashsolutionforproducingpotassiumchlorideandsodlumchloride，containinglargeamountsofpotassiumchloride，theusualpracticeput1．ghtbrineorep001，orbymixingbrinerecoveryofpota