CN108585958A - 一种利用粗钾筛上物生产高品质粗钾的方法 - Google Patents

Abstract

一种利用粗钾筛上物生产高品质粗钾的方法，其中，包括，步骤一S1，将所述粗钾筛上物配置成料浆；步骤二S2，将所述料浆与淡水混合，进行光卤石的分解和氯化钾的结晶，得到粗钾料浆；步骤三S3，将所述粗钾料浆进行筛分，得到筛上物和筛下物，所述筛上物为废盐，所述筛下物为高品质粗钾料浆；步骤四S4，将所述高品质粗钾料浆进行固液分离，得到固相为高品质粗钾，液相为分解母液；步骤五S5，排出分解母液。本发明解决了粗钾筛上物直接返回分解结晶器造成粗钾的品位下降影响产品质量甚至造成产品产量的大幅下降，排往尾盐又将造成一定的资源浪费的问题。

Description

一种利用粗钾筛上物生产高品质粗钾的方法

技术领域

本发明属于盐类矿物加工生产领域，特别涉及反浮选-冷结晶钾肥生产工艺中一种对粗钾筛上物进行回收处理，用于生产高品质粗钾的方法。

背景技术

氯化钾是在钾肥市场中占比例中最大的一类，80％的用于农业。主要的生产方法为冷分解-正浮选法、反浮选-冷结晶法、热溶法、兑卤法等。反浮选-冷结晶法作为氯化钾生产中最先进的工艺，具有收率高、粒径大、能耗低等众多优点。如图3所示，其主要工艺流程为：原矿光卤石浆料经过反浮选***除去氯化钠尾盐，得到的低钠光卤石进入分解结晶器加入一定比例的淡水进行分解结晶工序，所得到的粗钾料浆通过粗钾振动筛进行筛分除去粗钾筛上物，再经过固液分离设备脱除分解母液得到粗钾，再经过再浆洗涤工序和干燥包装工序便得到氯化钾产品。

光卤石是一种不相称复盐(纯光卤石分子式KCl·MgCl₂·6H₂O)，加工厂处理的原料为盐田日晒光卤石矿(夹带部分氯化钠及水不溶物Ins)。光卤石矿加淡水分解进行钾镁分离，镁和少量氯化钾、氯化钠进入液相形成三盐共饱和分解母液，氯化钾、氯化钠及水不溶物进入固相，其方程式为：

KCl·MgCl₂·6H₂O+NaCl+Ins.+H₂O→KCl+NaCl+Ins.+分解液

盐田光卤石矿为成矿卤水在盐田中通过太阳能、风能等自然蒸发结晶所得，粒度分布存在较大的差异性，这对分解结晶器生产的平稳控制带来了较大的障碍，主要表现在低钠光卤石中大颗粒的光卤石在分解结晶器分解不完全，使粗钾筛上物中除大颗粒氯化钠存在相当数量的光卤石。这部分粗钾筛上物直接返回分解结晶器会造成粗钾的品位下降，影响产品质量，甚至造成产品产量的大幅下降，排往尾盐又将造成一定的资源浪费。

另外，低品位光卤石矿生产高品质粗钾的时，由于分解结晶器对光卤石矿的粒径的苛刻要求，往往造成产品质量和产品产量不能满足工业生产的需要，使得生产企业对光卤石矿利用不够彻底，限制企业产能。

发明内容

本发明目的是利用反浮选-冷结晶法生产工艺中产生的粗钾筛上物生产高品质粗钾，以解决粗钾筛上物直接返回分解结晶器造成粗钾料浆的品位下降影响产品质量甚至造成产品产量的大幅下降，排往尾盐又将造成一定的资源浪费的问题，同时也为利用低品位光卤石生产高品质粗钾提供了方法。

在反浮选-冷结晶法工艺流程中产生的粗钾筛上物中，粒径大于0.8mm的低品位光卤石矿颗粒占比为80-99％，各组分的质量百分比为氯化钾10-25％，氯化镁16-32％，氯化钠8-50％，余量为其它化学物质和水。

本发明依据的原理是，根据粗钾筛上物分解结晶后料浆中氯化钾和氯化钠颗粒直径的差异，对分解后的粗钾料浆进行二次筛分，去除部分大颗粒氯化钠生产高品位的粗钾。

本发明提供一种利用粗钾筛上物生产高品质粗钾的方法，其中，包括，

步骤一S1，将所述粗钾筛上物配置成料浆；步骤二S2，将所述料浆与淡水混合，进行光卤石的分解和氯化钾的结晶，得到粗钾料浆；步骤三S3，将所述粗钾料浆进行筛分，得到筛上物和筛下物，所述筛上物为废盐，所述筛下物为高品质粗钾料浆；步骤四S4，将所述高品质粗钾料浆进行固液分离，得到固相为高品质粗钾，液相为分解母液；步骤五S5，排出分解母液。

根据本发明的一种实施方式，所述淡水的重量为粗钾筛上物重量的40-55％。

根据本发明的一种实施方式，选用孔径范围为0.6-0.8mm的振动筛对所述粗钾料浆进行筛分。

根据本发明的一种实施方式，步骤四S4产生的分解母液，部分作为调浆母液用于配置料浆，剩余部分排出。

根据本发明的一种实施方式，将所述的方法应用于利用低品位光卤石矿生产高品质粗钾。

根据本发明的另一个方面，提供一种利用粗钾筛上物生产高品质粗钾的***，包括分解结晶器、二次振动筛、固液分离器，其中，

分解结晶器用于容纳所述粗钾筛上物和淡水，并使所述粗钾筛上物中光卤石分解和使氯化钾结晶，以得到粗钾料浆；

所述二次振动筛用于接收所述粗钾料浆，并对所述粗钾料浆进行筛分，以得到高品质粗钾料浆和废盐；

所述固液分离器用于接收所述高品质粗钾料浆，并对所述高品质粗钾料浆进行固液分离，以得到高品质粗钾和分解母液。

根据本发明的一个实施方式，其中所述二次振动筛的孔径选用0.6-0.8mm。

本发明利用粗钾筛上物或者低品位光卤石矿分解结晶后料浆中氯化钾和氯化钠颗粒直径的差异来生产高品质粗钾，使得粗钾筛上物得到了有效的利用，避免了直接返回分解结晶器造成粗钾料浆的品位下降，影响产品质量甚至造成产品产量的大幅下降，也避免了排往尾盐造成资源浪费。另一方面，解决了利用低品位光卤石矿生产高品质粗钾的问题，通过延长分解时间和稍过量的淡水保证大颗粒光卤石的完全分解，拓宽了分解结晶器对光卤石矿粒径的苛刻要求。

附图说明

图1是本发明所述的方法的示意图；

图2是本发明所提供的***的示意图；以及

图3是反浮选-冷结晶氯化钾生产工艺流程简图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，参考标号是指本发明中的组件、技术，以便本发明的优点和特征在适合的环境下实现能更易于被理解。下面的描述是对本发明权利要求的具体化，并且与权利要求相关的其它没有明确说明的具体实现也属于权利要求的范围。

图1示出了本发明所述的方法的示意图。

如图1所示，一种利用粗钾筛上物生产高品质粗钾的方法，其中，包括，步骤一S1，将所述粗钾筛上物配置成料浆；步骤二S2，将所述料浆与淡水混合，进行光卤石的分解和氯化钾的结晶，得到粗钾料浆；步骤三S3，将所述粗钾料浆进行筛分，得到筛上物和筛下物，所述筛上物为废盐，所述筛下物为高品质粗钾料浆；步骤四S4，将所述高品质粗钾料浆进行固液分离，得到固相为高品质粗钾，液相为分解母液；步骤五S5，排出分解母液。

所述料浆是粗钾筛上物和调浆母液以一定比例混合后配置产生的。所述粗钾筛上物，是在如图3所示的反浮选-冷结晶法工艺流程中产生的，其中，粒径大于0.8mm的低品位光卤石矿颗粒占比为80-99％，各组分的质量百分比为氯化钾10-25％，氯化镁16-32％，氯化钠8-50％，余量为其它化学物质和水。所述调浆母液是指饱和卤水，可用淡水溶解光卤石后形成的上层饱和溶液做调浆母液，也可用来自于步骤四S4所产生的分解母液。

根据本发明的一个实施方式，所述淡水的重量为粗钾筛上物重量的40-55％。

所述步骤S2中有两部分反应，第一步是光卤石的分解，第二步是氯化钾的结晶。向所述分解结晶器中加入的淡水使光卤石分解，所述淡水的量控制在所述粗钾筛上物重量的40-55％，可根据需要调节不同的溶解时间，优选控制在25-50分钟。这种比例比反浮选-冷结晶法工艺流程中分解光卤石所用的淡水比例要高，采用以上较高比例的淡水量，可以使光卤石的分解更加彻底，减小所述光卤石的粒径，进而拓宽了所述分解结晶器对光卤石矿粒径的要求。

生产过程中，粗钾料浆中粒径小于0.6mm的氯化钾占比为90-99％，而氯化钠颗粒在分解结晶器是一个溶解的过程，溶解速度远远小于光卤石的分解速度，从而占所述粗钾筛上物中氯化钠总量的比例为50-90％的，粒径大于0.8mm的氯化钠进入分解结晶器底流，大量的细粒氯化钾结晶也进入分解结晶器底流中，从而得到所述粗钾料浆。

根据本发明的一个实施方式，选用孔径范围为0.6-0.8mm的振动筛对所述粗钾料浆进行筛分。

所述粗钾料浆中粒径小于0.6mm的氯化钾占粗钾筛上物中氯化钾总量的比例为90-99％，分解结晶器底流的粗钾料浆中粒径大于0.8mm的氯化钠占粗钾筛上物中氯化钠总量的比例为50-90％。根据所述粗钾料浆中氯化钾和氯化钠颗粒的粒径，选择合理范围的振动筛，可以更好的分离氯化钠废盐，并提高高品质钾浆的产量。

根据本发明的一个实施方式，步骤四S4产生的分解母液，部分作为调浆母液用于配置料浆，剩余部分作为外排母液排出。可以减少污染，实现分解母液的回收利用。

根据本发明的一个实施方式，可以将所述的方法应用于利用低品位光卤石矿生产高品质粗钾。

低品质光卤石与所述粗钾筛上物成分相同，比例不同，也可以利用本发明提供的方法，生产高品质粗钾。

图2示出了本发明所提供的***的示意图。

如图2所示，一种利用粗钾筛上物生产高品质粗钾的***，包括分解结晶器、二次振动筛、固液分离器，其中，分解结晶器用于容纳所述粗钾筛上物和水，并使所述粗钾筛上物中光卤石分解和使氯化钾结晶，以得到粗钾料浆；所述二次振动筛用于接收所述粗钾料浆，并对所述粗钾料浆进行筛分，以得到高品质粗钾料浆和废盐；所述固液分离器用于接收所述高品质粗钾料浆，并对所述高品质粗钾料浆进行固液分离，以得到高品质粗钾和分解母液。

所述分解结晶器是一种利用淡水分解光卤石矿生产粗钾的设备。

所述二次振动筛指一种筛分含有不同粒径固体颗粒的料浆的设备。

所述固液分离器，可采用浓密机、带式过滤机和离心机等固液分离设备。本发明对固液分离设备的类型不做限制。

根据本发明的一个实施方式，所述二次振动筛的孔径规格选用0.6-0.8mm。

下面以具体实施例和对比例来说明本发明所提供的方法所得的效果。

实施例一

分解结晶器中淡水加入量为粗钾筛上物质量的40-50％，分解结晶后的粗钾料浆固液分离后得到低品位粗钾，所述低品位粗钾用于测定成分，从而对本发明的方法取得的效果进行说明。把分解结晶后的粗钾料浆选用0.8mm振动筛进行二次筛分，筛上物为废盐，将筛下物高品质粗钾料浆经过固液分离后得到高品位粗钾。所述粗钾筛上物、低品位粗钾、高品位粗钾和废盐的组分质量百分含量见表1：

表1：

通过生产数据分析，选用0.8mm振动筛进行二次筛分可以有效去除粗钾料浆中大颗粒氯化钠，去除的大颗粒氯化钠废盐占粗钾筛上物中氯化钠总量的比例为62.76％，废盐中氯化钾的损失为1.70％。本发明所述的方法极大地提高了二次振动筛下物高品质粗钾料浆中氯化钾的含量同时降低了氯化钠含量。

实施例二

分解结晶器中淡水加入量为粗钾筛上物质量的40-50％，分解结晶后的粗钾料浆固液分离后得到低品位粗钾，所述低品位粗钾用于测定成分，从而对本发明的方法取得的效果进行说明。把分解结晶后的粗钾料浆选用0.6mm振动筛进行二次筛分，筛上物为废盐，将筛下物高品质粗钾料浆经过固液分离后得到高品位粗钾。所述粗钾筛上物、低品位粗钾、高品位粗钾和废盐的组分质量百分含量见表2：

表2：

项目	氯化钾	氯化钠	氯化镁
				粗钾筛上物	15.28％	34.92％	22.48％
低品位粗钾	26.77％	55.29％	5.83％
				高品位粗钾	62.53％	13.27％	6.12％
废盐	2.88％	78.02％	5.36％

通过生产数据分析，选用0.6mm振动筛进行二次筛分可以有效去除粗钾料浆中大颗粒氯化钠，去除的大颗粒氯化钠废盐占粗钾筛上物中氯化钠总量的比例为78.55％，废盐中氯化钾的损失为3.35％，极大地提高了二次振动筛下物高品质粗钾料浆中氯化钾的含量同时降低了氯化钠含量。

实施例三

分解结晶器中淡水加入量为粗钾筛上物质量的40-50％，分解结晶后的粗钾料浆固液分离后得到低品位粗钾，所述低品位粗钾用于测定成分，从而对本发明的方法取得的效果进行说明。把分解结晶后的粗钾料浆选用0.8mm振动筛进行二次筛分，筛上物为废盐，将筛下物高品质粗钾料浆经过固液分离后得到高品位粗钾。所述粗钾筛上物、低品位粗钾、高品位粗钾和废盐的组分质量百分含量见表3：

表3：

项目	氯化钾	氯化钠	氯化镁
				粗钾筛上物	19.82％	18.54％	27.48％
低品位粗钾	39.77％	37.25％	5.34％
				高品位粗钾	63.28％	12.20％	5.19％
废盐	3.89％	77.30％	6.64％

通过生产数据分析，选用0.8mm振动筛进行二次筛分可以有效去除粗钾料浆中大颗粒氯化钠，去除的大颗粒氯化钠废盐占粗钾筛上物中氯化钠总量的比例为65.12％，废盐中氯化钾的损失为2.53％，极大地提高了二次振动筛下物高品质粗钾料浆中氯化钾的含量同时降低了氯化钠含量。

对比例

在反浮选-冷结晶法中，直接将粗钾筛上物返回分解结晶器会造成粗钾品位下降。直接将粗钾筛上物返回分解结晶器生产的粗钾产品成分重量百分含量见表4：

表4：

项目	氯化钾	氯化钠	氯化镁
				粗钾产品1	65.60％	19.49％	4.91％

如表4中所示，粗钾产品1中的氯化钠的百分含量达到了19.49％，这使得所得的粗钾产品1的氯化钠杂质的重量百分比达到了19.49％。比实施例1-3中的高品位粗钾产品中的氯化钠含量高出了6.22％-9.22％，降低了粗钾产品的品位。

本发明利用粗钾筛上物或者低品位光卤石矿分解结晶后料浆中氯化钾和氯化钠颗粒直径的差异来生产高品质粗钾，使得粗钾筛上物得到了有效的利用，避免了直接返回分解结晶器造成粗钾料浆的品位下降，影响产品质量甚至造成产品产量的大幅下降等不良后果，也避免了排往尾盐造成资源浪费。另一方面，解决了利用低品位光卤石矿生产高品质粗钾的方法的问题，拓宽了分解结晶器对光卤石矿粒径的苛刻要求。

应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。

Claims (7)

1.一种利用粗钾筛上物生产高品质粗钾的方法，其中，包括，

步骤一(S1)，将所述粗钾筛上物配置成料浆；

步骤二(S2)，将所述料浆与淡水混合，进行光卤石的分解和氯化钾的结晶，得到粗钾料浆；

步骤三(S3)，将所述粗钾料浆进行筛分，得到筛上物和筛下物，所述筛上物为废盐，所述筛下物为高品质粗钾料浆；

步骤四(S4)，将所述高品质粗钾料浆进行固液分离，得到固相为高品质粗钾，液相为分解母液；

步骤五(S5)，排出分解母液。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述淡水的重量为粗钾筛上物重量的40-55％。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，选用孔径范围为0.6-0.8mm的振动筛对所述粗钾料浆进行筛分。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤四(S4)产生的分解母液，部分作为调浆母液用于配置料浆，剩余部分排出。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述的方法应用于利用低品位光卤石矿生产高品质粗钾。

6.一种利用粗钾筛上物生产高品质粗钾的***，包括分解结晶器、二次振动筛、固液分离器，其中，

分解结晶器用于容纳所述粗钾筛上物和淡水，并使所述粗钾筛上物中光卤石分解和使氯化钾结晶，以得到粗钾料浆；

所述二次振动筛用于接收所述粗钾料浆，并对所述粗钾料浆进行筛分，以得到高品质粗钾料浆和废盐；

所述固液分离器用于接收所述高品质粗钾料浆，并对所述高品质粗钾料浆进行固液分离，以得到高品质粗钾和分解母液。

7.根据权利要求6所述的***，其中所述二次振动筛的孔径选用0.6-0.8mm。