光鹵石粒度分布和不同粒度的化學(xué)組成分布規(guī)律研究

魏智慧

（天津長(zhǎng)蘆漢沽鹽場(chǎng)有限責(zé)任公司，天津300480）

光鹵分解制取氯化鉀產(chǎn)的研究報(bào)告較多[1～3]，光鹵石的質(zhì)量直接影響下游氯化鉀產(chǎn)品的收率和質(zhì)量。為了進(jìn)一步了解漢沽鹽場(chǎng)現(xiàn)有光鹵石結(jié)晶裝置所產(chǎn)出的光鹵石質(zhì)量，本文以生產(chǎn)過(guò)程中的中間產(chǎn)物光鹵石為原料，通過(guò)手工濕篩、旋振篩濕篩等對(duì)其進(jìn)行粒度篩分，測(cè)定不同粒度光鹵石的含量和組成情況，確定光鹵石的粒度分布規(guī)律，及其中氯化鈉、硫酸鎂等雜質(zhì)組分含量隨光鹵石粒徑大小的變化關(guān)系，為裝置升級(jí)改造奠定基礎(chǔ)。

1 實(shí)驗(yàn)方法與討論

1.1 手工濕篩

實(shí)驗(yàn)原料為原有光鹵石裝置生產(chǎn)的離心后光鹵石，較濕，使用前在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)再次離心，并測(cè)定其組成情況，結(jié)果見(jiàn)表1。取廠區(qū)內(nèi)露天老鹵池內(nèi)老鹵（0℃左右，由于其內(nèi)含可見(jiàn)雜物較多，使用前濾紙抽濾），并測(cè)定其組成情況，結(jié)果見(jiàn)表2。

表1 離心后光鹵石的組成（篩分前樣品）

表2 過(guò)濾后老鹵組成

實(shí)驗(yàn)過(guò)程為每次稱取約100 g 上述離心后光鹵石，置于40 目不銹鋼篩內(nèi)，并將篩放入約1.5 L的老鹵中，液面超過(guò)光鹵石表面即可，手動(dòng)晃動(dòng)篩子至篩內(nèi)固體質(zhì)量不再減小為止；將篩內(nèi)光鹵石（40 目上）轉(zhuǎn)移出來(lái)并抽濾，稱量其質(zhì)量；40 目篩下物料依次用 60 目、80 目、100 目、120 目不銹鋼篩進(jìn)行如上過(guò)程的手動(dòng)篩分，所得篩上固相分別抽濾、稱重。

通過(guò)對(duì)篩分后不同粒度光鹵石進(jìn)行稱重計(jì)量，確定了光鹵石的粒度分布情況，見(jiàn)表3。對(duì)篩分后的不同粒度光鹵石進(jìn)行組成分析，其組成情況見(jiàn)表4。

表3 離心后光鹵石手工濕篩后粒度分布情況

通過(guò)表3 數(shù)據(jù)可知，通過(guò)對(duì)篩分后不同粒度的光鹵石進(jìn)行稱重分析，確定了光鹵石的粒度分布情況。光鹵石粒度分布基本符合正態(tài)分布，粒度在40～100 目之間光鹵石占總量的70%左右。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可得手工濕篩能夠?qū)崿F(xiàn)光鹵石的有效篩分，不同粒度的光鹵石之間能夠得到充分分離。

通過(guò)表4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：篩分后不同粒度的光鹵石外觀特征區(qū)別明顯，實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性較好，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定，能夠充分反應(yīng)光鹵石的粒度分布和組成情況。手工濕篩實(shí)驗(yàn)中，40 目上光鹵石中氯化鈉含量為0.52%，40～60 目的光鹵石中氯化鈉含量為0.73%，均在1%以下。60～80 目的光鹵石中氯化鈉含量為1.17%，80～100 目的光鹵石中氯化鈉含量為1.86%，均在2%以下。

表4 濕篩后不同粒度光鹵石組成情況（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）

1.2 旋振篩濕篩

原料為原有光鹵石裝置生產(chǎn)的光鹵石料漿（取自生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)入離心機(jī)前的物料，固含量約50%），不經(jīng)任何處理，直接使用。老鹵取自廠區(qū)內(nèi)露天老鹵池，取鹵口盡量避開(kāi)有較多雜物的地方，由于需求量較大，不經(jīng)任何處理，直接使用。

每次取光鹵石料漿約1.5L，向其中加入約4.5L 老鹵，V（光鹵石料漿）∶V（老鹵石）=1∶3，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，緩慢倒?0 目旋振篩內(nèi)進(jìn)行機(jī)械旋振篩分，當(dāng)篩上光鹵石量不再變化時(shí)（篩下含小顆粒光鹵石的老鹵收集靜置后，取上層清液作為老鹵循環(huán)使用），將其取出，并再次加入4.5L 老鹵，充分?jǐn)嚢韬笤俅蔚谷牒Y內(nèi)篩分，共計(jì)篩分三次，最后得到的篩上光鹵石（60 目上）離心分離，并測(cè)定其組成情況。

旋振篩濕篩實(shí)驗(yàn)共持續(xù)兩周，共計(jì)篩分出60目上優(yōu)質(zhì)光鹵石約120kg（粒徑＞250μm），對(duì)其組成情況進(jìn)行了分析，結(jié)果詳見(jiàn)表5。未經(jīng)篩分的光鹵石中氯化鈉含量為6.24%。

表5 60 目上光鹵石組成 單位：%

通過(guò)表5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：旋振篩濕篩實(shí)驗(yàn)中，60 目上（理論上包括 40 目上、40～60 目?jī)蓚€(gè)粒度區(qū)間）的光鹵石中氯化鈉含量在1.7%左右，硫酸鎂含量在0.5%以下，主成分氯化鉀含量在23%以上，為優(yōu)質(zhì)光鹵石。

1.3 其它篩分方法研究

實(shí)驗(yàn)中還研究了振動(dòng)篩濕篩、振動(dòng)篩干篩、旋振篩干篩三種篩分方式對(duì)漢沽鹽場(chǎng)光鹵石的篩分效果。但在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)以此幾種篩分方式進(jìn)行篩分時(shí)，光鹵石在篩網(wǎng)表面團(tuán)聚嚴(yán)重，不同粒度的光鹵石無(wú)法得到充分分離，實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差較大。

2 結(jié)論與建議

通過(guò)濕篩實(shí)驗(yàn)得出以下結(jié)論：

2.1 手工濕篩、旋振篩濕篩均能夠?qū)崿F(xiàn)光鹵石的有效篩分，手工濕篩對(duì)光鹵石的篩分最為徹底，適用于實(shí)驗(yàn)室小試和理論研究；旋振篩濕篩亦能達(dá)到較好的篩分效果，適用于工藝研究。

2.2 通過(guò)對(duì)篩分后不同粒度的光鹵石進(jìn)行組成分析，確定了光鹵石中氯化鈉、硫酸鎂等雜質(zhì)組分含量與光鹵石粒徑之間的關(guān)系。粒徑大的光鹵石，其中雜質(zhì)含量較低，60 目篩上的光鹵石（粒徑＞250μm）中氯化鈉含量基本維持在2%以下，硫酸鎂含量在0.5%以下，主成分氯化鉀含量在23%以上，為優(yōu)質(zhì)光鹵石。

綜上所述，60 目以上的光鹵石（粒徑＞250μm）中雜質(zhì)含量較低，但現(xiàn)有裝置生產(chǎn)的光鹵石，60 目以上質(zhì)量分?jǐn)?shù)占34%左右，需要對(duì)產(chǎn)業(yè)化設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造。