[發明專利]一種固體鉀鹽礦重液分離提取氯化鉀粗產品的方法

有效

• 申請號: 201510147258.9
• 申請日: 2015-04-01
• 公開（公告）號: CN104760977B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發明（設計）人: 譚之海;湯建良;鄭賢福;胡勇;羅穩
• 申請（專利權）人: 化工部長沙設計研究院
• 主分類號: C01D3/08
• 分類號: C01D3/08
• 代理公司: 長沙星耀專利事務所 43205
• 代理人: 陳亞琴;寧星耀

技術領域

本發明涉及一種固體鉀鹽礦提取氯化鉀粗產品的方法，具體涉及一種井下開采固體鉀鹽礦重液分離提取氯化鉀粗產品的方法。

背景技術

鉀肥是農業三大基礎肥料（氮、磷、鉀）之一，中國目前缺鉀耕地面積占耕地總面積的60%，缺鉀嚴重的影響了農作物產量和品質。中國是世界鉀肥第一消費國，據中國無機鹽工業協會統計2014年中國鉀肥總表觀消費量達到1742萬噸，比2013年增長了19.1%。在中國最緊缺的7大類礦產資源中（油氣、富鐵礦、鉀鹽、銅礦、鋁土礦、錳礦、鉻礦），鉀鹽對外依存度非常高，2014年氯化鉀國產鉀肥產量達到了歷史新高877萬噸（折氯化鉀），進口鉀肥達到803萬噸（實物），進口依存度約50%。

目前，固體鉀鹽礦的處理方法有浮選法、熱溶法、冷分解——浮選法、冷分解——熱溶結晶法、反浮選——冷結晶法、重介質法等方法。浮選法存在著浮選藥劑殘余的問題，對土壤有一定的影響；熱溶法存在著能耗高、生產成本高的缺點；而重介質法沒有化學藥劑的使用，生產成本相對來說較低，但是產品純度不高。

CN102942196B公開了一種光鹵石礦重介質選礦方法，采用磨礦、重介質分離、冷結晶或熱溶結晶分離，得到氯化鉀產品，由于在破碎工藝流程中需要磨礦，增加了工藝過程中的能耗；所述重介質分離為一段重介質分離，只能獲得氯化鈉和鉀鹽兩種產品，而鉀鹽礦中往往還含有其它礦物如光鹵石或者氯化鎂，這些礦物就此丟棄不利于資源的充分利用；所述重介質分離的介質為共飽和氯化鎂溶液+磁鐵礦或者飽和硝酸鈉溶液，共飽和氯化鎂溶液由于粘度過高，對于重選效果有著較大的影響，硝酸鈉溶液的成本過高，不易于回收使用，不利于生產成本的降低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種工藝流程簡單，可操作性強，無污染，能耗低，氯化鉀粗產品純度較高的固體鉀鹽礦重液分離提取氯化鉀粗產品的方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案如下：一種固體鉀鹽礦重液分離提取氯化鉀粗產品的方法，包括以下步驟：

（1）破碎：將固體鉀鹽礦進行破碎，控制礦樣粒度范圍為0.5～1mm；

（2）重液分離：將步驟（1）破碎后的物料送入重液分離離心機，以共飽和的固體鉀鹽礦溶液+磁鐵礦粉或者共飽和的固體鉀鹽礦溶液+硅鐵粉混合配制成密度為2.0～2.1g/cm³的介質，通過重液分離將氯化鉀與氯化鈉分離，得氯化鉀精礦和氯化鈉尾礦；

（3）磁選：將步驟（2）所得氯化鉀精礦送入磁選機，回收磁鐵礦粉或者硅鐵粉，得氯化鉀粗產品。

進一步，步驟（1）中，所述固體鉀鹽礦的主要成分為KCl和NaCl，其中，KCl質量百分含量為25%～50%（優選28%～45%），KCl質量百分含量越高越好，NaCl質量百分含量為50%～75%。

進一步，步驟（1）中，所述破碎的方式為二段閉路破碎。若固體鉀鹽礦粒度＜0.5mm，超出重力選礦的粒度下限，若固體鉀鹽礦粒度＞1mm，鉀鹽礦就沒有得到充分解離，影響產品的品位；二段閉路破碎有利于控制固體鉀鹽礦破碎粒度，從而使鉀鹽礦充分解離。

進一步，將步驟（2）中所述氯化鈉尾礦經過磁選分離出磁鐵礦粉或者硅鐵粉，然后加入共飽和的固體鉀鹽礦溶液，所得混合飽和溶液循環進入步驟（2）使用。所述共飽和的固體鉀鹽礦溶液是指在常溫下，氯化鉀和氯化鈉的共飽和溶液。

步驟（2）中，所述共飽和的固體鉀鹽礦溶液是指在常溫下，氯化鉀和氯化鈉的共飽和溶液。加入磁鐵礦粉或硅鐵粉是為了與共飽和溶液配制成所需的重液分離密度；現有技術中也有采用飽和氯化鎂溶液與磁鐵礦粉或硅鐵粉混合進行重液分離，但是由于氯化鎂極難達到飽和，因此實際操作中試劑用量很大，且溶液粘度大，不宜重液分離，而共飽和的固體鉀鹽礦溶液具有溶解穩定，溶液粘度小，在工藝操作中飽和溶液配置方便等優點。

由于固體鉀鹽礦中各礦物的密度不同：氯化鉀密度1.98g/cm³，氯化鈉密度2.13g/cm³，發明人經多次試驗研究，得出重液分離介質密度范圍為2.0～2.1g/cm³。

一種固體鉀鹽礦重液分離提取氯化鉀粗產品的方法，包括以下步驟：

（1）破碎：將固體鉀鹽礦進行破碎，控制礦樣粒度范圍為0.5～1mm；