[發明專利]一種固體鉀礦的采收方法

在審

• 申請號: 201410493388.3
• 申請日: 2014-09-24
• 公開（公告）號: CN104314548A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 肖永明;張萍;王敏;龔國力;時歷杰;張有平;張志宏;許建新;鮑永華;趙有璟;楊紅軍
• 申請（專利權）人: 格爾木藏格鉀肥股份有限公司;中國科學院青海鹽湖研究所
• 主分類號: E21B43/28
• 分類號: E21B43/28
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 王宇楊;王敬波

技術領域

本發明屬于鹽湖資源綜合技術領域，具體涉及一種利用浸潤-吸收原理、多孔介質滲流理論及液體內部壓強原理從察爾汗鹽湖區超低品位固體鉀礦的高效采收方法。

技術背景

鉀肥是關系我國農業安全的重要因素之一，察爾汗鹽湖是我國鉀肥的主要生產基地，湖區有國內最大的工業開采價值的鉀鹽礦床，該礦床中固體礦和液體礦并存，其中固體鉀礦占資源總量的55％左右(固體礦中的鉀以光鹵石和鉀石鹽的形式存在)，但是固體礦的礦層相對較薄、品位較低、分散不連續等原因使得直接開采存在較大困難。目前該湖區開采的鉀礦主要是液體礦，隨著開采的延續，液體礦的水位不斷下降，采出量和品位逐年下降。為應對這種局面，必須開發一種可以開采超低品位但數量巨大的固體鉀資源的方法，該方法如可實現對于超低品位的鉀礦的高效采收，則具有廣闊的發展前景。

察爾汗鹽湖區固體鉀礦的分布具有如下的特征：該固體礦是鉀鎂礦，鉀以光鹵石礦和鉀石鹽礦形式存在，固體礦厚度薄，品位低，似蜂窩狀分布(不連續，較分散)，若單獨直接開采固體鉀礦則成本較高，不具備經濟價值。

本領域一般認為固體礦中的氯化鉀含量低于2％的礦石為低于邊界品位的礦石。除此之外，還存在大部分礦石為不足1％的超低品位礦，甚至氯化鉀含量為0.1～0.5％的超低品位礦石。目前對于超低品位礦石的開采并無有效的辦法，若直接開采則不具備經濟價值。

一定溫度下，氯化鈉、氯化鉀、光鹵石和氯化鎂在水中均有一定的溶解度，其在水中的不飽和度是相應物質溶解的推動力。相對來說，其在水溶液中的含量越低，不飽和度就越大，溶解的驅動力就相對越大。根據Na⁺,K⁺,Mg²⁺//Cl^-----H₂O水鹽體系相圖，(含)氯化鎂和氯化鈉的水溶液與含氯化鈉、氯化鉀和氯化鎂的固相按照一定的比例混合可得含氯化鎂、氯化鉀和氯化鈉的水溶液。

發明內容

為了克服現有技術無法開采超低品位鉀礦的缺陷，本發明提供了一種超低品位固體鉀礦的高效采收方法，該方法可以適用于固體氯化鉀含量為0.1～1％的鉀礦的開采。

本發明提供的技術方案如下：

步驟1、在固體鉀礦區開挖一條通道作為溶劑引入通道，所述溶劑中包括氯化鎂；

步驟2、在該通道中引入溶劑；并保持溶劑充滿整個通道；

步驟3、該溶劑向兩邊礦層滲入并與固體礦物混合，混合時間保持在1年～2年；

步驟4、固液混合1年～2年后分別在引入通道兩邊30米～50米處開挖兩條通道作為收集鹵水通道，含鉀鹵水滲出后匯集在此通道中，該通道與輸送鹵水的通道相連被輸送至加工地進行加工；

優選的，所述步驟4中，當從礦層中向收集鹵水通道的鹵水量減少較多時，把引入通道中的水溶液重新注滿，以此溶劑驅替固體礦物表面和孔道中滯留的含鉀鹵水到收集通道。取樣檢測剩余的固體礦層中氯化鉀的含量，當其降至0.01％及以下時，即完成對礦區中鉀礦的采收。

優選的，所述固體鉀礦的氯化鉀含量為0.1～0.5％

更優選的，所述固體鉀礦的氯化鉀含量為0.1～0.25％

優選的，所述溶劑引入通道上寬下窄，呈倒梯形，寬3～6米，深6米～8米。

優選的，所述收集鹵水通道深6米～8米，寬3米～6米。

優選的，所述溶劑中氯化鎂的質量百分數為22.5～27％。

優選的，所述溶劑中氯化鉀的質量百分數為0.057％～0.067％；氯化鈉的質量百分數為0.33％～0.6％。

本發明具有以下優點：

1、本發明利用浸潤-吸收原理，用含氯化鎂的水溶液浸潤-吸收固體鉀礦，不會對礦區造成人為的污染，是一種環保的技術；使不宜直接開采利用的超低品位固體鉀礦的鉀資源得到高效開采，在鹽湖鉀資源開發方面有廣泛的應用前景。

2、運用本發明處理超低品位固體鉀礦，在采收的后期充分利用多孔介質滲流理論和液體內部壓強的原理，以含氯化鎂的水溶液驅替滯留在固體礦物表面和孔道中的含鉀鹵水，不需消耗其他的能量，提高了固體鉀礦的采收效率，是一種綠色的技術；采用“集中引入，集中收集輸送，集中驅替洗滌”，工藝簡單，易于操作，且成本低廉，在鹽湖資源開發方面有廣泛的應用前景。

附圖說明

圖1、本發明的溶采溝渠示意圖。

其中，1為鹵水收集通道；2為采礦區，3為引入通道，4為鹵水輸送通道。

具體實施方式