周 強(qiáng)，武 斌，陳 葵，紀(jì)利俊，吳艷陽

（華東理工大學(xué)化工學(xué)院，上海 200237）

磷礦是生產(chǎn)含磷化工產(chǎn)品的初始原料，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、食品、紡織和陶瓷玻璃等領(lǐng)域［1］。磷尾礦是磷化工提純獲取磷精礦后產(chǎn)生的工業(yè)固體廢棄物，通常情況下每生產(chǎn)1 t磷精礦就會(huì)產(chǎn)生0.44 t磷尾礦［2］。充分利用磷尾礦已成為綜合開發(fā)利用磷礦的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。磷尾礦中的鈣、鎂、磷資源含量相對(duì)豐富，主要化學(xué)成分為五氧化二磷、氧化鈣、氧化鎂和二氧化碳（以碳酸鹽存在）以及少量的三氧化二鐵，除此之外還含有Pb、Zn、Cu、Cd等［3-5］眾多涉重元素。綜合利用磷尾礦已經(jīng)越來越多地引起人們的關(guān)注。磷尾礦的綜合利用途徑包括萃取-反萃法［6］、碳化法［7］、煅燒-浸出法［8］等。其中，使用煅燒-浸出法生產(chǎn)鎂鹽時(shí)，首先需要將磷尾礦煅燒分解成CaO和MgO，達(dá)到活化、提純的目的。磷尾礦的熱分解機(jī)理對(duì)生成鎂鹽的質(zhì)量以及煅燒工藝的選擇等都具有重要的意義［9-11］。筆者通過對(duì)磷尾礦熱分解動(dòng)力學(xué)特性與煅燒工藝進(jìn)行探究，為磷尾礦資源的回收利用提供理論指導(dǎo)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)原料

1.1.1 磷尾礦的化學(xué)組成

不同地區(qū)的磷礦石組成與磷礦企業(yè)的選礦方式存在差異，因此不同的磷尾礦其組成也存在差異。對(duì)磷尾礦進(jìn)行X射線熒光光譜（XRF）分析，得到磷尾礦中的主要元素為C、O、F、Mg、Al、Si、P、S、Ca、Fe等。根據(jù)元素組成進(jìn)一步對(duì)磷尾礦的主要元素進(jìn)行定量分析。其中：S含量采用KCl自動(dòng)測硫儀測定；P2O5含量采用喹鉬檸酮重量法測定；CaO含量以EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定；MgO、Al2O3和Fe2O3含量則以火焰原子吸收光譜法分析；SiO2含量采用氟硅酸鉀容量法測定；C、S含量采用高頻紅外碳硫分析儀測定。

實(shí)驗(yàn)用的磷尾礦為云南某磷化工廠提供的經(jīng)過化學(xué)浮選得到的磷尾礦，其主要化學(xué)成分見表1。

表1 磷尾礦主要化學(xué)成分Table 1 Main chemical compositions of phosphorus tailings

1.1.2 磷尾礦的物相組成

根據(jù)磷尾礦的化學(xué)組分分析結(jié)果，對(duì)尾礦的物相組成進(jìn)行進(jìn)一步分析。利用X射線衍射儀（XRD）對(duì)磷尾礦進(jìn)行XRD分析，結(jié)果見圖1。由圖1可知，磷尾礦中的主要物相為CaMg（CO3）2，并存在少量的Ca5（PO4）3F與SiO2，礦物組分以白云石為主。磷元素主要存在于氟磷灰石礦物中，鈣、鎂元素主要以碳酸鹽礦物的形式存在，硅元素則主要存在于SiO2中。

圖1 磷尾礦XRD譜圖Fig.1 XRD patterns of phosphorus tailings

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 磷尾礦煅燒機(jī)理實(shí)驗(yàn)

將磷尾礦破碎、研磨至一定的粒度，充分混合、干燥后，稱取一定量磷尾礦置于剛玉坩堝中，將坩堝置于箱式電阻爐中，設(shè)定煅燒時(shí)間為4 h，煅燒溫度分別為400、500、700、800 ℃，對(duì)各煅燒溫度下的樣品進(jìn)行XRD分析，驗(yàn)證其反應(yīng)機(jī)理。

1.2.2 磷尾礦熱重分析實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)所用設(shè)備為STA-8000同步熱分析儀。N2氣氛，升溫速率為15 ℃/min，尾礦粒度為0.074~0.150 mm，煅燒溫度由25 ℃升高至1 000 ℃。對(duì)磷尾礦粉進(jìn)行熱重差熱分析（TG-DTG），得到熱重曲線，應(yīng)用Freeman-Carroll差減微分法研究固相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，并計(jì)算出磷尾礦非等溫動(dòng)力學(xué)方程。

1.2.3 磷尾礦煅燒工藝實(shí)驗(yàn)

將磷尾礦破碎、研磨至一定的粒度，充分混合、干燥后，稱取50 g磷尾礦置于剛玉坩堝中，將坩堝置于設(shè)置好程序升溫速率及煅燒時(shí)間的箱式電阻爐中，探究尾礦粒度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間及升溫速率對(duì)磷尾礦質(zhì)量損失率的影響。

2 結(jié)果與討論

2.1 磷尾礦煅燒實(shí)驗(yàn)的熱力學(xué)分析

通過對(duì)磷尾礦煅燒過程的化學(xué)熱力學(xué)平衡進(jìn)行計(jì)算，研究了不同條件下磷尾礦各平衡組分的存在形式和組分濃度，進(jìn)一步得出磷尾礦中主要物相白云石和氟磷灰石的分解特性，為煅燒-酸浸法回收鈣、鎂提供理論指導(dǎo)。磷尾礦中主要物相在煅燒過程中可能發(fā)生的反應(yīng)主要有兩個(gè)：白云石分解和氟磷灰石分解。

白云石煅燒分解：

氟磷灰石煅燒分解：

為了對(duì)煅燒分解過程進(jìn)行研究，以HSC Chemis?try熱力學(xué)軟件繪制尾礦煅燒主要反應(yīng)的熱力學(xué)組分平衡圖，以模擬白云石與氟磷灰石在煅燒過程中發(fā)生的反應(yīng)及各平衡組分的存在形式和組分濃度。HSC Chemistry是世界上使用最為廣泛的熱力學(xué)計(jì)算應(yīng)用軟件之一，擁有超過20 000種無機(jī)物詳細(xì)熱力學(xué)性質(zhì)的數(shù)據(jù)庫［12-13］。在進(jìn)行化學(xué)平衡熱力學(xué)計(jì)算時(shí)，HSC Chemistry以吉布斯自由能最低及熵增加原理為其計(jì)算依據(jù)［14］，模擬計(jì)算在反應(yīng)過程中發(fā)生的反應(yīng)及各平衡組分的存在形式與組分濃度。分別以1 kmol CaMg（CO3）2與1 kmol Ca5F（PO4）3為原料，模擬獲得的熱力學(xué)組分平衡圖見圖2~圖3。

圖2 白云石熱力學(xué)組分平衡圖Fig.2 Thermodynamic composition equilibrium diagram of dolomite

圖3 氟磷灰石熱力學(xué)組分平衡圖Fig.3 Thermodynamic composition equilibrium diagram of fluoroapatite

由圖2與圖3可以得到白云石與氟磷灰石反應(yīng)平衡時(shí)各個(gè)溫度下各組元的成分以及尾礦中各個(gè)溫度下白云石和氟磷灰石的分解程度。將圖2與圖3進(jìn)行對(duì)比可以看出，白云石的分解溫度較氟磷灰石低，在較低溫度下便可離解為CaCO3·MgCO3，隨著溫度的逐漸升高隨即分解出MgCO3，MgCO3經(jīng)過煅燒又將迅速分解為MgO和CO2，CaCO3的分解溫度則相對(duì)較高，在600 ℃以上才開始分解，白云石在900 ℃左右完全分解，產(chǎn)物為MgO、CaO與CO2。由HCS Chemistry熱力學(xué)軟件繪制的白云石熱力學(xué)組分平衡圖可知，在煅燒過程中白云石發(fā)生的分解反應(yīng)如下：

白云石發(fā)生分解反應(yīng)的順序?yàn)镃aMg（CO3）2→CaCO3·MgCO3→CaCO3+MgCO3→CaCO3+MgO+CO2↑ →CaO+MgO+CO2↑。

氟磷灰石則較難分解，分解溫度高達(dá)1 800 ℃以上，主要分解產(chǎn)物為Ca3（PO4）2與CaF2。這表明磷尾礦煅燒過程中控制合理的溫度區(qū)間可以在白云石充分分解的同時(shí)保證有效成分氟磷灰石的穩(wěn)定存在，便于后續(xù)磷元素的利用。磷尾礦中白云石分解過程中有兩個(gè)溫度突變區(qū)間，即400~500 ℃和700~900 ℃。在用磷尾礦煅燒-浸出法對(duì)磷尾礦進(jìn)行煅燒活化時(shí)，煅燒溫度設(shè)定為800~1 200 ℃，故在該煅燒過程中的主要反應(yīng)為白云石的分解，反應(yīng)式如下：

為了對(duì)HCS Chemistry熱力學(xué)軟件繪制的尾礦煅燒主要反應(yīng)熱力學(xué)組分平衡圖進(jìn)行驗(yàn)證，對(duì)煅燒溫度分別為400、500、700、800 ℃的煅燒實(shí)驗(yàn)分解得到的煅燒尾礦進(jìn)行XRD物相分析，使用XRD分析軟件jade6.5分析產(chǎn)物的組成，進(jìn)一步驗(yàn)證磷尾礦的反應(yīng)機(jī)理。不同溫度下分解產(chǎn)物的XRD譜圖見圖4~圖7。

圖4 磷尾礦400 ℃分解產(chǎn)物XRD譜圖Fig.4 XRD patterns of decomposition products of phosphorus tailings at 400 ℃

圖7 磷尾礦800 ℃分解產(chǎn)物XRD譜圖Fig.7 XRD patterns of decomposition products of phosphorus tailings at 800 ℃

從圖4磷尾礦400 ℃分解產(chǎn)物XRD譜圖看出，樣品的主要物相是白云石，與磷尾礦原料XRD譜圖無較大差別。此時(shí)，磷尾礦尚未開始分解或者分解轉(zhuǎn)化率極低。

從圖5磷尾礦500 ℃分解產(chǎn)物XRD譜圖看出，樣品的主體仍然是白云石，出現(xiàn)少量的CaCO3，沒有發(fā)現(xiàn)MgO或MgCO3?？赡苁窃诋?dāng)前溫度下反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率過低，磷尾礦分解為MgO或MgCO3的量太少，遠(yuǎn)低于設(shè)備的檢測下限，導(dǎo)致無法檢測出相應(yīng)的成分。這與后續(xù)的熱重實(shí)驗(yàn)中TG曲線所反映的熱分解第一階段磷尾礦質(zhì)量損失率很低相符合。

圖5 磷尾礦500 ℃分解產(chǎn)物XRD譜圖Fig.5 XRD patterns of decomposition products of phosphorus tailings at 500 ℃

從圖6磷尾礦700 ℃分解產(chǎn)物XRD譜圖看出，樣品XRD譜圖中存在MgO、CaCO3、白云石衍射峰，表明發(fā)生了白云石分解為MgO與CaCO3的反應(yīng)，而且白云石的衍射峰較磷尾礦在400、500 ℃分解產(chǎn)物XRD譜圖中白云石的衍射峰要弱，說明隨著溫度的升高白云石逐漸分解。

圖6 磷尾礦700 ℃分解產(chǎn)物XRD譜圖Fig.6 XRD patterns of decomposition products of phosphorus tailings at 700 ℃

從圖7磷尾礦800 ℃分解產(chǎn)物XRD譜圖看出，樣品中有MgO、CaO、CaCO3衍射峰，CaMg（CO3）2的衍射峰消失，這表明白云石已經(jīng)大部分分解成為CaO和MgO，而且MgO的衍射峰比之前增強(qiáng)很多，而CaCO3的衍射峰則比之前變得微弱。這說明該過程發(fā)生的反應(yīng)主要為CaCO3的分解。

綜上所述可知，磷尾礦的分解過程為：

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，磷尾礦分解產(chǎn)生的MgO是由白云石一步直接分解得到的，而不是如HSC Chemistry熱力學(xué)軟件模擬結(jié)果顯示的兩步分解，首先生成中間產(chǎn)物MgCO3，接著再生成MgO。

2.2 磷尾礦熱分解分析

2.2.1 磷尾礦熱分解實(shí)驗(yàn)

在1.2.2節(jié)實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行磷尾礦熱重分析實(shí)驗(yàn)，得到磷尾礦的TG-DTG曲線，見圖8。由圖8可知，反應(yīng)起始階段DTG曲線存在較大波動(dòng)，這是由系統(tǒng)因素造成的，由于沒有得到很好的矯正從而影響基線的波動(dòng)性。在100 ℃時(shí)DTG曲線有較大的波動(dòng)，此時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為樣品脫水。磷尾礦熱分解第一階段的起始溫度在450 ℃左右，大約在600 ℃時(shí)達(dá)到第一階段最大分解速率，此時(shí)磷尾礦質(zhì)量損失率較小，僅為1.2%。當(dāng)溫度升高到一定值時(shí)，第二階段開始，開始分解的溫度在700 ℃左右，最大分解速率在760 ℃左右。在810 ℃左右，樣品質(zhì)量損失率達(dá)到最大并基本保持不變，最大質(zhì)量損失率為34.04%，分解反應(yīng)基本完成。

圖8 磷尾礦TG-DTG曲線Fig.8 TG-DTG curves of thermal decomposition of phosphorus tailings

2.2.2 磷尾礦分解的熱力學(xué)參數(shù)

固體物質(zhì)熱分解動(dòng)力學(xué)參數(shù)的計(jì)算目前普遍采用動(dòng)態(tài)熱分析法，其中以Kinserger法和Freeman-Carroll法［15］最為常用。采用Kinserger法計(jì)算動(dòng)力學(xué)參數(shù)數(shù)據(jù)較為精確，但是實(shí)驗(yàn)工作量大、操作費(fèi)時(shí)、測定手續(xù)繁瑣，求算一組動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)往往需要做多條不同升溫速率的差熱曲線；Freeman-Carroll法實(shí)驗(yàn)工作量小，只需做1條熱重曲線即可獲得所需的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，具有簡易、快速的特點(diǎn)［16］。筆者采用Freeman-Carroll法計(jì)算磷尾礦熱分解動(dòng)力學(xué)參數(shù)。

Freeman-Carroll法根據(jù)熱重分析動(dòng)力學(xué)基本關(guān)系式推導(dǎo)而來。熱重分析動(dòng)力學(xué)基本關(guān)系式［17］：

式中：α為白云石熱分解過程中的轉(zhuǎn)化率；β為升溫速率，℃/min；A為指前因子；E為反應(yīng)活化能，kJ/mol；R為摩爾氣體常數(shù)，8.314 J/（mol·K）；T為反應(yīng)溫度，K。

將式（10）取對(duì)數(shù)變形后改為差分形式，整理可得：

李隴崗等對(duì)該法做如下改進(jìn)，提出將轉(zhuǎn)化率與加熱質(zhì)量損失相關(guān)聯(lián)的計(jì)算方法［16］：

式中：W0為反應(yīng)起始時(shí)刻的質(zhì)量損失率；Wx為反應(yīng)某一時(shí)刻的質(zhì)量損失率；W∞為反應(yīng)終止時(shí)刻的質(zhì)量損失率。

由式（12）對(duì)T求導(dǎo)，結(jié)合鏈?zhǔn)揭?guī)則可得：此時(shí)，求算dα/dT就可轉(zhuǎn)化為求算dWx/dT，dWx/dT可由熱重圖直接獲得，根據(jù)熱分析儀器繪制的熱重圖獲得的直線斜率較為準(zhǔn)確，計(jì)算所得動(dòng)力學(xué)參數(shù)也較為準(zhǔn)確。

將式（13）代入式（10），得：

將式（12）代入式（14），得：

由于反應(yīng)活化能E、反應(yīng)級(jí)數(shù)n可由以作圖得到的直線獲得，故將點(diǎn)（Wx，dWx/dT）代入式（15），即可獲得反應(yīng)的A/β。記為X，繪制磷尾礦熱分解第一、第二階段的圖，結(jié)果見圖9~圖10。

圖9 磷尾礦熱分解第一階段圖Fig.9 Calculation diagram of thermal decomposition of phosphorus tailings at first stage

由圖9可知，直線斜率為-7 826.550、截距為0.532，故磷尾礦熱分解第一階段的活化能E=65.070 kJ/mol、n=0.532，將 點(diǎn)（Wx，dWx/dT）代 入 式（15），得指前因子A為13.56 ℃/（min·K），故在升溫速率為10 ℃/min下，磷尾礦第一階段熱分解動(dòng)力學(xué)方程為

由圖10可知，直線斜率為-9 565.250、截距為0.834，故磷尾礦熱分解第二階段的活化能E=79.525 kJ/mol、反應(yīng)級(jí)數(shù)n=0.834，將點(diǎn)（Wx，dWx/dT）代入式（15），得指前因子A為16.37 ℃/（min·K），故升溫速率為10 ℃/min實(shí)驗(yàn)條件下，磷尾礦第二階段熱分解動(dòng)力學(xué)方程為

圖10 磷尾礦熱分解第二階段圖Fig.10 Calculation diagram of thermal decomposition of phosphorus tailings at second stage

2.3 磷尾礦煅燒工藝分析

2.3.1 煅燒溫度對(duì)磷尾礦質(zhì)量損失率的影響

稱取一定量經(jīng)研磨、干燥的磷尾礦置于剛玉坩堝中，將剛玉坩堝置于設(shè)定反應(yīng)溫度分別為600、700、800、900、1 000 ℃的箱式電阻爐中，升溫速率為10 ℃/min，每隔1 h取樣，將煅燒尾礦冷卻至室溫，測量其質(zhì)量損失率，獲得不同煅燒溫度下磷尾礦質(zhì)量損失率隨時(shí)間的變化曲線，結(jié)果見圖11。由圖11可知：煅燒溫度為700 ℃時(shí)，磷尾礦質(zhì)量損失率隨著時(shí)間的延長而顯著增加，但是煅燒至9 h時(shí)磷尾礦的質(zhì)量損失率仍在增加，說明磷尾礦的熱分解仍在進(jìn)行；煅燒溫度為800 ℃時(shí)，磷尾礦質(zhì)量損失率隨著時(shí)間的延長而增加，在煅燒至4 h時(shí)磷尾礦的質(zhì)量損失率基本保持不變，但是最大質(zhì)量損失率較煅燒溫度為900 ℃時(shí)的最大質(zhì)量損失率稍小，說明此時(shí)磷尾礦中仍有部分CaCO3組分的分解反應(yīng)未發(fā)生，白云石并未實(shí)現(xiàn)完全分解；煅燒溫度為1 000 ℃時(shí)，磷尾礦質(zhì)量損失率隨著時(shí)間的延長而增大，在煅燒至3 h時(shí)磷尾礦的質(zhì)量損失率基本達(dá)到平衡，繼續(xù)提高溫度或延長反應(yīng)時(shí)間對(duì)質(zhì)量損失率的影響不大，最大質(zhì)量損失率約為33.54%。為了提高生產(chǎn)效率，并減少能量的浪費(fèi)，磷尾礦煅燒工藝選擇煅燒溫度為900 ℃、煅燒時(shí)間為4 h。

圖11 不同煅燒溫度下磷尾礦質(zhì)量損失率隨時(shí)間的變化曲線Fig.11 Weight loss rate of phosphorus tailings with time under different calcination temperatures

2.3.2 升溫速率對(duì)磷尾礦質(zhì)量損失率的影響

稱取一定量經(jīng)研磨、干燥的磷尾礦置于剛玉坩堝中，將剛玉坩堝置于設(shè)定溫度為900 ℃的箱式電阻爐中，升溫速率分別為5、10、15 ℃/min，每隔1 h取樣，將煅燒尾礦冷卻至室溫，測量其質(zhì)量損失率，獲得不同升溫速率下磷尾礦質(zhì)量損失率隨時(shí)間的變化曲線，結(jié)果見圖12。

圖12 不同升溫速率下磷尾礦質(zhì)量損失率隨時(shí)間的變化曲線Fig.12 Weight loss rate of phosphorus tailings with time under different heating rates

由圖12可知，各升溫速率下磷尾礦質(zhì)量損失趨勢(shì)相似。在加熱前3 h，磷尾礦質(zhì)量損失率隨著時(shí)間的增加而迅速上升，3 h后質(zhì)量損失率上升減緩，至4 h左右時(shí)升溫速率為 15 ℃/min的磷尾礦質(zhì)量損失率基本保持不變，最大質(zhì)量損失率約為 33.54%，而升溫速率為5、10 ℃/min的磷尾礦質(zhì)量損失率則需要5 h左右才保持不變，最大質(zhì)量損失率約為33.54%。這可能是因?yàn)榱孜驳V的熱分解反應(yīng)在達(dá)到一定的煅燒溫度后才會(huì)發(fā)生，持續(xù)不斷地升溫為其分解連續(xù)提供能量，而前期升溫過程未達(dá)到其分解所需的能量，并不能夠直接為離子遷移提供能量供其進(jìn)行熱分解反應(yīng)，而升溫速率較高的磷尾礦將首先達(dá)到熱分解反應(yīng)的溫度點(diǎn)。因此，隨著升溫速率的增加，磷尾礦達(dá)到最大質(zhì)量損失率所需的時(shí)間逐漸減少。為了提高生產(chǎn)效率并減少能量浪費(fèi)，考慮選擇較高的升溫速率為宜。故選擇升溫速率為15 ℃/min、煅燒時(shí)間為4 h。

2.3.3 磷尾礦粒度對(duì)其質(zhì)量損失率的影響

將研磨、干燥后的磷尾礦進(jìn)行篩分，依次得到粒度?0.150、0.074~0.150、0.025~0.074、?0.025 mm的礦粉。將篩分后的磷尾礦粉置于剛玉坩堝中，將剛玉坩堝置于設(shè)定溫度為900 ℃的箱式電阻爐中，升溫速率設(shè)定為15 ℃/min，每隔1 h取樣，將煅燒尾礦冷卻至室溫，測量其質(zhì)量損失率，獲得不同粒度下磷尾礦質(zhì)量損失率隨時(shí)間的變化曲線，結(jié)果見圖13。

圖13 不同粒度下磷尾礦質(zhì)量損失率隨時(shí)間的變化曲線Fig.13 Weight loss rate of phosphorus tailings of different particle sizes with time

由圖13可知，當(dāng)尾礦粒度小于0.150 mm時(shí)，不同粒度磷尾礦的質(zhì)量損失率變化曲線沒有明顯的變化，尾礦粒度大于0.150 mm時(shí)，磷尾礦的質(zhì)量損失速率略慢，達(dá)到的最大質(zhì)量損失率略小，這可能是因?yàn)槲驳V粒度過大，尾礦的比表面積減小，尾礦分解產(chǎn)生的CO2難以釋放，從而導(dǎo)致尾礦最大質(zhì)量損失率減小。由于尾礦粒度研磨、細(xì)化、篩分的過程需要消耗巨大的能量，粒度要求越高所需能量損耗越大。為了提高生產(chǎn)效率并減少能量浪費(fèi)，僅需將尾礦粒度細(xì)化至小于0.150 mm即可。故選擇尾礦粒度小于0.150 mm、煅燒時(shí)間為4 h。

綜合以上磷尾礦煅燒實(shí)驗(yàn)中對(duì)反應(yīng)時(shí)間、煅燒溫度、升溫速率及尾礦粒度影響因素分析，按照將磷尾礦中的白云石盡可能完全地分解出來的要求，最終確定煅燒條件：煅燒溫度為900 ℃、煅燒時(shí)間為4 h、升溫速率為15 ℃/min、尾礦粒度小于0.150 mm。

3 結(jié)論

1）磷尾礦中的主要物相為CaMg（CO3）2，并存在少量的Ca5（PO4）3F與SiO2，礦物組分以白云石為主。磷元素主要存在于氟磷灰石礦物中，鈣、鎂元素則主要以碳酸鹽礦物的形式存在。

2）在煅燒溫度為900 ℃時(shí)，磷尾礦發(fā)生的分解反應(yīng)為：

白云石分解產(chǎn)生的MgO為白云石直接分解所得，而不是首先生成中間產(chǎn)物MgCO3，接著再生成MgO。

3）在升溫速率為15 ℃/min條件下煅燒溫度由25 ℃升高至1 000 ℃的過程中，磷尾礦非等溫?zé)岱纸膺^程可分為兩個(gè)階段，根據(jù)Freeman-Carroll理論可求得兩階段活化能E分別約為65.070、79.525 kJ/mol，兩階段的反應(yīng)級(jí)數(shù)n分別約為0.532與0.834。熱分解動(dòng)力學(xué)方程分別為dα/dT=

4）為了盡可能地將磷尾礦分解，較優(yōu)的煅燒條件為煅燒溫度為900 ℃、煅燒時(shí)間為4 h、升溫速率為15 ℃/min、尾礦粒度小于0.150 mm。