CN111170336B - 一种由光卤石原矿制取氯化钾的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种由光卤石制取氯化钾的方法。将低钠光卤石料浆在第一结晶器8a中第一次分解结晶，使光卤石中的氯化镁转入液相，部分转入液相的氯化钾结晶析出，第一结晶器8a的底流中包含析出的氯化钾和未分解的光卤石和氯化钠颗粒。在第二结晶器8b中对第一结晶器8a的底流进行分解结晶，使光卤石中的氯化钠转入液相，部分转入液相的氯化钾结晶析出，第二结晶器8b的底流中包含析出的氯化钾和未分解的光卤石和氯化钠颗粒。对第二结晶器8b的底流进行筛分，筛上物包含未分解的光卤石和氯化钠颗粒，由筛下物生成氯化钾产品。对所述筛上物进行破碎，破碎后的筛上物用于生成所述低钠光卤石料浆。在保证氯化钾品位的同时，极大地增加了光卤石的回收率。

Description

一种由光卤石原矿制取氯化钾的方法

技术领域

本发明涉及由光卤石原矿制取氯化钾的方法，特别涉及从大颗粒光卤石原矿制取氯化钾的方法。

背景技术

中国的钾资源广泛存在于青海等偏远地区，其中青海的储量占全国储量的50％以上，代表性资源为盐湖资源。目前由于盐湖地区的钾肥生产规模不断扩大，产能逐步释放使得从采区采卤开始，出现了原卤紧张和原卤资源含钾逐年下降的趋势。近年来随着大颗粒光卤石原矿(以下简称原矿)的使用，原矿中氯化钠含量增加，导致钾肥生产企业生产如98％品位的氯化钾比较困难，尤其是大颗粒氯化钠的存在，生产氯化钾的过程中氯化钾的损失较大，存在氯化钾回收率低的问题。

图3示出了现有技术的从光卤石原矿制取氯化钾的工艺图。

原矿1是含有光卤石的料浆。原矿1通过振动筛2筛选，被筛除的较大的矿块和其他杂物进入尾矿堆放20。筛选后的光卤石原矿为由光卤石和氯化钠颗粒组成的混合物。原矿浓密机3将光卤石原矿料浆增稠至合适浓度后进入调合槽4进行调浆。料浆在调合槽4中与钠浮选药剂混合后输送到浮选机5进行浮选。料浆由浮选机5从浮选系统顶部吸气排入到底部，并从浮选系统底部以气泡的形式上升，浆料中的钠浮选药剂与氯化钠结合后将氯化钠夹带到浮选槽顶部，被浮选机5刮板刮除。刮除的泡沫21排出至尾盐山22；底部料浆即为精矿低钠光卤石料浆。

底部料浆由浮选机5底部排入低钠浓密机6进行增浓，浓密增稠后进入固液分离器7进行固液分离，分离后的低钠母液返回低钠浓密机6回收穿滤的小颗粒光卤石，低钠浓密机6的溢流返回盐田滩晒(盐田晒矿23)。固液分离器7的固体部分(低钠光卤石)进入下一工序进行分解结晶。低钠光卤石在结晶器8中分解，溶解在水中的氯化钾不断结晶析出。较大颗粒的氯化钾沉淀在结晶器8的底流中。结晶器8产生的溢流输送至细精罐9加水后作为分解母液(底流)返回结晶器8。结晶器8溢流中包含杂质的泡沫被去除(泡沫去尾盐24)。

粗钾振动筛10对结晶器8的底流进行筛选，筛下物即为分解结晶后的氯化钾浆料，筛上物为未分解的大颗粒光卤石和氯化钠颗粒。筛上物进入回收结晶器11未分解的光卤石重新进行分解，结晶析出的氯化钾随底流返回至粗钾振动筛10进行筛选。含氯化钠的溢流排出至盐田晒矿26。粗钾振动筛10筛下物进入粗钾浓密机12进行浓密，溢流返回盐田滩晒矿(盐田晒矿13)，含氯化钾的底流进入固液分离器14进行分离，固液分离器14的母液返回粗钾浓密机12回收小颗粒粗钾，固体(氯化钾)进入再浆洗涤机15中加入淡水洗涤，除去吸附的氯化镁及氯化钠，洗涤后的浆料进入精钾离心机16分离，固体部分即为精钾产品氯化钾18，分离的液体部分返回精钾浓密机17回收穿滤的小颗粒氯化钾，含小颗粒氯化钾的底流返回精钾离心机16进行回收，溢流返回盐田晒矿19。

此工艺通过设置回收结晶器11，可以有效回收未分解的大颗粒光卤石，提高氯化钾的回收率，但是由于大颗粒的氯化钠比光卤石难溶，因此回收结晶器11底部的料浆(底流)中会依然存在溶解不完全的大颗粒氯化钠，降低了氯化钾的品位。如果在回收结晶器11加入过量的水使氯化钠颗粒溶解，则会导致大部分氯化钾转入液相，只有少量的氯化钾析出，转入液相的氯化钾随回收结晶器11的溢流排出，造成了氯化钾的损耗，降低了光卤石的利用率。

本发明的目的在于对上述现有技术进行改进，解决大颗粒光卤石原矿制取氯化钾时，氯化钾品位低、光卤石利用率低的问题。

发明内容

本发明的第一技术方案为一种由光卤石原矿制取氯化钾的方法，包括以下步骤：

第一步骤(S11)：生成低钠光卤石料浆，所述低钠光卤石料浆中包含光卤石和氯化钠颗粒，

第二步骤(S14)：将所述低钠光卤石料浆在第一结晶器(8a)中第一次分解结晶，使光卤石中的氯化镁转入液相，部分转入液相的氯化钾结晶析出，第一结晶器(8a)的底流中包含析出的氯化钾和未分解的光卤石和氯化钠颗粒，

第二步骤(S15)：在第二结晶器(8b)中对第一结晶器(8a)的底流进行分解结晶，使光卤石中的氯化钠转入液相，部分转入液相的氯化钾结晶析出，第二结晶器(8b)的底流中包含析出的氯化钾和未分解完全的光卤石和氯化钠颗粒，

第三步骤(S6)，对第二结晶器(8b)的底流进行筛分，筛上物包含未分解完全的光卤石和氯化钠颗粒，

第四步骤(S18)由筛下物生成粗钾半成品，

第五步骤(S17)，对所述筛上物进行破碎，破碎后的筛上物用于生成所述低钠光卤石料浆。

第二技术方案基于第一技术方案，在所述第五步骤(S17)中，根据钠浮选药剂的最大浮选粒径对所述筛上物进行破碎。

第三技术方案基于第二技术方案，在所述第五步骤(S17)中，所述筛上物破碎后的粒径在0.4mm以下。

第四技术方案基于第一技术方案，所述第一步骤(S11)包括以下步骤，

用振动筛对光卤石原矿料浆进行筛选，筛出大块的杂质，所述光卤石原矿料浆中包含大颗粒的光卤石、氯化钠，

在浮选机中用钠浮选药剂对光卤石原矿料浆进行浮选，得到低钠光卤石料浆。

第五技术方案基于第一技术方案，在所述第二步骤(S4)中，将第一结晶器(8a)的溢流输入浓密机(9a)对所述溢流进行浓密得到含氯化钾浆料的底流和清液，所述底流返回第一结晶器(8a)，所述浓密机(9a)中加水与清液混合作为分解母液返回第一结晶器(8a)用于分解所述低钠光卤石料浆。

第六技术方案基于第一至第五中的任一技术方案，在所述第二步骤(S12)中，所述浓密机(9a)中加水与清液混合作为分解母液返回第一结晶器(8a)用于分解所述低钠光卤石料浆。

附图说明

图1为本发明的从光卤石原矿制取氯化钾的工艺路线图；

图2为本发明中与一段结晶器、二段结晶器、破碎装置相关部分的流程图；

图3为现有技术中从光卤石原矿制取氯化钾的工艺路线图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案与效果表述更加清楚，下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。应该理解，此处描述的具体实施方式仅仅用于解释本发明，并不构成对本发明的限定。

图1为本发明的从光卤石原矿制取氯化钾的工艺路线图。本发明是在图3的基础上进行改进，用破碎装置11a代替现有技术(图3)中的回收结晶器11，使用物理的方法将筛上物破碎成满足浮选粒径大小的小颗粒，破碎后的颗粒返回浮选机5进行二次浮选，除去前工序未除去的氯化钠颗粒，破碎粒径小于等于0.4mm，主要原因是钠浮选药剂的最大浮选粒径为0.4mm，破碎后可以直接输送到浮选机5直接进行二次浮选。与使用回收结晶器11的现有技术相比，可以减少因加过量水造成氯化钾随溢流排放造成的氯化钾损耗。破碎后的颗粒也可返回原矿浓密机3进行处理后在进行浮选。

另外，用一段结晶器8a、二段结晶器8b代替现有技术(图3)中的结晶器8，即，将一次分解结晶改为二次分解结晶。在一段结晶器8a中先对固液分离器7分离出的低钠光卤石进行分解结晶，通过加水分解低钠光卤石中的氯化镁。因为氯化镁极易溶于水，分解结晶(低钠光卤石分解，氯化钾结晶析出)过程中，低钠光卤石中的氯化镁转入液相，含氯化镁的溢流由浓密机9a处理。浓密机9a中加水，含氯化钾的底流和清液25返回一段结晶器8a用于分解光卤石。包裹尾盐的泡沫排出(泡沫去尾盐24)。在二段结晶器8b中对一段结晶器8a的底流继续加水分解结晶生成氯化钾结晶，通过加水，分解低钠光卤石中的氯化钠。二段结晶器8b的底流即为粗钾半成品。粗钾半成品中含有未分解的大颗粒光卤石和氯化钠颗粒。

由于本实施方式中，原矿1进入浮选机5之前的工艺以及粗钾振动筛10筛下物制作精钾氯化钾产品18的工艺均与现有技术相同，参考图3的说明，这里不再赘述，以下仅对从调合槽4出来的料浆输送至浮选机5到经粗钾振动筛10筛分生成粗钾产品的过程进行说明。

图2为与一段结晶器、二段结晶器、破碎装置相关部分的流程图。

步骤S11：浮选

调合槽4出来的料浆被输送至浮选机5，浮选低钠光卤石料浆。料浆在调合槽4与钠浮选药剂混合。

料浆中的钠浮选药剂与氯化钠结合后，泡沫包裹着小颗粒的氯化钠被浮选机5顶部的刮板刮除，浮选机5底部料浆即为低钠光卤石料浆。

步骤S12：低钠浓密

浮选机5底部料浆进入低钠浓密机6进行浓密增稠至合适浓度，以方便固液分离。

步骤S13：固液分离

在固液分离器7中，对浓密后的料浆进行固液分离。分离后的低钠母液返回步骤S12回收穿滤的小颗粒光卤石，固体进入一段结晶器8a进行分解结晶。

步骤S14：第一次分解结晶

低钠光卤石在一段结晶器8a进行第一次分解结晶，通过加水分解低钠光卤石中极易溶于水的氯化镁和部分氯化钾、氯化钠，将低钠光卤石中的氯化镁转入液相，分解的氯化钾在一段结晶器8a中结晶析出。氯化镁分解后一段结晶器8a的底流转入二段结晶器8b。一段结晶器8a的底流1包含氯化钾、以及未分解的大颗粒光卤石和氯化钠颗粒。

步骤S15：第二次分解结晶

在二段结晶器8b继续加水分解低钠光卤石中的氯化钠。分解的氯化钾结晶析出。二段结晶器8b底流2为粗钾半成品，包含氯化钾、未分解的大颗粒光卤石和氯化钠颗粒。

在本实施例中，将现有技术中结晶器8一次分解结晶改为二次分解结晶，在一段结晶器8a中加入少量的水，先将光卤石中容易溶解的氯化镁进行分解；在第二次分解结晶时在二段结晶器8b中继续加水分解低钠光卤石中的氯化钠，与现有技术相比，由于不需要将低钠光卤石一次分解低钠光卤石中的氯化镁和氯化钾，由于分次加水降低了水的用量，最大限度地减小了氯化钾的损耗，提高了分解结晶的收率。

步骤S16：粗钾筛分

二段结晶器8b底流2料浆(粗钾半成品)进入粗钾振动筛10进行筛选作业，筛下物(粗钾)经S18步骤的后序加工生成氯化钾产品；筛上物进入破碎装置11a，执行步骤S17。

步骤S17：破碎

破碎装置11a将粗钾振动筛10筛上大颗粒的光卤石和氯化钠颗粒进行破碎，破碎粒径小于0.4mm以下，破碎物返回浮选机5进行第二次浮选(步骤S11)，由于浮选药剂的最大浮选粒径是0.4mm，通过浮选可以除去前工序未除去的氯化钠颗粒。

在本实施例中，使用物理方法代替化学方法使粗钾振动筛10筛上物破碎，与第一分解结晶、第二分解结晶结合，解决了现有技术中因使用大颗粒光卤石、氯化钠造成的氯化钾产品品位低，氯化钾回收率低的问题，在保证氯化钾品质的同时，提高了光卤石的利用率。

以上通过实施方式对本发明进行了说明，由上可知，本技术方案通过用破碎装置11a代替现有技术中的回收结晶器11，使用物理的方法将筛上物破碎成满足浮选粒径大小的小颗粒，返回浮选机5进行二次浮选，增大了氯化钠浮选去除率，减少因加过量水造成氯化钾随溢流排放造成的氯化钾损耗，在保证氯化钾品质的同时，极大地增加了光卤石回收率。另外，将现有结晶器8一次分解结晶改为二次分解结晶，第一次在结晶器8a中先将光卤石中易溶解的氯化镁分解，第二次再在结晶器8b中对低钠光卤石中的氯化钠进行加水分解，同时使用浓密机9a回收含有氯化钾的底流至结晶器8a，在节省淡水量的同时，也避免了现有技术中结晶器8一次分解时，结晶器8溢流导致氯化钾损耗，使光卤石回收率下降的问题。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明描述的技术范围内，可轻易得到的变化与替换方案，都应该包含在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种由光卤石原矿制取氯化钾的方法，其特征在于包括以下步骤：

第一步骤(S11)：生成低钠光卤石料浆，所述低钠光卤石料浆中包含光卤石和氯化钠颗粒，

第二步骤(S14)：将所述低钠光卤石料浆在第一结晶器(8a)中第一次分解结晶，使光卤石中的氯化镁转入液相,部分氯化钾和氯化钠也同时转入液相，部分转入液相的氯化钾结晶析出，第一结晶器(8a)的底流中包含析出的氯化钾和未分解完全的光卤石和氯化钠颗粒，

第二步骤(S15)：在第二结晶器(8b)中对第一结晶器(8a)的底流进行分解结晶，使光卤石中的氯化钠转入液相，部分转入液相的氯化钾结晶析出，第二结晶器(8b)的底流中包含析出的氯化钾和未分解完全的光卤石和氯化钠颗粒，

第三步骤(S6)，对第二结晶器(8b)的底流进行筛分，筛上物包含未分解的光卤石和氯化钠颗粒，

第四步骤(S18)由筛下物生成粗钾氯化钾半成品，

第五步骤(S17)，对所述筛上物进行破碎，破碎后的筛上物用于生成所述低钠光卤石料浆，

所述第五步骤(S17)中，根据钠浮选药剂的最大浮选粒径对所述筛上物进行破碎。

2.根据权利要求1所述的一种由光卤石原矿制取氯化钾的方法，其特征在于，

所述第五步骤(S17)中，所述筛上物破碎后的粒径在0.4mm以下。

3.根据权利要求1所述的一种由光卤石原矿制取氯化钾的方法，其特征在于，

所述第一步骤(S11)包括以下步骤，

用振动筛对光卤石原矿料浆进行筛选，筛出大块的杂质，所述光卤石原矿料浆中包含大颗粒的光卤石、氯化钠，

在浮选机中用钠浮选药剂对光卤石原矿料浆进行浮选，得到低钠光卤石料浆。

4.根据权利要求1所述的一种由光卤石原矿制取氯化钾的方法，其特征在于，

所述第二步骤(S4)中，将第一结晶器(8a)的溢流输入浓密机(9a)对所述溢流进行浓密得到含氯化钾浆料的底流和清液，所述底流返回第一结晶器(8a)，所述浓密机(9a)中加水与清液混合作为分解母液返回第一结晶器(8a)用于分解所述低钠光卤石料浆。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的一种由光卤石原矿制取氯化钾的方法，其特征在于，

所述第二步骤(S12)中，所述浓密机(9a)中加水与清液混合作为分解母液返回第一结晶器(8a)用于分解所述低钠光卤石料浆。

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