CN109516477A - 一种利用尾盐生产氯化钾的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
一种利用尾盐生产氯化钾的方法,第一步骤S1,定量输送所述尾盐第二步骤S2,一级浮选,得到第一底流矿浆和第一泡沫;第三步骤S3,浓缩处理所述第一底流矿浆,得到浓度为10%‑40%的第二底流矿浆和第一溢流液;第四步骤S4,进行二级浮选,得到第三底流矿浆和第二泡沫;将所述第三底流矿浆进行固液分离,得到低钠光卤石和第一滤液;第五步骤S5,将所述低钠光卤石进行分解结晶,得到粗钾矿浆和第二溢流液;将所述粗钾矿将进行固液分离,得到粗钾;第六步骤S6,将所述粗钾进行再浆洗涤,并进行固液分离,得到高品位氯化钾和第二滤液。本发明使得物料加入实现精确控制;减少了浮选药剂的投入;通过两级浮选以及结晶等工序的设定,得到了高品位的氯化钾。
Description
技术领域
本发明总体涉及化工领域,更具体地,涉及一种利用尾盐生产氯化钾的方法和系统。
背景技术
在利用盐田光卤石生产钾肥的工艺中,排放出的尾矿分别为浮选尾盐泡沫、结晶器溢流、低钠浓密机溢流等,尾矿混合排放至尾盐池内进行摊晒,尾矿中含有E卤和F卤,经过大尾盐池内进行兑卤,会产生出成矿卤水和沉淀的尾盐,其中成矿卤水输送至光卤石池回收,沉淀的尾盐中含有较高的氯化钠,其平均化学组成约为:KCl:14.70%,NaCl:34.44%,MgCl2:20.39%,CaSO4:0.87%,故通常情况下,将尾盐池内尾盐清理后,拉运至尾盐堆废弃。
但尾盐中含有的钾和钠等各种组分仍有二次利用的价值,直接废弃对资源造成了极大的浪费。青海盐湖股份有限公司作为全国最大的钾肥生产基地,开发利用好长期积累的大量尾盐,即可“变废为宝”。发明人拥有的专利201410318660.4公开了一种高品位氯化钾生产系统及其方法,以盐田光卤石矿为原料,通过选择钠浮选药剂,经过一次反浮选冷结晶以及后续工序,生产高品位氯化钾。但利用这套设备,以尾盐为原料进行生产时,由于尾盐氯化钾含量低,氯化钠含量高,造成浮选药剂的大量投入,氯化钾的产量不高,氯化钾产量带来的收益和浮选药剂的投入、各工序的能源消耗相比,不具备利用价值。
如何进行尾盐资源的开发利用,精确控制尾盐利用工艺中各节点物料的投入,对尾盐中主要成分能够合理利用,最终得到高品位氯化钾是亟待解决的问题。
发明内容
本发明需要解决的问题是,解决盐田光卤石生产钾肥产生的尾盐利用的问题;解决尾盐利用过程中尾盐各成分合理利用的问题;解决浮选药剂投入过多的问题。
本发明提供了一种利用尾盐生产氯化钾的方法,包括,所述尾盐是光卤石生产氯化钾工艺中产生的副产品经摊晒和兑卤,回收成矿卤水后剩余的尾盐,其成分为:KCl、NaCl、MgCl2、CaSO4和残余浮选药剂,第一步骤S1,定量输送所述尾盐,并在输送过程中称量,得到称量结果;第二步骤S2,根据所述称量结果向所述尾盐中加入母液进行调浆,对得到固体质量浓度为10%-40%的矿浆进行一级浮选,得到第一底流矿浆和第一泡沫;第三步骤S3,浓缩处理所述第一底流矿浆,得到浓度为10%-40%的第二底流矿浆和第一溢流液;第四步骤S4,检测所述第二底流矿浆中组分构成,得到检验结果;根据所述检验结果加入浮选药剂,对所述第二底流矿浆进行二级浮选,得到第三底流矿浆和第二泡沫;将所述第三底流矿浆进行固液分离,得到低钠光卤石和第一滤液;第五步骤S5,将所述低钠光卤石进行分解结晶,得到粗钾矿浆和第二溢流液;将所述粗钾矿将进行固液分离,得到粗钾;第六步骤S6,将所述粗钾进行再浆洗涤,并进行固液分离,得到高品位氯化钾和第二滤液。
根据本发明的一个实施方式,所述第一步骤S1中,所述母液来自于光卤石生产氯化钾工艺。
根据本发明的一个实施方式,所述第四步骤S4中,所述检测结果包括,氯化钾、氯化钠、氯化镁、硫酸钙中至少一项的含量。
根据本发明的一个实施方式,所述第二底流矿浆的浓度为30%。
根据本发明的一个实施方式,所述再浆洗涤浓度为40%~45%。
根据本发明的一个实施方式,还包括,收集所述第一泡沫、第二泡沫、第一溢流液、第二溢流液、第一滤液、第二滤液,用于生产氯化钠的原料。
根据本发明的另一个方面,提供了一种利用尾盐生产氯化钾的系统,包括依次连接的尾盐上矿子系统1、反浮选冷结晶子系统2以及洗涤子系统3,所述尾盐上矿子系统1,用于将所述尾盐定量输送至所述反浮选冷结晶子系统2;所述反浮选冷结晶子系统2包括,依次连接的调浆罐21、初级反浮选机22、原矿浓密机23、二级反浮选机24、第一固液分离器25、结晶器26和第二固液分离器27;所述洗涤子系统3包括再浆洗涤槽31、第三固液分离器32。
根据本发明的一个实施方式,所述尾盐上矿子系统1包括依次连接的料仓11、螺旋给料器12和皮带输送机13,所述料仓11用于承载所述尾盐;所述螺旋给料器12与所述料仓11的出料口连接,用于将所述尾盐均匀的输送至所述皮带输送机13上;所述皮带输送机13与所述调浆罐21连接,用于将所述尾盐输送至所述调浆罐21。
根据本发明的一个实施方式,所述皮带输送机13还包括皮带秤14,所述皮带秤14安装在所述皮带输送机13上靠近所述调浆罐21的一侧,用于实时称量输送至所述调浆罐21的尾盐。
根据本发明的一个实施方式,所述螺旋给料器12包括变频器和三纵一横螺旋组合给料机,用于变频定量给料。
本发明通过均匀进料、称量调浆,使得对生产过程的外来物料加入实现精确控制;通过利用尾盐中残余浮选药剂的一级浮选工序,以及根据第二底流矿浆的成分控制二级浮选工序中加入浮选药剂的量,减少了浮选药剂的投入;通过两级浮选以及结晶等工序的设定,得到了高品位的氯化钾。
附图说明
图1是一种利用尾盐生产氯化钾的系统的示意图;
图2是一种利用尾盐生产氯化钾的方法的步骤示意图。
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示出了一种利用尾盐生产氯化钾的系统的示意图。
如图1所示,提供了一种利用尾盐生产氯化钾的系统,包括依次连接的尾盐上矿子系统1、反浮选冷结晶子系统2以及洗涤子系统3,所述尾盐上矿子系统1,用于将所述尾盐定量输送至所述反浮选冷结晶子系统2;所述反浮选冷结晶子系统2包括,依次连接的调浆罐21、初级反浮选机22、原矿浓密机23、二级反浮选机24、第一固液分离器25、结晶器26和第二固液分离器27;所述洗涤子系统3包括再浆洗涤槽31、第三固液分离器32。
在图1中,所述尾盐上矿子系统1包括依次连接的料仓11、螺旋给料器12和皮带输送机13,所述料仓11用于承载所述尾盐;所述螺旋给料器12与所述料仓11的出料口连接,用于将所述尾盐均匀的输送至所述皮带输送机13上;所述皮带输送机13与所述调浆罐21连接,用于将所述尾盐输送至所述调浆罐21。
尾盐池中的尾盐经装载机或其他机械输送至所述料仓11内,所述料仓11下安装螺旋给料器12,尾盐经过螺旋给料器12定量输送至皮带输送机13上,然后输送至调浆罐21内调浆。将所述尾盐进行定量输送,一方面保证了皮带输送机13表面的物料均匀,另一方面便于计量,对后续工序精确控制各种物料的投入提供参考。在尾盐进入所述调浆罐21之前,首先经过所述皮带输送机13上的皮带秤14,对物料进行称量,便于计算在所述调浆罐21需要加入调浆用水或母液的量。
将所述尾盐经过螺旋给料器12定量给料、皮带输送机13输送至调浆罐21,皮带秤14精确称量,使得在调浆槽内尾盐的加入和母液的加入符合设备或者工艺的最佳要求,调浆搅拌负载以及调浆罐21内固液比均能达到最佳状态。
在调浆槽内对所述尾盐进行调浆,得到固体质量浓度为10%-40%,优选为30%的矿浆。这个浓度设置既能够满足调浆罐21的搅拌功率最大,又能够满足后续反浮选工艺对固体浓度的要求。
调浆罐21内的矿浆直接输送至所述初级反浮选机22中,不加入浮选药剂,直接进行反浮选。由于尾盐中含有浮选药剂,一级反浮选中充分利用了尾盐中的残余浮选药剂,得到第一底流矿浆和第一泡沫,第一泡沫含有大量的氯化钠,这部分可以收集后做生产氯化钠的原料。
浓缩处理所述第一底流矿浆,得到浓度为10%-40%的第二底流矿浆和第一溢流液,本发明优选将所述第二底流矿浆浓度控制在30%,使后续二级浮选机负载处于最佳状态。在进行二级浮选之前,需要对所述第二底流矿浆进行成分测定,便于确定需要加入浮选药剂的量。然后,对所述第二底流矿浆进行二级浮选,得到第三底流矿浆和第二泡沫,第三底流矿浆固液分离,得到低钠光卤石和第一滤液,然后再进行分解结晶、固液分离等除去氯化镁、硫酸钙等成分,进一步纯化氯化钾。最后在经过再浆洗涤,并进行固液分离,得到高品位氯化钾和第二滤液。
另外,将此过程中产生的副产品进行收集,并测定其成分,氯化钠含量较高的是所述第一泡沫、第二泡沫,氯化镁含量较高的是第一溢流液、第二溢流液、第一滤液、第二滤液中用做生产氯化钠的原料。
所述螺旋给料器12优选采用三纵一横螺旋组合螺旋输送机,将旱采的干矿(含湿在15%左右)均匀的通过变频定量给料至皮带机进入调浆罐21内。
所述皮带输送机13:优选采用符合DTII型固定带式输送机选用规范的皮带机输送机。
所述调浆罐21中,搅拌器采用矿浆搅拌机,搅拌机与罐体配套,调浆罐21要求搅拌均、无沉降现象,搅拌浓度30%-40%通过调浆后用渣浆泵输送至新系统调浆浮选分配管内。
所述皮带秤14用于实现上矿的精确计量,便于生产工艺的调整控制,可以对装置进行生产数据统计和分析的仪器。
原矿浓密机23是基于重力沉降作用的固液分离设备,通常为由混凝土、木材或金属焊接板作为结构材料建成带锥底的圆筒形浅槽。可将含固重为10%~20%的矿浆通过重力沉降浓缩为含固量为45%~55%的底流矿浆,借助安装于浓密机内慢速运转(1/3~1/5r/min)的耙的作用,使增稠的底流矿浆由浓密机底部的底流口卸出。
所述固液分离设备是将矿浆固相与液相之间的分离,即从悬浮液中将固体颗粒与液相分离的作业。
本发明采用的冷结晶设备,不仅通过加水分解,氯化镁溶入液相,氯化钾、氯化钠进入固相而且在本发明的中,利用光卤石、氯化钠在特殊捕收剂上的吸附能力不同使光卤石与氯化钠分离。
在本发明的再浆洗涤工序中,离心后粗钾产品进入再浆洗涤罐内,加入淡水的同时并加入精钾浓密机底流调整罐内的浓度,最佳浓度为40%~45%,洗涤后的料浆自流进入精钾离心机系统脱卤,进一步除去了氯化镁和氯化钠,提高了最终氯化钾产品的含量,获得高品位氯化钾。
根据本发明的一个实施方式,所述皮带输送机13还包括皮带秤14,所述皮带秤14安装在所述皮带输送机13上靠近所述调浆罐21的一侧,用于实时称量输送至所述调浆罐21的尾盐。
实施称量保证了在所述调浆罐21中加入母液的量的精确,提高调浆和后续的浮选作业效率。
根据本发明的一个实施方式,所述螺旋给料器12包括变频器和三纵一横螺旋组合给料机,用于变频定量给料。
图2示出了一种利用尾盐生产氯化钾的方法的步骤示意图。
如图2所示,一种利用尾盐生产氯化钾的方法,包括,所述尾盐是光卤石生产氯化钾工艺中产生的副产品经摊晒和兑卤,回收成矿卤水后剩余的尾盐,其成分为:KCl、NaCl、MgCl2、CaSO4和残余浮选药剂,第一步骤S1,定量输送所述尾盐,并在输送过程中称量,得到称量结果;第二步骤S2,根据所述称量结果向所述尾盐中加入母液进行调浆,对得到固体质量浓度为10%-40%的矿浆进行一级浮选,得到第一底流矿浆和第一泡沫;第三步骤S3,浓缩处理所述第一底流矿浆,得到浓度为10%-40%的第二底流矿浆和第一溢流液;第四步骤S4,检测所述第二底流矿浆中组分构成,得到检验结果;根据所述检验结果加入浮选药剂,对所述第二底流矿浆进行二级浮选,得到第三底流矿浆和第二泡沫;将所述第三底流矿浆进行固液分离,得到低钠光卤石和第一滤液;第五步骤S5,将所述低钠光卤石进行分解结晶,得到粗钾矿浆和第二溢流液;将所述粗钾矿将进行固液分离,得到粗钾;第六步骤S6,将所述粗钾进行再浆洗涤,并进行固液分离,得到高品位氯化钾和第二滤液。
根据本发明的一个实施方式,所述第一步骤S1中,所述母液来自于光卤石生产氯化钾工艺。
根据本发明的一个实施方式,所述第四步骤S4中,所述检测结果包括,氯化钾、氯化钠、氯化镁、硫酸钙中至少一项的含量。
根据本发明的一个实施方式,所述第二底流矿浆的浓度为30%。
根据本发明的一个实施方式,所述再浆洗涤浓度为40%~45%。
根据本发明的一个实施方式,还包括,收集所述第一泡沫、第二泡沫、第一溢流液、第二溢流液、第一滤液、第二滤液,用于生产氯化钠的原料。
本发明通过均匀进料、称量调浆,使得对生产过程的外来物料加入实现精确控制;通过利用尾盐中残余浮选药剂的一级浮选工序,以及根据第二底流矿浆的成分控制二级浮选工序中加入浮选药剂的量,减少了浮选药剂的投入;通过两级浮选以及结晶等工序的设定,得到了高品位的氯化钾。
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 (10)
1.一种利用尾盐生产氯化钾的方法,包括,
所述尾盐是光卤石生产氯化钾工艺中产生的副产品经摊晒和兑卤,回收成矿卤水后剩余的尾盐,其成分为:KCl、NaCl、MgCl2、CaSO4和残余浮选药剂,
第一步骤(S1),定量输送所述尾盐,并在输送过程中称量,得到称量结果;
第二步骤(S2),根据所述称量结果向所述尾盐中加入母液进行调浆,对得到固体质量浓度为10%-40%的矿浆进行一级浮选,得到第一底流矿浆和第一泡沫;
第三步骤(S3),浓缩处理所述第一底流矿浆,得到浓度为10%-40%的第二底流矿浆和第一溢流液;
第四步骤(S4),检测所述第二底流矿浆中组分构成,得到检验结果;
根据所述检验结果加入浮选药剂,对所述第二底流矿浆进行二级浮选,得到第三底流矿浆和第二泡沫;
将所述第三底流矿浆进行固液分离,得到低钠光卤石和第一滤液;
第五步骤(S5),将所述低钠光卤石进行分解结晶,得到粗钾矿浆和第二溢流液;
将所述粗钾矿将进行固液分离,得到粗钾;
第六步骤(S6),将所述粗钾进行再浆洗涤,并进行固液分离,得到高品位氯化钾和第二滤液。
2.根据权利要求1所述的方法,所述第一步骤(S1)中,所述母液来自于光卤石生产氯化钾工艺。
3.根据权利要求1所述的方法,所述第四步骤(S4)中,所述检测结果包括,氯化钾、氯化钠、氯化镁、硫酸钙中至少一项的含量。
4.根据权利要求1所述的方法,所述第二底流矿浆的浓度为30%。
5.根据权利要求1所述的方法,所述再浆洗涤浓度为40%~45%。
6.根据权利要求1所述的方法,还包括,收集所述第一泡沫、第二泡沫、第一溢流液、第二溢流液、第一滤液、第二滤液,并测定其成分,用做生产氯化钠的原料。
7.一种利用尾盐生产氯化钾的系统,包括依次连接的尾盐上矿子系统(1)、反浮选冷结晶子系统(2)以及洗涤子系统(3),
所述尾盐上矿子系统(1),用于将所述尾盐定量输送至所述反浮选冷结晶子系统(2);
所述反浮选冷结晶子系统(2)包括,依次连接的调浆罐(21)、初级反浮选机(22)、原矿浓密机(23)、二级反浮选机(24)、第一固液分离器(25)、结晶器(26)和第二固液分离器(27);
所述洗涤子系统(3)包括再浆洗涤槽(31)、第三固液分离器(32)。
8.根据权利要求7所述的系统,所述尾盐上矿子系统(1)包括依次连接的料仓(11)、螺旋给料器(12)和皮带输送机(13),
所述料仓(11)用于承载所述尾盐;
所述螺旋给料器(12)与所述料仓(11)的出料口连接,用于将所述尾盐均匀的输送至所述皮带输送机(13)上;
所述皮带输送机(13)与所述调浆罐(21)连接,用于将所述尾盐输送至所述调浆罐(21)。
9.根据权利要求8所述的系统,所述皮带输送机(13)还包括皮带秤(14),所述皮带秤(14)安装在所述皮带输送机(13)上靠近所述调浆罐(21)的一侧,用于实时称量输送至所述调浆罐(21)的尾盐。
10.根据权利要求9所述的系统,所述螺旋给料器(12)包括变频器和三纵一横螺旋组合给料机,用于变频定量给料。
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GR01 | Patent grant | ||
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