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介绍 || 钾盐的选矿与加工

2019-02-22   
  (一) 可溶性钾盐矿的选矿及加工技能
  制取的首要矿藏是钾石盐和光卤石。钾石盐成分单一、溶解度高、选矿工艺最简略。光卤石的选矿工艺则较杂乱,必须先除掉光卤石中的氯化镁,取得钾石盐后进一步加工。硫酸盐矿石的加工更杂乱,除一般的选矿办法外,还需必定的化学反应,才干制取硫酸钾。
  钾盐矿的选矿加工办法,氯化物型矿石一般有:热溶法、浮选法、静电法、重力法、冷分化法及冷分化-浮选联合法等。各种办法的根本原理为:
  热溶法是使用钾石盐和石盐在不同温度下,水溶液中具有不同的溶解度而进行别离。其办法是将钾石盐与其他盐类矿藏的共饱满溶液加热到某一温度,钾石盐悉数进入溶液,而石盐的溶解度根本不变,以固相残渣而别离,然后将溶液冷却分出。
  浮选法是使用钾石盐与石盐表面潮湿性差异进行分选。办法是把捕收剂、起泡剂、催化剂和介质调整剂放入饱满溶液中,使表面构成一层薄膜与溶液阻隔,当小空气泡经过期,颗粒即吸附在气泡上,气泡把晶体带到浮选槽顶部,经刮板刮出泡沫,过滤、枯燥即为制品。
  静电法是使用钾石盐和其他伴生盐类矿藏加热、冷却及其他办法处理后表面带电性质的差异进行分选。分选前将物料加热到300~700℃,然后冷却到100~200℃,或用专门的调整剂处理,有挑选地改动矿藏表面的带电性质,然后到达分选的意图。
  重介质法(或称重力法):使用钾盐和其他盐类矿藏密度的不同,在特定介质中别离。其办法是挑选一种介于钾石盐和石盐密度之间的悬浮溶液,在此溶液中使石盐下沉,钾石盐上浮,到达分选的意图。
  冷分化-浮选联合法:是上述两种办法的结合。先将分化光卤石的料浆过滤,别离掉母液,得到近似钾石盐的粗钾,其间的是刚从光卤石中别离出来的,具有新生态表面,参加必定量的水,经浮选、脱水、枯燥得制品。
  典型选矿实例如下:
  1.云南勐野井钾盐矿选矿工艺
  勐野井钾盐矿,是一个钾石盐和石盐亲近共生的矿床,首要含钾矿藏为钾石盐,其次为光卤石。该矿现有小型选矿厂选用浮选法,年处理矿石2.4万t。当选矿石首要是青灰色类型钾石盐。原矿含KCl一般为10%~25%,含NaCl一般为60%~80%,含水不溶物3%~8%;原矿最大粒度300 mm,含水量3%~6%。浮选工艺准则流程见下图。

  2.青海察尔汗盐湖卤水选矿工艺
  青海钾肥厂,一选厂年产肥料约4万t,二选厂年产肥料20万t,二者均选用光卤石冷分化-浮选联合法工艺出产。将含钾卤水泵入盐田,经日晒出产光卤石矿,然后加水分化,再浮选洗刷出产品(图4.9.5)。盐田光卤石矿的化学组成:KCl>16%、NaCl<26.25%、MgCl2<25.95%、CaSO4<0.5%、水不溶物0.2%、游离水<2%。
  近年来,跟着钾盐出产实践,化学工业部化工矿山规划研究院新开发了两个新工艺:
  (1)兑卤脱钠控速分化法将K+、Na+、Mg2+/Cl-、H2O四元系统的卤水,泵入盐田,日晒蒸腾,在结晶出含钾矿藏光卤石之前将浓度大大进步了的卤水(相当于相图共饱线E点组成)送到加工厂与老卤(相当于相图共饱线F点组成)相兑,NaCl在兑卤瞬间就从卤水中以极细的颗粒结晶出来,一起卤水中的钾以光卤石晶体方式从卤水中结晶出来,但颗粒较粗大。细粒氯化钠很容易地从溢流中扫除,剩下的部分是含少数氯化钠的光卤石(低钠光卤石)。向低钠光卤石加水,操控光卤石分化速度,使其间大部分氯化镁溶于水排掉,就得到了终究产品(含量可达98%)。如需进步纯度,再加淡水清洗即可。
  图2青海钾肥厂光卤石冷分化—浮选联合法制取工艺流程

  1995年已建成两个万吨级出产设备。出产出优质产品,其中间产品低钠光卤石已被用作电解金属镁的质料。该工艺流程不只可取得高品质的产品,并且节省了盐田面积,免除光卤石的采收进程,缩短了出产周期,设备可悉数国产化。
  (2)盐田光卤石溶解重结晶制取:将原卤泵入钠盐池,经蒸腾浓缩至光卤石时,再泵入兑卤池,一起泵入老卤兑卤,兑卤后分出的光卤石沉积,到达必定厚度时(30~50 cm)中止兑卤,疏干池内卤水,参加淡水溶解光卤石,当挨近饱满时,泵入钾盐池进行蒸腾浓缩分出KCl,采收KCl经脱水、枯燥得到钾盐产品;钾盐池卤水NaCl到达饱满时,排回钠盐池进行再循环出产。兑卤池分出光卤石后的卤水排入二段光卤石池,经蒸腾浓缩分出二段光卤石,排放一部分结尾卤水,另一部分排入老卤池兑卤和调理钠盐池卤水。二段光卤石池分出的光卤石,排干表面水后,参加淡水进行溶解,溶解液排回钠盐池供循环出产。
  该工艺为中间实验规划,已作业数年。长处在于它悉数使用盐田完结出产的全进程,节省了选矿车间的设备;缺陷是卤水的水质及出产进程,悉数露天进行,受气候影响较大。
  3.四川渠县农乐杂卤石矿出产工艺
  将矿粉参加焙烧炉用烟道气加热焙烧后,粉尘经一级旋风别离器收尘收回,再经水洗塔循环水收回,尾气放空。将焙烧好的熟料参加已放好的循环液的溶液罐中溶出,30min后,料浆进入密压机中过滤与洗刷,洗刷甩干后的石膏渣取样后用水冲刷排放,石膏渣待天然脱水后送到制砖车间制砖或排放。滤液经过精滤泵入双效真空蒸腾器内真空浓缩,当比重到达工艺要求后,放入结晶罐内冷却结晶,产品经离心甩干后当即包装,结晶后母液打入双效蒸腾器内与新弥补滤液持续蒸腾浓缩。
  该工艺是一个杂卤石制高浓度钾镁肥2 000 t/a中试开发科研项目。使用K2O含量为5%左右的杂卤石,K2O溶出率达90%以上。
  (二) 不溶性含钾资源的综合使用
  含钾的铝硅酸盐以及富钾岩石在我国散布非常广泛,储量巨大。为了拓荒钾肥资源矿产资源,从含钾铝硅酸盐及富钾岩石中提取钾肥,展开了很多的作业,尽管现在尚处于扩展实验和推行阶段,但已有了杰出的初步。已实验成功的典范有浙江平阳明矾石矿综合使用出产硫酸钾工艺、山西省闻喜县钾长石综合使用出产钾肥、碳酸钾和水泥工艺,以及云南个旧霞石综合使用出产碳酸钾工艺等。