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鉀長石礦是一種白云母正長巖。X射線粉晶衍射分析結(jié)果表明,礦石中主要礦物為微斜長石,含量約為85.5%;次要礦物為高鐵白云母,含量為7.6%;副礦物磁鐵礦、榍石,含量分別為2.4%與1.1%。

化學(xué)分析結(jié)果表明,SiO_2、Al2O3和K_2O為原礦石的主要成分。K_2O含量高達14.69%,SiO_2、Al2O3為合成雪硅鈣石的有效組分;在水熱分解鉀長石、合成雪硅鈣石過程中,原礦中的K_2O進入共存的液相中,為后續(xù)提鉀奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。 采用CaO為助劑,在水熱條件下分解鉀長石,進而合成雪硅鈣石。

影響反應(yīng)的主要因素為:nCaO/n(SiO_2+AlO_(1.5))摩爾比、晶化溫度和晶化時間等。在nCaO/n(SiO_2+AlO_(1.5))為0.75~1.00,晶化溫度230~250℃,晶化時間5~8h的條件下,可以合成結(jié)晶良好的雪硅鈣石粉體,K_2O的溶出率達84.8%以上。 Al~(3+)對雪硅鈣石的合成具有重要影響。

采用SiO_2作為添加劑,在其它反應(yīng)條件不變的情況下,改變反應(yīng)物體系中AlO_(1.5)/(SiO_2+AlO_(1.5))的摩爾比,分析實驗所得固相產(chǎn)物,結(jié)果表明:要得到單一物相的雪硅鈣石,反應(yīng)體系中nAlO_(1.5)/n(SiO_2+AlO_(1.5))值應(yīng)小于或等于0.13。