响应曲面法优化高硅铁尾矿制备硅肥试验

作者：牛福生 牛钰芳 张晋霞 张红梅 郑凯露    单位：华北理工大学 矿业工程学院，河北 唐山 063210；矿产资源绿色开发与生态修复协同创新中心，河北 唐山 063210

关键词：铁尾矿；水热法；硅肥；水热 - 碱溶技术；响应曲面法

摘  要：为解决铁尾矿堆积造成的环境污染问题，以高硅铁尾矿为原料，在氢氧化钠、含钙活化剂 SF 混合碱液条件下进行水热 - 碱 溶反应制作硅肥。采用 Box-Behnken 设计的响应曲面法建立相关模型进行优化试验，探究反应温度 (A)、反应时间 (B)、m(SF)/m（原矿）(C)、 m(NaOH)/m(SF) (D) 对硅肥中有效硅含量的影响。结果表明，各因素对有效硅含量的显著作用大小为：B ＞ D ＞ A ＞ C，各因素交互作用的显著性 大小为：AD ＞ CD ＞ AC ＞ BC。在温度为 169.83 ℃、反应时间为 2.54 h、m(SF)/m(原矿) 为 0.98、m(NaOH)/m(SF) 为 0.77 的条件下，有效硅含量达 到 31.01%。该方法加工温度低、反应时间短、制备工艺简单，能够挖掘铁尾矿的潜在利用价值。