我国对钾长石的利用研究进行较早且研究方向较多。自1958年起,我国开始了利用钾长石制取钾肥的研究,先后出现了十余种工艺方法,即低温分解法、水解分解法、微生物分解法、熔盐离子交换法、焙烧法、高炉冶炼法、高温熔融法、高压水化法和微波辐射法等。
■低温分解法
低温分解法是近年来对钾长石利用的主要研究方法之一,钾长石与氢氟酸或添加剂和硫酸等反应助剂的混合下进行反应,此反应具有低温、低能耗等优点,但反应过程产生氟化物会造成环境污染和设备腐蚀。这类方法包括硫酸加助剂分解法、硫-氟混酸分解法、钾长石-磷矿-无机酸分解法等。
■水热分解法
水热分解法为固液反应体系,在一定条件下利用碱性溶液破坏钾长石的结构,使矿物中的钾元素得到有效释放。其操作简单且反应条件温和,但该法需耗费大量液体,在制备含钾产品的过程中蒸发能耗较高。
水热分解最终将钾长石转化为沸石类固相(K2O•Al2O3•SiO2•xH2O),其中的K2O和部分SiO2具有可溶性,易被植物吸收,在农业生产中,可作为缓释肥料使用。
■微生物分解法
微生物分解法是利用微生物等辅料与钾长石发生生化反应制得复合钾肥的方法.该方法未被大规模工业化应用的原因是在于微生物分解的速度缓慢、耗时长且转化率较低.微生物分解法的机理大致可以分为两种,一种是利用硅酸盐细菌对钾长石进行溶蚀,使矿物的晶格结构发生变形或崩解,获得的代谢产物能对钾元素进行主动吸收,从而使矿物颗粒被化学降解。另一种是利用能够产生葡萄糖有机酸或大量的胞外多糖的硅酸盐细菌菌株对钾长石进行溶解,从而释放矿物中的硅、钾等有价元素。
■熔盐离子交换法
在高温条件下,钾长石的网状结构能得到有效破坏,从而将其中的K2O溶出,因此可采用离子交换法来进行释钾。该方法的主要缺点是产生的副产物量过大且没有工业利用价值,生产受副产物限制,资源利用率低。
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