粗粒浮選法回收鹽湖鉀鹽的應(yīng)用探究

王振　要璇

摘要：鹽湖中含豐富的鉀鹽，鉀鹽對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要的意義。據(jù)統(tǒng)計(jì)95%的鉀鹽用于生產(chǎn)鉀肥，但是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中無(wú)法直接利用。傳統(tǒng)鉀鹽回收方法生產(chǎn)成本高、產(chǎn)品質(zhì)量低。文章主要介紹粗粒浮選法回收鹽湖鉀鹽的應(yīng)用試驗(yàn)，與傳統(tǒng)工藝相比鹽湖鉀鹽的回收率增加，為生產(chǎn)應(yīng)用提供參考意見(jiàn)，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)糧食的增產(chǎn)，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。關(guān)鍵詞：鹽湖；粗粒浮選法；鉀鹽；試驗(yàn)方法

鉀鹽的英文名Sylvite，名稱源于一位德國(guó)化學(xué)家Sylvite。鉀鹽是一類含有鉀元素礦物質(zhì)的總稱，也是一種重要的化工原料。鉀鹽主要用作鉀肥，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界上超過(guò)95%的鉀鹽應(yīng)用于生產(chǎn)鉀鹽。鉀鹽分為可溶性鉀鹽與不溶性鉀鹽，可溶性鉀鹽是指鉀鹽礦床與含有鉀元素的鹵水，鉀鹽礦床主要包括鉀石鹽、光鹵石、雜鹵石等。如明礬石、鉀長(zhǎng)石等鋁硅酸類巖石屬于不溶性鉀鹽。

我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，糧食的增產(chǎn)主要靠化肥，鉀肥能夠促進(jìn)植物的光合作用生產(chǎn)有機(jī)物，同時(shí)鉀肥還能夠提高植物的抗寒、抗旱能力。植物體內(nèi)鉀的含量占植物干重的0.2%～4.1%，含量?jī)H次于氮。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)鉀鹽資源匱乏，在分離提取技術(shù)方面又相對(duì)落后，導(dǎo)致我國(guó)鉀鹽的生產(chǎn)量少，需要大量進(jìn)口。為緩解我國(guó)鉀鹽缺乏的窘迫局面，近幾年我國(guó)制鉀企業(yè)利用浮選法回收鹽湖中的鉀鹽取得了較好的成效。

1粗粒鉀鹽浮選技術(shù)及捕收劑的研究進(jìn)展

鉀鹽分為粗粒鉀鹽與細(xì)粒鉀鹽，通常直徑在0.05～3 mm之間的成為粗粒鉀鹽，而粒徑為-0.15 mm或-0.075 mm的為細(xì)粒鉀鹽。由于粗粒鉀鹽粒徑較大，比表面積較小，捕收劑在其表面的附著力小，礦物鉀鹽的水溶性好，導(dǎo)致粗粒礦物上浮困難，因此，對(duì)捕收劑的選擇是粗粒浮選技術(shù)的關(guān)鍵。

浮選技術(shù)對(duì)捕收劑的要求是吸收力強(qiáng)、選擇性好。試驗(yàn)研究表明，在捕收劑中加入烴油能增強(qiáng)補(bǔ)貨效果。這是由于烴類物質(zhì)能與捕收劑（比如胺類）有較好的溶解度，能提高礦物質(zhì)的上浮，有利于降低捕收劑的用量，減少成本。研究顯示，烴油物質(zhì)（煤油、柴油、石油烴等）能與胺類捕收劑共同使用能發(fā)揮更好的捕收效果。

國(guó)外對(duì)于捕收劑的研究較多，前蘇聯(lián)曾使用氧丙烯醇與脂肪胺混合進(jìn)行粗粒鉀鹽的浮選，效果較好。美國(guó)采用氫化松香醇一煤油溶液與脂肪胺等用于粗粒鉀鹽的浮選，取得了較好的浮選效果。由于我國(guó)對(duì)鉀鹽的浮選法提取技術(shù)不夠重視，發(fā)展水平相對(duì)于國(guó)外較為落后，但是，國(guó)內(nèi)學(xué)者提出二甲基硅酮、甲基氫化硅酮、有機(jī)聚硅氧烷等物質(zhì)也能作為輔助的捕收劑使用，捕收的效果有待進(jìn)一步試驗(yàn)驗(yàn)證。

2粗粒浮選法回收鹽湖鉀鹽的試驗(yàn)

2.1試驗(yàn)方法

本課題試驗(yàn)樣品取自濰坊某鹽湖鉀鹽。檢測(cè)結(jié)果顯示，其中鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.77%，鈉3.61%，氯5.46%，氧55.25%，物料的粒徑小于2 mm，烘干后裝袋，每袋500 g。

取500 g樣品倒入1 L攪拌槽中，攪拌1分鐘之后加入抑制劑，繼續(xù)攪拌1分鐘后加入捕收劑，攪拌1分鐘后倒入浮選槽，再經(jīng)過(guò)1分鐘攪拌，給以充氣，浮選，進(jìn)行2分鐘刮泡處理，最后過(guò)濾、烘干、制樣、檢驗(yàn)。

2.2結(jié)果與討論

2.2.1捕收劑用量

對(duì)于鉀鹽的浮選，有機(jī)胺類是一類效果較好的捕收劑。本課題選定淀粉300 g/t，pH為7，礦漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%條件下，考察了十二胺與十六胺對(duì)濰坊某鹽湖鉀鹽的浮選效果。試驗(yàn)結(jié)果如圖1～2所示。

由圖1數(shù)據(jù)可知，隨著十二胺與十六胺用量的增加，鉀鹽精礦的產(chǎn)率也隨之增加，當(dāng)胺的用量達(dá)到90 g/t之后，產(chǎn)率增加緩慢。

由圖2數(shù)據(jù)可知，隨著胺的用量的增加，鉀鹽精礦的質(zhì)量逐漸降低。這說(shuō)明，當(dāng)胺的用量不到90g/t時(shí)，單位礦漿捕收劑的用量不足。

2.2.2淀粉用量

在鉀鹽浮選的過(guò)程中，淀粉是一種有效的抑制劑，在確定十六胺用量為90 g/t，pH為7的條件下，考察了淀粉的用量對(duì)浮選效果的影響，試驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。

由圖3可知，隨著淀粉用量的增加，氯化鉀的產(chǎn)率不斷下降，而氯化鉀的質(zhì)量卻不斷升高，推測(cè)可能的原因是淀粉用量的增加導(dǎo)致部分粗顆粒的鉀鹽抑制，因此淀粉的用量最優(yōu)為300g/t。

2.2.3抑制劑HY用量

試驗(yàn)結(jié)果顯示單獨(dú)使用淀粉為抑制劑時(shí)，得到的氯化鉀產(chǎn)品質(zhì)量差，因此采用了HY為抑制劑考察了對(duì)浮選效果的影響，試驗(yàn)結(jié)果如圖4所示。

由圖4數(shù)據(jù)可知，雖然隨著HY抑制劑用量的增加，氯化鉀產(chǎn)率與質(zhì)量都有所增加，但是增加的幅度較小。當(dāng)HY抑制劑用量增加到19 g/t時(shí)，氯化鉀的產(chǎn)率與質(zhì)量相對(duì)較高，之后隨著HY抑制劑的增加，氯化鉀的產(chǎn)率與質(zhì)量增加幅度較小，主要是由于隨著HY用量的增加，增加了一些粗顆粒鉀鹽的回收。

2.2.4 pH

pH也是影響浮選效果的一個(gè)重要因素，本課題選取了pH范圍5～9，考察了pH對(duì)浮選效果的影響，試驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。

由圖5數(shù)據(jù)可知，隨著礦漿pH的增加，氯化鉀的質(zhì)量逐漸降低，當(dāng)pH7時(shí)，氯化鉀的產(chǎn)率最低，而在其他的pH范圍內(nèi)氯化鉀的產(chǎn)率變化不大。

3結(jié)語(yǔ)

研究發(fā)現(xiàn)，粗粒鉀肥相比于普通肥料具有不易結(jié)塊、吸收快、肥效長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，鉀肥對(duì)于提高農(nóng)作物的產(chǎn)量起著重要的作用，全球?qū)τ阝浄实男枨罅恐鹉暝黾印Ｎ覈?guó)目前在鉀肥浮選法回收技術(shù)方面還不夠成熟，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，浮選法提取鉀鹽工藝的不斷優(yōu)化，我國(guó)制鉀企業(yè)對(duì)于鉀鹽的提取會(huì)越來(lái)越成熟，為我國(guó)鉀肥的生產(chǎn)提供更多的原料，進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)糧食的豐收。