反浮選-冷結(jié)晶生產(chǎn)氯化鉀工藝控制的研究

韓良(青海鹽湖工業(yè)股份有限公司鉀肥分公司, 青海 格爾木 816000)

0 引言

反浮選-冷結(jié)晶生產(chǎn)氯化鉀工藝是將光鹵石視為生產(chǎn)的原材料，其生產(chǎn)的氯化鉀具有含量高、含水量低、顆粒飽滿的特點，其將光鹵石中的氯化鈉通過反浮選技術(shù)被分離出來，使光鹵石原料轉(zhuǎn)化成高品位的精光鹵石，再在此基礎(chǔ)上利用結(jié)晶技術(shù)將其制成氯化鉀，在此過程中很多因素對產(chǎn)出的氯化鉀質(zhì)量都有直接影響，如礦量、母液量等，所以要對其工藝過程進行控制。

1 原礦組成及浮選工藝條件控制

假定光鹵石原礦中成分為:20.15%氯化鉀、16.65%氯化鈉、29.34%氯化鎂和1.28%硫酸鈣；每噸光鹵石原礦設(shè)定用50克浮選藥劑，浮選溫度為常溫，時間控制在10分鐘；鹽田飽和鹵水作為浮選介質(zhì)，其成分為0.39%氯化鉀、33.57%氯化鎂、0.84%氯化鈉，0.04%硫酸鈣以及61.15%水，當已飽和鹵水作為介質(zhì)時加入浮選藥劑會使氯化鈉表面的流水性增加，但對光鹵石的流水性并不造成直接的影響，如果在此基礎(chǔ)上充進空氣，氯化鈉水層會發(fā)生破裂形成泡沫上升，而光鹵石中的礦物會存留于礦漿中，此時應用砂泵可以對其過濾形成鈉成分含量極低的光鹵石。光鹵石原礦與浮選介質(zhì)之間的比例準確性很大程度上影響浮選技術(shù)的實施效果和氯化鉀的生產(chǎn)量，所以在確定兩者比例的環(huán)節(jié)應多加注意，經(jīng)過大量實驗發(fā)現(xiàn)，當兩者的比例在3:2時，排出氯化鈉成分后所得到的精光鹵石中仍會存有6.05%左右的氯化鈉殘余成分，所得到的氯化鉀品位低；兩者比例設(shè)定為4∶1和3∶1的情況下，所得到的氯化鈉殘余成分比例在4.5%左右，所得到的氯化鉀品位相對較高，但考慮到4∶1時的技術(shù)工藝要求和成本付出相對較高，所以將比例設(shè)定為3∶1，按照上述條件及控制方法，針對設(shè)定的光鹵石原料，可以得到品位在25%以上的氯化鉀，其中氯化鈉成分控制在3% 以內(nèi)[1]。

2 反浮選-冷結(jié)晶生產(chǎn)氯化鉀工藝控制的關(guān)鍵

光鹵石在受到冷分解時，其內(nèi)部存在的氯化鉀會發(fā)生結(jié)晶的過程，而在冷分解過程中的控制效果直接決定了所形成的氯化鉀的顆粒質(zhì)量，冷結(jié)晶技術(shù)在上個世紀中期就開始受到關(guān)注，至中后期已經(jīng)被逐步深化，粗粒氯化鉀的生產(chǎn)工藝已經(jīng)出現(xiàn)，其將對光鹵石的冷結(jié)晶方法視為氯化鉀生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在對光鹵石進行冷分解后形成粗粒的氯化鉀，然后將體積達到標準的氯化鉀與氯化鈉進行分離，其流程包括針對水采礦的調(diào)漿過程、反浮選過程、結(jié)晶過程以及洗滌和干燥過程。通過整體流程可以看出，其主要通過對含有較少氯化鈉成分的光鹵石進行分解條件控制，使溶液中的氯化鉀達到飽和的狀態(tài)，從而使結(jié)晶的氯化鉀數(shù)量得到控制，由于氯化鉀的總體成分一定，在數(shù)量減少的同時，單個晶體的體積就會增大，從而達到常溫環(huán)境中氯化鈉個體體積大的目的，但在此過程中需要注意，溶液必須處于飽和的狀態(tài)，如果達不到飽和則無法控制氯化鉀顆粒的大小[2]。

光鹵石進入結(jié)晶器的狀態(tài)，對結(jié)晶質(zhì)量有非常直接的影響，當進入的光鹵石體積過小，會使其很快被溶解，使形成的氯化鉀飽和度過高，從而生成大量的氯化鉀晶體，這樣在一定程度上會使晶體的體積變??；而進入的光鹵石體積過大，會使其溶解的速度變慢，氯化鉀的飽和度無法得到滿足，晶體生成率不理想，所以進入結(jié)晶器的礦量要合理控制，現(xiàn)階段通常設(shè)定在每小時140至160噸，隨著結(jié)晶器的升級，礦量要隨之進行調(diào)整。在結(jié)晶的過程中需要加入母液對氯化鉀的顆粒進行控制，但母液加入量過大會使氯化鉀晶體體積變得細小，而加入過少又會使顆粒變得過大，使其質(zhì)量下降回收率不理想，所以應該對母液合理控制；除此之外需要考慮工藝過程中的美波度，其對氯化鉀產(chǎn)品的顆粒及質(zhì)量也有一定的影響，通常美波度不達到30度，就會導致進入結(jié)晶器的光鹵石未充分溶解，造成資源浪費而且回收率受到影響；而美波度超出31度，又會使生成的氯化鉀的顆粒過小而數(shù)量過多，使總體產(chǎn)量不理想，所以通常美波度要嚴格控制在30度至40度之間，由此可見反浮選-冷結(jié)晶生產(chǎn)氯化鉀工藝在施工過程中很多因素對氯化鉀產(chǎn)品質(zhì)量都有直接的影響，應嚴格把控[3]。

3 結(jié)語

通過上述分析可以發(fā)現(xiàn)，目前我國的反浮選-冷結(jié)晶生產(chǎn)氯化鉀工藝已經(jīng)取得了較好的成績，但隨著社會的發(fā)展，工業(yè)、生活對氯化鉀的需求量的增加，現(xiàn)有工藝需要不斷的完善和優(yōu)化，例如針對性的降低生產(chǎn)成本、穩(wěn)定質(zhì)量等，所以應以動態(tài)發(fā)展的眼光看待此工藝。

[1]方勤升，王慶生，錢曉楊，張信龍.反浮選—冷結(jié)晶生產(chǎn)氯化鉀工藝過程的優(yōu)化[J].無機鹽工業(yè)，2011，02(05):32-33.

[2]蔡生吉，馬國華，屈亞林.用鹽湖鹵水生產(chǎn)氯化鉀反浮選冷結(jié)晶工藝流程[J].無機鹽工業(yè)，2015，01(05) :10-11.

[3]李江濤.冷卻溶析—反應萃取耦合結(jié)晶法生產(chǎn)氯化鉀的過程研究[D].天津:天津大學，2013.