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钾肥浮选工艺

发布时间:2018-02-12    文章来源:山东浮选机厂家    作者:lynn

制取氯化钾的主要矿物是钾石盐和光卤石。钾石盐成分单一、溶解度高、选矿工艺最简单。光卤石的选矿工艺则较复杂,必须先除去光卤石中的氯化镁,获得钾石盐后进一步加工。硫酸盐矿石的加工更复杂,除一般的选矿方法外,还需一定的化学反应,才能制取硫酸钾。

勐野井钾盐矿,是一个钾石盐和石盐密切共生的矿床,主要含钾矿物为钾石盐,其次为光卤石。该矿现有小型选矿厂采用浮选法,年处理矿石2.4万t。入选矿石主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%。浮选工艺原则流程见下图。  

青海钾肥厂,一选厂年产氯化钾肥料约4万t,二选厂年产氯化钾肥料20万t,二者均采用光卤石冷分解-浮选联合法工艺生产氯化钾。将含钾卤水泵入盐田,经日晒生产光卤石矿,然后加水分解,再浮选洗涤出产品(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,随着钾盐生产实践,化学工业部化工矿山设计研究院新开发了两个新工艺:

(1)兑卤脱钠控速分解法将K+、Na+、Mg2+/Cl-、H2O四元体系的卤水,泵入盐田,日晒蒸发,在结晶出含钾矿物光卤石之前将浓度大大提高了的卤水(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,同时卤水中的钾以光卤石晶体形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排除,剩余的部分是含少量氯化钠的光卤石(低钠光卤石)。向低钠光卤石加水,控制光卤石分解速度,使其中大部分氯化镁溶于水排掉,就得到了最终产品氯化钾(氯化钾含量可达98%)。如需提高纯度,再加淡水清洗即可。

1995年已建成两个万吨级生产装置。生产出优质氯化钾产品,其中间产品低钠光卤石已被用作电解金属镁的原料。该工艺流程不仅可获得高品质的氯化钾产品,而且节省了盐田面积,免去光卤石的采收过程,缩短了生产周期,设备可全部国产化。

(2)盐田光卤石溶解重结晶制取氯化钾:将原卤泵入钠盐池,经蒸发浓缩至光卤石时,再泵入兑卤池,同时泵入老卤兑卤,兑卤后析出的光卤石沉淀,达到一定厚度时(30~50 cm)停止兑卤,疏干池内卤水,加入淡水溶解光卤石,当接近饱和时,泵入钾盐池进行蒸发浓缩析出KCl,采收KCl经脱水、干燥得到钾盐产品;钾盐池卤水NaCl达到饱和时,排回钠盐池进行再循环生产。兑卤池析出光卤石后的卤水排入二段光卤石池,经蒸发浓缩析出二段光卤石,排放一部分终点卤水,另一部分排入老卤池兑卤和调节钠盐池卤水。二段光卤石池析出的光卤石,排干表面水后,加入淡水进行溶解,溶解液排回钠盐池供循环生产。

该工艺为中间试验规模,已运转数年。优点在于它全部利用盐田完成氯化钾生产的全过程,节省了选矿车间的设备;缺点是卤水的水质及生产过程,全部露天进行,受气候影响较大。

将矿粉加入焙烧炉用烟道气加热焙烧后,粉尘经一级旋风分离器收尘回收,再经水洗塔循环水回收,尾气放空。将焙烧好的熟料加入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涤,洗涤甩干后的石膏渣取样后用水冲洗排放,石膏渣待自然脱水后送到制砖车间制砖或排放。滤液通过精滤泵入双效真空蒸发器内真空浓缩,当比重达到工艺要求后,放入结晶罐内冷却结晶,产品经离心甩干后立即包装,结晶后母液打入双效蒸发器内与新补充滤液继续蒸发浓缩。

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。利用K2O含量为5%左右的杂卤石,K2O溶出率达90%以上。

含钾的铝硅酸盐以及富钾岩石在我国分布十分广泛,储量巨大。为了开辟钾肥资源矿产资源,从含钾铝硅酸盐及富钾岩石中提取钾肥,开展了大量的工作,虽然目前尚处于扩大试验和推广阶段,但已有了良好的开端。已试验成功的范例有平阳明矾石矿综合利用生产硫酸钾工艺、山西省闻喜县钾长石综合利用生产钾肥、碳酸钾和水泥工艺,以及个旧霞石综合利用生产碳酸钾工艺等。

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