CN104291359A - 一种固体钾矿的开采方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固体钾矿的开采方法，包括如下步骤：1)取稀释尾卤溶液与的固体钾矿混合；该所述稀释尾卤溶液中氯化镁的质量百分数为22.5％～27％，氯化钠的含量不高于1％；所述固体钾矿中氯化钠含量为48％～79％，氯化镁含量为1％～4％，钾含量按氯化钾计质量百分数低于1％；2)稀释尾卤溶液和固体混合保持；3)把吸收了固体矿中钾成分的卤水从固体层中分离出来并引入蒸发池中，利用太阳能和风能等自然能源进行蒸发，待卤水比重为1.24～1.26时把上层卤水引入另一蒸发池中继续蒸发并分离固体和液体。本发明利用废弃的尾卤和超低品位固体钾矿制得光卤石矿，符合循环经济减量化、再利用和资源化的要求；在盐湖钾资源开发方面有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于盐湖资源综合技术领域，特别涉及一种利用吸收-蒸发-浮选原理从察尔汗盐湖区超低品位固体钾矿制备氯化钾的方法。
技术背景：
钾肥是关系我国农业安全的重要因素之一，察尔汗盐湖是我国钾肥的主要生产基地，湖区有国内最大的工业开采价值的钾盐矿床，该矿床中固体矿和液体矿并存，其中固体钾矿占资源总量的55％左右(固体矿中的钾以光卤石和钾石盐的形式存在)，但是固体矿的矿层相对较薄、品位较低、分散不连续等原因使得直接开采存在较大困难。目前该湖区开采的钾矿主要是液体矿，随着开采的延续，液体矿的水位不段下降，采出量和品位逐年下降。为应对这种局面，必须开发一种可以开采超低品位但数量巨大的固体钾资源的方法，该方法如可实现对于超低品位的钾矿的高效采收，则具有广阔的发展前景。
察尔汗盐湖区固体钾矿的分布具有如下的特征：该固体矿是钾镁矿，钾以光卤石矿和钾石盐矿形式存在，固体矿厚度薄，品位低，似蜂窝状分布(不连续，较分散)，若单独直接开采固体钾矿则成本较高，不具备经济价值。
本领域一般认为固体矿中的氯化钾含量低于2％的矿石为低于边界品位的矿石。除此之外，还存在大部分矿石为不足1％的超低品位矿，甚至氯化钾含量为0.1～0.5％的超低品位矿石。目前对于超低品位矿石的开采并无有效的办法，若直接开采则不具备经济效益。
察尔汗盐湖区企业在利用液体钾矿生产钾肥的过程中，产生并排放大量的尾卤，该卤水富含氯化镁，但由于技术原因，目前尾卤没有得到充分的利用而被废弃。
察尔汗盐湖区属于典型高原大陆性干旱气候，风多雨少，夏季蒸发量极大，多年平均降水量23.7mm，多年平均蒸发量3527.9mm，年平均日照时数3182.9小时，是国内蒸发量最大的地区。
察尔汗盐湖区丰富的太阳能、风能资源已在盐湖盐田方面得到广泛的应用，但是国内外尚未有根据吸收-蒸发-浮选原理综合利用超低品位固体钾矿和尾卤制备氯化钾方面的报道。
发明内容
为了克服现有技术无法开采超低品位钾矿的缺陷，本发明提供了一种超低品位固体钾矿的高效采收方法，该方法可以适用于固体氯化钾含量为0.1～1％的钾矿的开采。
本发明提供的技术方案包括：
步骤1)：取一定质量(体积)的稀释尾卤溶液与一定质量(体积)的固体钾矿混合(体积比为1：1～1.5:1，该比例可以根据需要变更)；该所述稀释尾卤溶液中氯化镁的质量百分数为22.5％～27％，氯化钠的含量不高于1％；该溶液中也可以包括氯化钾，所述氯化钾的质量百分数为0.057％～0.067％。所述固体钾矿中氯化钠含量为48％～79％，氯化镁含量为1％～4％，钾含量按氯化钾计的质量百分数低于1％；所述氯化钾的含量可以为0.1～0.5％，更优选为0.1～0.25％；
步骤2)：稀释尾卤溶液和固体混合保持，混合时间保持在1～2年，固体钾矿中90％以上的钾可被尾卤溶液吸收；
步骤3)：把吸收了固体矿中钾成分的卤水从固体层中分离出来并引入蒸发池中，利用太阳能和/或风能等自然能源进行蒸发，控制蒸发量，待卤水比重为1.24～1.26时把上层卤水引入另一蒸发池中继续蒸发并分离固体和液体，得到了光卤石矿和富含氯化镁的尾卤；
步骤4)：把光卤石矿采出送入加工车间进行处理，得到氯化钾产品；尾卤可用作开发其他固体钾矿区的原料。
本发明具有以下优点：
1、本发明利用废弃的尾卤和超低品位固体钾矿制得光卤石矿，不加入任何化学试剂，不会对资源区造成人为的污染，是一种环保的技术；利用废弃的尾卤，并且在生产过程中产生的尾卤也可重复利用，符合循环经济减量化、再利用和资源化的要求；同时使超低品位固体钾矿的钾资源得到充分利用，在盐湖钾资源开发方面有广泛的应用前景。
2、本发明根据吸收-蒸发原理开发超低品位固体钾矿，充分利用太阳能等自然能源，不需消耗其他能源，是一种绿色的技术；工艺简单，易于操作，且成本低廉，在盐湖资源开发方面有广泛的应用前景。
3、运用本发明生产氯化钾的工艺，可以和已有的生产工艺及设备相衔接，工艺技术成熟，在盐湖资源开发方面有广泛的应用前景。
具体实施方式
本发明采用如下的方式实现超低品位钾矿的综合利用开发：
步骤1、取一定质量(体积)的稀释尾卤溶液与一定质量(体积)的固体钾矿混合。该稀释液中氯化镁的质量百分数为22.5％～27％，同时氯化钠的含量极低；该固体钾矿中氯化钠含量最高，其次是氯化镁，钾含量按氯化钾计的质量百分数低于1％，大部分为0.1％～0.5％，属于超低品位的固体钾矿。
步骤2、水溶液和固体混合保持一定时间，根据具体钾矿品位，混合时间保持在1～2年，固体钾矿中90％以上的钾可被尾卤溶液吸收；
步骤3、把吸收了固体矿中钾成分的卤水从固体层中分离出来并引入蒸发池中，利用太阳能和风能等自然能源进行蒸发，控制蒸发量，待卤水比重为1.24～1.26时把上层卤水引入另一蒸发池中继续蒸发并分离固体和液体，可分别得到光卤石矿和富含氯化镁的尾卤；
步骤4、把光卤石矿采出送入加工车间进行处理，可得氯化钾产品；尾卤可用作开发其他固体钾矿区的原料。
实施例1一种超低品位固体钾矿的高效利用方法，包括以下步骤：
1、稀释尾卤溶液与固体钾矿混合，该稀释液中氯化镁的质量百分数为22.5％，同时氯化钠和氯化钾的含量极低(氯化钾质量分数为0.057％，氯化钠质量分数为0.33％)；该固体矿中氯化钠的含量最高，钾的含量按氯化钾计的质量百分数为0.5％，属于超低品位的固体钾矿；
2、稀释液和固体矿混合保持2年，然后把吸收了固体矿中钾成分的卤水从固体矿层中分离出来并引入蒸发池，
3、利用太阳能和风能进行蒸发卤水，待卤水比重为1.24时把上层卤水引入光卤石池继续蒸发并分离固体和液体，可分别得到光卤石矿和富含氯化镁的尾卤；
4、把采出的光卤石矿送入价格车间加工得到氯化钾产品；尾卤可用作开发其他固体钾矿区的原料。
实施例2一种超低品位固体钾矿的高效利用方法，包括以下步骤：
1、稀释尾卤溶液与固体钾矿混合，该稀释液中氯化镁的质量百分数为27％，同时氯化钠和氯化钾的含量极低(氯化钾质量分数为0.067％，氯化钠质量分数为0.6％)；该固体矿中氯化钠的含量最高，钾的含量按氯化钾计的质量百分数为0.1％，属于超低品位的固体钾矿；
2、稀释液和固体矿混合保持1年，然后把吸收了固体矿中钾成分的卤水从固体矿层中分离出来并引入蒸发池，
3、利用太阳能和风能进行蒸发卤水，待卤水比重为1.26时把上层卤水引入光卤石池继续蒸发并分离固体和液体，可分别得到光卤石矿和富含氯化镁的尾卤；
4、把采出的光卤石矿送入价格车间加工得到氯化钾产品；尾卤可用作开发其他固体钾矿区的原料。
实施例3一种超低品位固体钾矿的高效利用方法，包括以下步骤：
1、稀释尾卤溶液与固体钾矿混合，该稀释液中氯化镁的质量百分数为24％，同时氯化钠和氯化钾的含量极低(氯化钾质量分数为0.06％，氯化钠质量分数为0.5％)；该固体矿中氯化钠的含量最高，钾的含量按氯化钾计的质量百分数为0.25％，属于超低品位的固体钾矿；
2、稀释液和固体矿混合保持1年，然后把吸收了固体矿中钾成分的卤水从固体矿层中分离出来并引入蒸发池，
3、利用太阳能和风能进行蒸发卤水，待卤水比重为1.26时把上层卤水引入光卤石池继续蒸发并分离固体和液体，可分别得到光卤石矿和富含氯化镁的尾卤；
4、把采出的光卤石矿送入价格车间加工得到氯化钾产品；尾卤可用作开发其他固体钾矿区的原料。
实施例4一种超低品位固体钾矿的高效利用方法，包括以下步骤：
1、稀释尾卤溶液与固体钾矿混合，该稀释液中氯化镁的质量百分数为22.5％，同时氯化钠和氯化钾的含量极低(氯化钾质量分数为0.057％，氯化钠质量分数为0.33％)；该固体矿中氯化钠的含量最高，钾的含量按氯化钾计的质量百分数为0.25％，属于超低品位的固体钾矿；
2、稀释液和固体矿混合保持2年，然后把吸收了固体矿中钾成分的卤水从固体矿层中分离出来并引入蒸发池，
3、利用太阳能和风能进行蒸发卤水，待卤水比重为1.24时把上层卤水引入光卤石池继续蒸发并分离固体和液体，可分别得到光卤石矿和富含氯化镁的尾卤；
4、把采出的光卤石矿送入价格车间加工得到氯化钾产品；尾卤可用作开发其他固体钾矿区的原料。
Claims (4)
1.一种固体钾矿的开采方法，包括如下步骤：
1)取稀释尾卤溶液与的固体钾矿混合；该所述稀释尾卤溶液中氯化镁的质量百分数为22.5％～27％，氯化钠的含量不高于1％；所述固体钾矿中氯化钠含量为48％～79％，氯化镁含量为1％～4％，钾含量按氯化钾计的质量百分数低于1％；
2)稀释尾卤溶液和固体混合保持，混合时间保持在1～2年；
3)将吸收了固体矿中钾成分的卤水从固体层中分离出来并引入蒸发池中，利用太阳能和/或风能进行蒸发，控制蒸发量，待卤水比重为1.24～1.26时把上层卤水引入另一蒸发池中继续蒸发并分离固体和液体，分别得到光卤石矿和富含氯化镁的尾卤。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氯化钾的含量为0.1～0.5％。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述氯化钾的含量为0.1～0.25％。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述稀释尾卤溶液和固体钾矿的体积比为1：1～1.5：1。
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