CN102515881A

CN102515881A - 利用含泥钾混盐矿制取硫酸钾镁肥的工艺

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Publication number: CN102515881A
Application number: CN2011104201631A
Authority: CN
Inventors: 张红茹; 宋文义; 马晓青
Original assignee: Bluestar Lehigh Engineering Institute
Current assignee: Bluestar Lehigh Engineering Institute
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2031-12-15
Also published as: CN102515881B

Abstract

本发明是一种利用原生钾混盐矿制取硫酸钾镁肥的工艺，其特征在于，其步骤如下：将原生的钾混盐矿采出后，破碎，在常温条件下洗矿，洗矿介质为饱和卤水；矿浆用60-200目振动筛筛分；筛上物磨矿；将磨矿处理后的钾混盐先加入细泥抑制剂，然后再加入捕收剂，将含钾矿物软钾镁矾浮选富集，所得精矿即粗钾镁肥；将浮选所得的粗钾镁肥经过加适量淡水洗涤；固液分离，即得湿钾镁肥，再经过烘干即得成品硫酸钾镁肥。本发明工艺简单，操作方便，能耗低、回收率高、成本低，经济效益好，可以直接从含水不溶物高的劣质钾混盐矿中生产出优质钾镁肥产品，易于实现工业化大生产。

Description

利用含泥钾混盐矿制取硫酸钾镁肥的工艺

技术领域

本发明涉及一种硫酸钾镁肥的制取工艺，特别是适用于含有一定量的水不溶物且含钾矿物以软钾镁矾为主的原生劣质钾混盐矿制取优质的硫酸钾镁肥的工艺。

背景技术

钾混盐矿制取硫酸钾镁肥的方法目前一般分为转化--浮选法和浮选—转化法，此两种方法主要是用于硫酸镁亚型卤水经过盐田滩晒、蒸发失水先析出一部分氯化钠后所得的钾混盐，此种钾混盐水不溶物含量很低，一般为1%以下。而对于利用水不溶物含量相对较高的原生钾混盐矿生产钾镁肥目前还没有较成熟的工艺。

现有技术中，公开号为CN101327941A的中国专利申请公开了《一种低品位含钾混合盐提钾生产工艺》，它是采用浮选—转化法，其原理为：先将低品位的、基本不含水不溶物含钾混合盐，采用浮选方法将钾分选出来，然后将浮选得到的钾盐精矿进行转化，转化在常温常压下进行，转化时间50-70分钟，转化液固比4-6：1，所用液体为淡水或卤水，转化后即得钾镁肥。

公开号为CN101481265A的中国专利申请公开了《一种低品位钾混盐提取钾肥的生产工艺》，它也是采用磨矿—浮选—转化法，其基本原理与公开号为CN101327941A专利相近，只是浮选流程有所改进。

此两专利文献所用的钾混盐基本不含水不溶物，而对于水不溶物含量高的原生钾混盐矿（特别是水不溶物含量在5%以上的原生钾混盐矿）采用上述技术所得的钾镁肥回收率很低，且钾镁肥的质量也较差，根本达不到国标GB/T20937-2007的质量要求。

另外生产钾镁肥的方法还有化学转化法，即KCl与七水硫酸镁及淡水按照一定比例投料、在室温及加温的条件下通过转化而得。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种新的、工艺更为合理、产品纯度好、回收率高的一种利用含泥钾混盐矿制取硫酸钾镁肥的工艺。

本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种利用原生钾混盐矿制取硫酸钾镁肥的工艺，其特点是，其步骤如下：

（1）将原生的钾混盐矿采出后，破碎至4毫米以下，在常温条件下，先加入带搅拌的擦洗桶洗矿，洗矿介质为饱和卤水，洗矿质量浓度为20-60%，洗矿时间5-60分钟；

（2）将洗后的矿浆用60-200目振动筛筛分，筛下物自然沉降，澄清后卤水返回下次洗矿用；筛上物磨矿，磨矿质量浓度为50-60%；

（3）将磨矿处理后的钾混盐先加入细泥抑制剂，然后再加入捕收剂，将含钾矿物软钾镁矾浮选富集，所得精矿即粗钾镁肥；

（4）将浮选所得的粗钾镁肥经过加适量淡水洗涤；固液分离，即得湿钾镁肥，再经过烘干即得成品硫酸钾镁肥。

以上所述的利用原生钾混盐矿制取硫酸钾镁肥的工艺技术方案中，进一步优选的技术方案或技术特征是：

1、步骤（1）所述的洗矿介质优选为K⁺、Na⁺、Mg²⁺//Cl^-、SO₄ ^2---H₂O五元相平衡体系中钾石盐区卤水。

2、步骤（2），矿浆优选用150目振动筛筛分。

3、步骤（3）所述的浮选过程中添加的细泥抑制剂优选为高分子聚合物，或者为无机絮凝剂；所述的捕收剂为阴离子型捕收剂。所述的高分子聚合物细泥抑制剂、无机絮凝剂、阴离子型捕收剂可以为现有技术中公开的任何一种可适用于本发明的常用的高分子聚合物细泥抑制剂、无机絮凝剂、阴离子型捕收剂。其中，所述的高分子聚合物进一步优选为聚丙烯酰胺；所述的无机絮凝剂优选为明矾；所述的阴离子型捕收剂优选自C_12-20烷基磺酸类、C_12-20烷基硫酸类、C_8-12烃基羧酸类中的一种或二种。各药剂的用量均按需要使用。

4、步骤（3）中所述浮选的流程优选为一次粗选、一次扫选、一次或二次精选；粗选和扫选作业加入适量的浮选药剂，精选作业不加浮选药剂。

本发明中，步骤（2）所述的筛上物即去掉绝大部分水不溶物的钾混盐也就是生产钾镁肥的原料磨矿时，可以粗磨也可以细磨。一般一段磨矿即可。

本发明中，步骤（4）中加淡水洗涤的主要作用是提高K⁺含量、降低Cl^-含量。

本发明中，原生钾混盐矿，各组份的含量不限，本发明对于水不溶物含量高的劣质钾混盐矿尤其适宜。

本发明采用振动筛去掉细泥，一是设备结构简单、造价低，二是易于操作。

与现有技术相比，本发明工艺简单，操作方便，能耗低、回收率高、成本低，经济效益好，可以直接从含水不溶物高的劣质钾混盐矿中生产出优质钾镁肥产品，易于实现工业化大生产。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

以下参照附图，进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。

实施例1，一种利用原生钾混盐矿制取硫酸钾镁肥的工艺，其步骤如下：

（1）将原生的钾混盐矿采出后，破碎至4毫米以下，在常温条件下，先加入带搅拌的擦洗桶洗矿，洗矿介质为饱和卤水，洗矿质量浓度为20%，洗矿时间5分钟；

（2）将洗后的矿浆用60目振动筛筛分，筛下物自然沉降，澄清后卤水返回下次洗矿用；筛上物磨矿，磨矿质量浓度为50%；

实施例2，一种利用原生钾混盐矿制取硫酸钾镁肥的工艺，其步骤如下：

（1）将原生的钾混盐矿采出后，破碎至4毫米以下，在常温条件下，先加入带搅拌的擦洗桶洗矿，洗矿介质为饱和卤水，洗矿质量浓度为60%，洗矿时间60分钟；

（2）将洗后的矿浆用200目振动筛筛分，筛下物自然沉降，澄清后卤水返回下次洗矿用；筛上物磨矿，磨矿质量浓度为60%；

实施例3，一种利用原生钾混盐矿制取硫酸钾镁肥的工艺，其步骤如下：

（1）将原生的钾混盐矿采出后，破碎至4毫米以下，在常温条件下，先加入带搅拌的擦洗桶洗矿，洗矿介质为饱和卤水，洗矿质量浓度为40%，洗矿时间30分钟；

（2）将洗后的矿浆用150目振动筛筛分，筛下物自然沉降，澄清后卤水返回下次洗矿用；筛上物磨矿，磨矿质量浓度为55%；

实施例4，实施例1或2或3所述的工艺中：步骤（1）所述的洗矿介质为K⁺、Na⁺、Mg²⁺//Cl^-、SO₄ ^2---H₂O五元相平衡体系中钾石盐区卤水。

实施例5，实施例1或2或3所述的工艺中：步骤（3）所述的浮选过程中添加的细泥抑制剂为高分子聚合物，或者为无机絮凝剂；所述的捕收剂为阴离子型捕收剂。

实施例6，实施例5所述的工艺中：所述的高分子聚合物为聚丙烯酰胺；所述的无机絮凝剂为明矾；所述的阴离子型捕收剂选自C_12-20烷基磺酸类、C_12-20烷基硫酸类、C_8-12烃基羧酸类中的一种或二种。

实施例7，实施例1或2或3所述的工艺中：步骤（3）中所述浮选的流程为一次粗选、一次扫选、一次或二次精选；粗选和扫选作业加入适量的浮选药剂，精选作业不加浮选药剂。

实施例8，利用原生钾混盐矿制取硫酸钾镁肥的工艺实验一：

地表挖出的原生钾混盐矿含钾离子（K⁺） 6.43%、钠离子(Na⁺) 10.73%、镁离子 (Mg⁺⁺) 2.65%、氯离子 (Cl^-) 23.16%、硫酸根离子 (SO₄ ⁼) 12.52%，水不溶物含量为5.37%。

制取步骤如下：（1）取此种矿石400克加入洗泥卤水250克，强力搅拌20分钟，（2）然后用150目筛子筛去细泥，（3）筛上物进行磨矿，包括粗磨和细磨（4）使用聚丙烯酰胺为细泥抑制剂，用量为25克/吨原矿，同时还加入十二烷基磺酸钠和PA-14两种捕收剂，两种捕收剂重量配比为1：3，对磨矿产品进行一粗一扫二精的浮选，粗选药剂用量为：十二烷基磺酸钠100克/吨原矿，PA-14 300克/吨原矿，浮选时间6分钟，扫选药剂用量为PA-14 100克/吨原矿，浮选时间4分钟，一次精选和二次精选均不加任何药剂，浮选时间均为5分钟。二次精选的精矿即为粗钾镁肥，粗钾镁肥的产率为31.93%，K⁺品位为15.76%、Cl^-的含量为5.34% 、K⁺回收率为78.26%，（5）将粗钾镁肥加水洗涤，洗涤在常温常压下进行，洗涤时间20分钟，（6）将洗涤后料浆过滤、烘干，烘干温度80℃，最终钾镁肥的产率为21.61%，K⁺品位20.26%(K₂O为24.41%)、Cl^-的含量为2.63%，K⁺总回收率为68.09%。钾镁肥产品达到国标GB/T20937-2007一等品质量要求。

实施例9，利用原生钾混盐矿制取硫酸钾镁肥的工艺实验二：

地表挖出的原生钾混盐矿含钾离子（K⁺） 7.47%、钠离子(Na⁺) 17.87%、镁离子 (Mg⁺⁺) 3.46%、氯离子 (Cl^-) 29.17%、硫酸根离子 (SO₄ ⁼) 21.16%，水不溶物含量为3.84%。

其制取步骤如下：（1）取此种矿石400克加入洗泥卤水300克，强力搅拌10分钟，（2）然后用100目筛子筛去细泥，（3）筛上物进行磨矿，包括粗磨和细磨（4）使用十六烷基硫酸钠和PA-14两种捕收剂搭配使用（重量配比为1：4），对磨矿产品进行一粗一扫二精的浮选，粗选药剂用量为：十六烷基硫酸钠120克/吨原矿，PA-14 480克/吨原矿，浮选时间6分钟，扫选药剂用量为十六烷基硫酸钠20克/吨原矿，浮选时间4分钟，一次精选和二次精选均不加任何药剂，浮选时间均为5分钟。二次精选的精矿即为粗钾镁肥，粗钾镁肥的产率为38.23%，K⁺品位为16.52%、Cl^-的含量为4.80% 、K⁺回收率为84.55%，（5）将粗钾镁肥加水洗涤，洗涤在常温常压下进行，洗涤时间20分钟，（6）将洗涤后料浆过滤、烘干，烘干温度80℃，最终钾镁肥的产率为26.84%，K⁺品位21.39%、Cl^-的含量为2.48%，K⁺总回收率为76.86%。钾镁肥产品达到国标GB/T20937-2007一等品质量要求。

实施例10，利用原生钾混盐矿制取硫酸钾镁肥的工艺实验三：

地表挖出的原生钾混盐矿含钾离子（K⁺） 13.15%、钠离子(Na⁺) 9.76%、镁离子 (Mg⁺⁺) 5.39%、氯离子 (Cl^-) 28.64%、硫酸根离子 (SO₄ ⁼) 22.23%，水不溶物含量为2.76%。

其制取步骤如下：（1）取此种矿石400克加入洗泥卤水400克，强力搅拌7分钟，（2）然后用200目筛子筛去细泥，（3）筛上物进行磨矿，包括粗磨和细磨（4）使用十六烷基磺酸钠和PA-14两种捕收剂搭配使用（重量配比为1：2），对磨矿产品进行一粗一扫一精的浮选，粗选药剂用量为：十六烷基磺酸钠140克/吨原矿，PA-14 280克/吨原矿，浮选时间6分钟，扫选药剂用量为十六烷基磺酸钠20克/吨原矿，浮选时间4分钟，一次精选不加药剂，浮选时间为5分钟。一次精选的精矿即为粗钾镁肥，粗钾镁肥的产率为66.86%，K⁺品位为17.38%、Cl^-的含量为4.24% 、K⁺回收率为88.37%，（5）将粗钾镁肥加水洗涤，洗涤在常温常压下进行，洗涤时间20分钟，（6）将洗涤后料浆过滤、烘干，烘干温度80℃，最终钾镁肥的产率为50.72%，K⁺品位20.85%(K₂O为25.12%)、Cl^-的含量为1.88%，K⁺总回收率为80.42%。钾镁肥产品达到国标GB/T20937-2007一等品质量要求。

Claims

1.一种利用原生钾混盐矿制取硫酸钾镁肥的工艺，其特征在于，其步骤如下：

2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤（1）所述的洗矿介质为K⁺、Na⁺、Mg²⁺//Cl^-、SO₄ ^2---H₂O五元相平衡体系中钾石盐区卤水。

3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤（2）中，矿浆用150目振动筛筛分。

4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤（3）所述的浮选过程中添加的细泥抑制剂为高分子聚合物，或者为无机絮凝剂；所述的捕收剂为阴离子型捕收剂。

5.根据权利要求4所述的工艺，其特征在于：所述的高分子聚合物为聚丙烯酰胺；所述的无机絮凝剂为明矾；所述的阴离子型捕收剂选自C_12-20烷基磺酸类、C_12-20烷基硫酸类、C_8-12烃基羧酸类中的一种或二种。

6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于：步骤（3）中所述浮选的流程为一次粗选、一次扫选、一次或二次精选；粗选和扫选作业加入适量的浮选药剂，精选作业不加浮选药剂。