反浮選-冷結晶生產氯化鉀工藝控制的研究

韓良(青海鹽湖工業股份有限公司鉀肥分公司, 青海 格爾木 816000)

0 引言

反浮選-冷結晶生產氯化鉀工藝是將光鹵石視為生產的原材料，其生產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被分離出來，使光鹵石原料轉化成高品位的精光鹵石，再在此基礎上利用結晶技術將其制成氯化鉀，在此過程中很多因素對產出的氯化鉀質量都有直接影響，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，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，如果在此基礎上充進空氣，氯化鈉水層會發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之間的比例準確性很大程度上影響浮選技術的實施效果和氯化鉀的生產量，所以在確定兩者比例的環節應多加注意，經過大量實驗發現，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時的技術工藝要求和成本付出相對較高，所以將比例設定為3∶1，按照上述條件及控制方法，針對設定的光鹵石原料，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[1]。

2 反浮選-冷結晶生產氯化鉀工藝控制的關鍵

光鹵石在受到冷分解時，其內部存在的氯化鉀會發生結晶的過程，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量，冷結晶技術在上個世紀中期就開始受到關注，至中后期已經被逐步深化，粗粒氯化鉀的生產工藝已經出現，其將對光鹵石的冷結晶方法視為氯化鉀生產工藝的關鍵環節，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漿過程、反浮選過程、結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，從而使結晶的氯化鉀數量得到控制，由于氯化鉀的總體成分一定，在數量減少的同時，單個晶體的體積就會增大，從而達到常溫環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，如果達不到飽和則無法控制氯化鉀顆粒的大小[2]。

光鹵石進入結晶器的狀態，對結晶質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小；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，所以進入結晶器的礦量要合理控制，現階段通常設定在每小時140至160噸，隨著結晶器的升級，礦量要隨之進行調整。在結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，其對氯化鉀產品的顆粒及質量也有一定的影響，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量過多，使總體產量不理想，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-冷結晶生產氯化鉀工藝在施工過程中很多因素對氯化鉀產品質量都有直接的影響，應嚴格把控[3]。

3 結語

通過上述分析可以發現，目前我國的反浮選-冷結晶生產氯化鉀工藝已經取得了較好的成績，但隨著社會的發展，工業、生活對氯化鉀的需求量的增加，現有工藝需要不斷的完善和優化，例如針對性的降低生產成本、穩定質量等，所以應以動態發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—冷結晶生產氯化鉀工藝過程的優化[J].無機鹽工業，2011，02(05):32-33.

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

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