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中国磷资源与磷化工可持续发展 被引量：18
1
作者 马鸿文 刘昶江 +2 位作者 苏双青 孙华 刘梅堂 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期133-141,共9页
人类活动对磷元素的地球化学过程具有重要影响。中国磷矿石储量仅占世界总量的4.6%,且正面临P_2O_5品位贫化、磷化工过程伴生稀土和氟资源浪费严重、副产磷石膏大量堆存污染环境以及地表水体磷污染等问题。今后一段时间内,二水物硫酸法... 人类活动对磷元素的地球化学过程具有重要影响。中国磷矿石储量仅占世界总量的4.6%,且正面临P_2O_5品位贫化、磷化工过程伴生稀土和氟资源浪费严重、副产磷石膏大量堆存污染环境以及地表水体磷污染等问题。今后一段时间内,二水物硫酸法仍将是湿法磷酸的主流工艺。磷矿伴生稀土和氟的高效回收利用,对于稀土产业和氟化工可持续发展具有重大战略意义,关键在于突破现有的技术瓶颈,研发新的回收利用技术。磷化工过程实现硫资源的循环利用和清洁生产,核心在于突破磷石膏制硫酸关键技术。磷石膏转铵法制硫酸技术实现规模化工程应用,可有效解决中国硫资源短缺问题,根除磷石膏大量堆存造成的环境污染;还将显著减少硫铁矿、石灰石等一次资源开采和温室气体CO_2排放。硅酸钙晶种法回收污水中的磷,进而加工为磷酸、磷肥等产品,则为减少一次磷资源消耗、实现磷资源的循环利用提供了可能。以污水磷回收制取磷酸二氢钾技术为例,表明污水磷回收和磷石膏资源化利用对中国磷资源产业的绿色可持续发展具有重大潜在价值。 展开更多
关键词 磷资源 湿法磷酸 磷石膏 伴生稀土 伴生氟 转铵法 磷回收
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钾长石水热碱法制取硫酸钾反应原理与过程评价 被引量：19
2
作者 马鸿文 苏双青 +4 位作者 杨静 蔡比亚 刘梅堂 姚文贵 彭辉 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期2363-2371,共9页
针对东秦岭-大别地区富钾正长岩资源的高效清洁利用技术难题,以代表性产地的钾长石粉体为原料,研究了在KOH-H2O介质中钾长石的水热稳定性、水热碱法制取硫酸钾的反应原理,以及硅铝组分资源化利用关键技术。结果表明,钾长石在KOH碱液作... 针对东秦岭-大别地区富钾正长岩资源的高效清洁利用技术难题,以代表性产地的钾长石粉体为原料,研究了在KOH-H2O介质中钾长石的水热稳定性、水热碱法制取硫酸钾的反应原理,以及硅铝组分资源化利用关键技术。结果表明,钾长石在KOH碱液作用下极易脱去2/3的SiO2而转变为钾霞石相,使K2O富集约1倍;继而以硫酸溶解,可得近于纯净的硫酸钾近饱和溶液;经蒸发结晶或醇析法,即可制成农用硫酸钾优等品。脱硅碱液与石灰乳反应所得水合硅酸钙沉淀,经水热晶化及煅烧,产物为针状硅灰石。剩余铝硅尾渣经纯化处理和煅烧,即制成煅烧高岭土。整个工艺过程简捷高效,K2O回收率达94.0%以上,可实现资源利用率最大化,一次性资源消耗量最小化,且环境相容性良好。 展开更多
关键词 富钾正长岩 水热 化学反应 硫酸钾 硅灰石 高岭土 绿色加工
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氯化钙助剂分解钾长石制备氯化钾研究评述 被引量：8
3
作者 陈建 马鸿文 +1 位作者 张盼 刘梅堂 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3954-3963,共10页
概述了国内外以Ca Cl2为助剂分解钾长石制备氯化钾的研究历史及现状。以四川宝兴钾长石资源为例,从工艺过程的反应原理、资源消耗、能量消耗、环境相容性和产品方案等方面,对比分析了Ca Cl2高温活化钾长石矿化CO_2联产氯化钾工艺(高温... 概述了国内外以Ca Cl2为助剂分解钾长石制备氯化钾的研究历史及现状。以四川宝兴钾长石资源为例,从工艺过程的反应原理、资源消耗、能量消耗、环境相容性和产品方案等方面,对比分析了Ca Cl2高温活化钾长石矿化CO_2联产氯化钾工艺(高温固碳法)与水热碱法分解钾长石制取硫酸钾工艺(水热碱法)。结果表明,两种工艺分解钾长石在原理上均可行,但高温固碳法的资源消耗、能量消耗和CO_2排放量分别为水热碱法的1.59倍、2.45倍和4.10倍;高温固碳法除产品氯化钾外,需排放大量含氯化氢气体的有毒尾气及固碳尾渣,而水热碱法的副产品均为高附加值产品,三废排放接近于零。高温固碳法的固碳效率低,所固化CO_2仅相当于因固碳而消耗能量所排放CO_2总量的11.9%。因此,高温固碳技术距实际工程应用尚十分遥远。 展开更多
关键词 氯化钙 钾长石 氯化钾 高温固碳法 水热碱法
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高铝粉煤灰提铝硅钙渣制备硅灰石微晶玻璃研究 被引量：9
4
作者 陈建 马鸿文 +1 位作者 蒋周青 张盼 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2898-2903,共6页
以高铝粉煤灰提铝硅钙尾渣为主要原料,采用烧结法制备了硅灰石微晶玻璃。利用DTA、XRD和SEM分析方法研究了热处理制度、硅钙渣用量对微晶玻璃的晶化过程、显微结构及物化性能的影响。结果表明:核化时间与晶化时间的延长有助于硅灰石晶... 以高铝粉煤灰提铝硅钙尾渣为主要原料,采用烧结法制备了硅灰石微晶玻璃。利用DTA、XRD和SEM分析方法研究了热处理制度、硅钙渣用量对微晶玻璃的晶化过程、显微结构及物化性能的影响。结果表明:核化时间与晶化时间的延长有助于硅灰石晶体的定向生长与紧密排列,对微晶玻璃的力学性能影响显著,而晶化温度与核化温度的影响则相对较小;随着硅钙渣的用量增加,微晶玻璃中硅灰石的析出能力增强,当其用量为70.98%,在800℃下核化热处理90 min,920℃晶化处理90 min时,可制备出单一晶相的硅灰石微晶玻璃。 展开更多
关键词 硅钙渣 硅灰石 微晶玻璃 粉煤灰
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中国富钾正长岩资源与水热碱法制取钾盐反应原理 被引量：3
5
作者 马鸿文 杨静 +10 位作者 张盼 刘昶江 苏双青 姚文贵 罗征 刘梅堂 殷丛丛 陈建 原江燕 常倩倩 郭若禹 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期277-285,共9页
中国的盐湖钾盐资源短缺,导致钾盐消费的对外依存度达50%以上,严重制约农业发展,威胁粮食生产安全。而正长岩型钾资源丰富,K_2O品位达8.5%~15.4%,预测资源潜力(K_2O)达盐湖钾盐储量的20倍以上。此类矿石钾资源的主要富钾矿物为微斜长石... 中国的盐湖钾盐资源短缺,导致钾盐消费的对外依存度达50%以上,严重制约农业发展,威胁粮食生产安全。而正长岩型钾资源丰富,K_2O品位达8.5%~15.4%,预测资源潜力(K_2O)达盐湖钾盐储量的20倍以上。此类矿石钾资源的主要富钾矿物为微斜长石、霞石和白云母,地理上主要分布于中国东部的"秦岭大别正长岩带"和"燕辽阴山正长岩带"。采用电解质溶液热力学软件OLI Analyzer 9.2,对KAlSi_3O_8-NaOH/KOH/Ca(OH)_2-H_2O体系相平衡进行模拟,继而对代表性富钾正长岩进行水热碱法分解反应实验,证实K_2O溶出率高达85.6%以上。所得硅酸钠钾碱液适于加工多种钾盐或生态型钾肥产品,硅铝组分同时转化为沉淀硅酸钙、钠型/钾型沸石、硅灰石、高岭土等多种工业产品。水热碱法技术的加工过程清洁高效,资源利用率高,环境相容性良好,可为发展绿色可持续的中国钾盐工业新体系提供良好的技术基础。 展开更多
关键词 正长岩 钾长石 钾矿资源 水热分解 钾盐化工 绿色发展
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锂辉石水热钾碱分解制取碳酸锂相平衡模拟与优化试验 被引量：9
6
作者 姚文贵 马鸿文 +1 位作者 刘梅堂 蒯雨晴 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2021年第4期28-35,共8页
在综合分析锂辉石精矿物相组成基础上,采用OLI Analyzer软件对LiAlSi_(2)O_(6)-K_(2)CO_(3)-H_(2)O体系锂辉石水热分解反应多相平衡进行模拟。结果表明,β-锂辉石在热力学上极易与K_(2)CO_(3)反应生成麦钾沸石和碳酸锂,当K_(2)CO_(3)加... 在综合分析锂辉石精矿物相组成基础上,采用OLI Analyzer软件对LiAlSi_(2)O_(6)-K_(2)CO_(3)-H_(2)O体系锂辉石水热分解反应多相平衡进行模拟。结果表明,β-锂辉石在热力学上极易与K_(2)CO_(3)反应生成麦钾沸石和碳酸锂,当K_(2)CO_(3)加入量为K^(+)/Li^(+)≥1.4时,即可完全转化。水热试验获得的优化条件为:K_(2)CO_(3)加入量为K^(+)/Li^(+)=1.5、反应温度240℃、反应时间120min、水固质量比4,此条件下锂辉石中锂的浸出率为96.43%,最终反应产物主要为麦钾沸石与碳酸锂,与模拟结果相一致。 展开更多
关键词 锂辉石 碳酸钾 OLI模拟 碳酸锂 麦钾沸石
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高铝粉煤灰两步碱溶法提取氢氧化铝的实验研究 被引量：14
7
作者 苏双青 马鸿文 邹丹 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期176-176,共1页
高铝粉煤灰是一种重要的非传统的氧化铝资源。从粉煤灰中提取氧化铝,符合我国发展循环经济和建设节约型社会的要求,近年来已成为国内科研人员和企业关注和研究的热点。粉煤灰提取氧化铝常见的方法有碱法。
关键词 粉煤灰 氢氧化铝 氧化铝制品 碱溶法 提取 循环经济 溶出率 非传统 高铝 铝资源
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富钾正长岩水热分解生成沸石反应热力学 被引量：3
8
作者 刘昶江 马鸿文 张盼 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2018年第2期168-176,共9页
以安徽某地富钾正长岩粉体为原料,研究其水热碱法分解生成沸石化合物的反应热力学。采用"聚合多面体模型"计算了几种沸石的热力学参数,结合矿物端员组分热力学数据及"混合电解质模型",构建了富钾正长岩-Na OH-H2O... 以安徽某地富钾正长岩粉体为原料,研究其水热碱法分解生成沸石化合物的反应热力学。采用"聚合多面体模型"计算了几种沸石的热力学参数,结合矿物端员组分热力学数据及"混合电解质模型",构建了富钾正长岩-Na OH-H2O水热体系平衡热力学模型。反应Gibbs自由能计算结果表明,在160–300°C范围内,由富钾正长岩水热分解生成羟钙霞石、方沸石、P型、A型等沸石的反应可自发进行;通过OLI Analyzer 9.3软件对该体系不同条件下的相平衡进行模拟,预测了富钾正长岩水热碱法分解生成羟钙霞石、方沸石的反应条件。通过实验验证,生成的方沸石呈规则的四角三八面体晶型,粒径约50μm;羟钙霞石呈柱状,长约20μm,截面尺寸约500 nm–1μm,K2O溶出率97%以上。 展开更多
关键词 富钾正长岩 水热碱法 沸石 化学平衡 热力学
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赤峰某地褐煤制取腐植酸钾实验研究 被引量：11
9
作者 郭若禹 张盼 马鸿文 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1720-1722,1727,共4页
以内蒙古赤峰某地褐煤为原料,分别采用氢氧化钾溶液、氢氧化钾与碳酸钾混合溶液两种提取液,进行了制备腐植酸钾的条件实验和正交实验,探究提取剂用量、固液比、热处理时间对腐植酸提取率的影响。结果表明,制备腐植酸钾的优化工艺条件为:... 以内蒙古赤峰某地褐煤为原料,分别采用氢氧化钾溶液、氢氧化钾与碳酸钾混合溶液两种提取液,进行了制备腐植酸钾的条件实验和正交实验,探究提取剂用量、固液比、热处理时间对腐植酸提取率的影响。结果表明,制备腐植酸钾的优化工艺条件为:在90℃下水浴1 h,固液质量比1∶10,氢氧化钾与碳酸钾混合液浓度1.0%+0.5%。在此优化条件下,腐植酸钾提取率87.2%。水溶性腐植酸含量52.5%,氧化钾含量22.6%,水不溶物含量9.5%,p H值11.0,水分含量约1.5%。 展开更多
关键词 腐植酸钾 褐煤 提取
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