专利名称：一种利用第三纪固体钾盐矿反浮选法生产氯化钾的方法
技术领域：
本发明涉及一种生产氯化钾的方法，尤其涉及一种利用第三纪固体钾盐矿反浮选
法生产氯化钾的方法。
背景技术：
世界钾资源极为丰富，资源总量达2500亿吨，绝大部分为地下固体钾盐，少部分 为含钾卤水，主要分布在北美、欧洲、南美、中东和亚洲泰国、老挝等国家。而我国钾盐资源 匮乏，特别是缺少大型可溶性固体钾盐矿床，已探明的可溶性钾盐矿产地40处，大型6处， 分布在青海、新疆、西藏、云南、山东、甘肃等省区。其中在柴达木盆地富钾盐湖比较集中，这 些富钾盐湖的品位相对较高，其地质勘探程度也高于其它湖区，此外，新疆罗布泊湖区正在 进行钾盐的勘探，此两区可成为我国国内钾盐生产基地。 尽管国家大力支持我国的钾肥生产，新增产量翻了一番，但由于国内钾盐资源的 缺乏，中国钾肥的年总产量250万吨左右，而且扩产空间十分有限，无法满足国内市场1000 万吨的庞大需求，目前国内农用钾肥约80%依赖进口，农业是我国国民经济和社会发展的 重要基础，钾肥问题已成为我国农业持续发展的瓶颈。 为保证我国农业特别是粮食的安全需要，必须实施"走出去"的发展战略。因此， 立足国外资源，合作开发周边国家的钾盐矿产资源，是从根本上解决我国钾肥需求的主要 有效途径之一，也是我国必须长期坚持的一项基本策略。 国内外利用钾资源生产氯化钾的技术主要分为四大类即浮选技术；热溶冷结晶 技术；重介质分选技术；静电分选技术。鉴于我国已探明的钾盐储量中，95%的储量来自第 四纪盐湖卤水矿床，缺少大型可溶性固体钾盐矿床，全国仅发现一处古代(第三纪)固体钾 盐矿床。 老挝钾盐矿床是古代(第三纪)大型可溶性固体钾盐矿床，对其成矿元素钾的提 取技术，由于有着特殊的自然环境和环境保护要求，老挝钾盐矿的开发利用，尚没有成熟经 验可以作为借鉴。因此，国内在利用古代固体钾盐资源生产氯化钾的技术方面相对薄弱。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种生产成本低、氯化钾收率高的利用第三纪 固体钾盐矿反浮选法生产氯化钾的方法。 为解决上述问题，本发明所述的一种利用第三纪固体钾盐矿反浮选法生产氯化钾 的方法，包括下述步骤 (1)第三纪固体钾盐原料矿破碎至粒径小于lmm后，加入母液，得到料浆；其中所 述原料矿与所述母液的重量比为1:3 4; (2)在所述料浆中加入浮选药剂，混合均匀后，按一级粗选、一级扫选、一级精选流 程进行浮选，过滤后分别得到浮选精矿光卣石、浮选尾矿氯化钠和分解母液；其中原料矿和 浮选药剂的重量比为1000 : 0. 05 0.20;
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(3)将所述步骤(2)所得的浮选精矿光卤石按其与水2.5 : 1 3 : l的重量比 进行分解结晶后，得到粗氯化钾和分解母液； (4)将所述步骤(3)所得的分解母液在105 ll(TC温度下蒸发，室温下冷却后， 固液分离，得到固体光卤石和氯化钠混合物及二次母液；所述混合物返回所述步骤(2)中 进行浮选；所述二次母液则在124 146t:温度下蒸发，室温下冷却后全部转化为氯化镁产
PI
PR (5)将所述粗氯化钾经再浆洗涤、过滤后得到再浆母液和氯化钾，将再浆母液返回 到所述步骤(3)中的分解工序进行再利用，而将氯化钾干燥后，得到品位>97%的氯化钾
广PR o 所述步骤(1)中的母液是指在原料矿中按原料矿与水3 : 1 3.3 : i的重量比 加水进行分解得到的混合液。 所述步骤(2)中的浮选药剂为碳链长度为6 20的脂肪酰胺及碳链长度为12 20的烷基吗啉中的一种或几种。 所述步骤(5)中的再浆洗涤时粗氯化钾与水、母液的重量比为100 : 15 25 : 150 200。 本发明与现有技术相比具有以下优点 1、由于本发明针对老挝钾矿特点，通过简单破碎方式对原矿进行破碎，使光卤石 和氯化钠完全解离，因此，有效地节省了磨矿设备的投资和运行成本。 2、由于本发明采用反浮选工艺所得到的光卤石中氯化钠含量低于2.5%，，因此，
与同类工艺相比低钠光卤石的分解过程收率高，同时得到的产品纯度高。 3、由于本发明中对分解母液采用两次蒸发回收过程，使得分解母液中的钾和镁完
全利用，因此，无三废排放，符合环保要求。
具体实施例方式
本发明以老挝第三纪固体钾盐矿生产氯化钾的实例进行详述。 原料矿为老挝第三纪固体钾盐矿钻探岩心，直径10cm，其中原料中钾离子含量
8. 20%、镁离子含量4. 92%、钠离子含量16. 49%。 实施例l 一种利用第三纪固体钾盐矿反浮选法生产氯化钾的方法，包括下述 步骤 (1)原料矿经武汉探矿机械厂生产的锤式破碎机破碎至粒径小于lmm后，取原矿 750g，在搅拌槽中加入2250g母液进行调浆，得到3000g料浆。 其中母液是指在原料矿中按原料矿与水3 : l的重量比加水进行分解得到的混合 液。
(2)将料桨送入浮选工序，在料桨中按加入浮选药剂，其中原料矿和浮选药剂的 重量比为1000 : 0.05 ;混合均匀后，按一级粗选、一级扫选、一级精选流程进行浮选，共浮 选5min，经SS-300三足式离心机过滤后分别得到447g浮选精矿光卤石(其中含光卤石 90. 73% ) 、324g浮选尾矿氯化钠和2210g分解母液。
浮选药剂为碳链长度为6 20的脂肪酰胺。 (3)将步骤(2)所得的光卤石按其与水2. 5 : 1的重量比加入水，并在搅拌槽中以80rpm的搅拌速度进行分解结晶，分解反应时间为20分钟，钾总收率大于82%，得到101g 粗氯化钾，其中氯化钾含量为87. 23%。同时得到分解母液557g。 (4)将步骤(3)所得的分解母液在105t:温度下蒸发，当沸点达到107 10『C为 蒸发终点；室温下冷却后，固液分离，得到136g固体光卤石和氯化钠混合物及330g 二次母 液——氯化镁饱和母液。该混合物返回步骤(2)中进行浮选；二次母液则在12fC温度下蒸 发，当溶液沸点达到145 146t:，为蒸发终点，室温下冷却后，得到固体氯化镁产品247g。
(5)将粗氯化钾放入搅拌槽中，按粗氯化钾与水、母液的重量比为100 : 15 : 150 加入水及母液，以80rpm的搅拌速度进行再浆洗涤，洗涤20 30分钟后经离心机过滤后得 到234g再浆母液和87g氯化钾；将再浆母液返回到步骤(3)中的分解工序进行再利用，而 将氯化钾用烘箱在100 ll(TC温度下干燥1 2h后，得到82. 5g、品位〉97%的氯化钾产
PR o 实施例2 —种利用第三纪固体钾盐矿反浮选法生产氯化钾的方法，包括下述 步骤 (1)原料矿经破碎机破碎至粒径小于lmm后，取原矿750g，在搅拌槽中加入3000g 母液进行调浆，得到3750g料浆。 其中母液是指在原料矿中按原料矿与水3.3 : l的重量比加水进行分解得到的混 合液。 (2)将料浆送入浮选工序，在料浆中按加入浮选药剂，其中原料矿和浮选药剂的重 量比为IOOO : 0.20 ;混合均匀后，按一级粗选、一级扫选、一级精选流程进行浮选，共浮选 5min，经离心机过滤后分别得到443g浮选精矿光卤石(其中含光卤石90. 50X)、331g浮选 尾矿氯化钠和3030g分解母液。 浮选药剂为碳链长度为12 20的烷基吗啉。 (3)将步骤(2)所得的光卤石按其与水3 : 1的重量比加入水，并在搅拌槽中以 80rpm的搅拌速度进行分解结晶，分解反应时间为20分钟，钾总收率大于83%，得到105g 粗氯化钾，其中氯化钾含量为83. 32%。同时得到分解母液542g。 (4)将步骤(3)所得的分解母液在ll(TC温度下蒸发，当沸点达到107 10『C为 蒸发终点；室温下冷却后，固液分离，得到130g固体光卤石和氯化钠混合物及321g 二次母 液——氯化镁饱和母液。该混合物返回步骤(2)中进行浮选；二次母液则在146t:温度下蒸 发，当溶液沸点达到145 146t:，为蒸发终点，室温下冷却后，得到固体氯化镁产品232g。
(5)将粗氯化钾放入搅拌槽中，按粗氯化钾与水、母液的重量比为100 : 25 : 200 加入水及母液，以80rpm的搅拌速度进行再浆洗涤，洗涤20 30分钟后经离心机过滤后得 到243g再浆母液和85g氯化钾；将再浆母液返回到步骤(3)中的分解工序进行再利用，而 将氯化钾用烘箱在100 ll(TC温度下干燥1 2h后，得到79. lg、品位〉97%的氯化钾产
PR o 实施例3 —种利用第三纪固体钾盐矿反浮选法生产氯化钾的方法，包括下述 步骤 (1)原料矿经破碎机破碎至粒径小于lmm后，取原矿750g，在搅拌槽中加入2625g 母液进行调浆，得到3375g料浆。 其中母液是指在原料矿中按原料矿与水3.2 : l的重量比加水进行分解得到的混
5合液。 (2)将料浆送入浮选工序，在料浆中按加入浮选药剂，其中原料矿和浮选药剂的重 量比为1000 : 0. 13 ;混合均匀后，按一级粗选、一级扫选、一级精选流程进行浮选，共浮选 5min，经离心机过滤后分别得到456g浮选精矿光卤石(其中含光卤石91. 01 % ) 、340g浮选 尾矿氯化钠和2220g分解母液。 浮选药剂为碳链长度为6 20的脂肪酰胺和碳链长度为12 20的烷基吗啉混 合物，其中脂肪酰胺和烷基吗啉的体积比为1 2 : 0. 5。 (3)将步骤(2)所得的光卤石按其与水2. 8 : 1的重量比加入水，并在搅拌槽中以 80rpm的搅拌速度进行分解结晶，分解反应时间为20分钟，钾总收率大于82%，得到104g 粗氯化钾，其中氯化钾含量为87. 13%。同时得到分解母液556g。 (4)将步骤(3)所得的分解母液在107t:温度下蒸发，当沸点达到107 10『C为 蒸发终点；室温下冷却后，固液分离，得到133g固体光卤石和氯化钠混合物及322g 二次母 液——氯化镁饱和母液。该混合物返回步骤(2)中进行浮选；二次母液则在135t:温度下蒸 发，当溶液沸点达到145 146t:，为蒸发终点，室温下冷却后，得到固体氯化镁产品239g。
(5)将粗氯化钾放入搅拌槽中，按粗氯化钾与水、母液的重量比为100 : 20 : 175 加入水及母液，以80rpm的搅拌速度进行再浆洗涤，洗涤20 30分钟后经离心机过滤后得 到239g再浆母液和89g氯化钾；将再浆母液返回到步骤(3)中的分解工序进行再利用，而 将氯化钾烘箱在100 ll(TC温度下干燥1 2h后，得到84g、品位〉97%的氯化钾产品。
权利要求
一种利用第三纪固体钾盐矿反浮选法生产氯化钾的方法，包括下述步骤(1)第三纪固体钾盐原料矿破碎至粒径小于1mm后，加入母液，得到料浆；其中所述原料矿与所述母液的重量比为1∶3～4；(2)在所述料浆中加入浮选药剂，混合均匀后，按一级粗选、一级扫选、一级精选流程进行浮选，过滤后分别得到浮选精矿光卤石、浮选尾矿氯化钠和分解母液；其中原料矿和浮选药剂的重量比为1000∶0.05～0.20；(3)将所述步骤(2)所得的浮选精矿光卤石按其与水2.5∶1～3∶1的重量比进行分解结晶后，得到粗氯化钾和分解母液；(4)将所述步骤(3)所得的分解母液在105～110℃温度下蒸发，室温下冷却后，固液分离，得到固体光卤石和氯化钠混合物及二次母液；所述混合物返回所述步骤(2)中进行浮选；所述二次母液则在124～146℃温度下蒸发，室温下冷却后全部转化为氯化镁产品；(5)将所述粗氯化钾经再浆洗涤、过滤后得到再浆母液和氯化钾，将再浆母液返回到所述步骤(3)中的分解工序进行再利用，而将氯化钾干燥后，得到品位＞97％的氯化钾产品。
2. 如权利要求1所述的一种利用第三纪固体钾盐矿反浮选法生产氯化钾的方法，其特 征在于所述步骤(1)中的母液是指在原料矿中按原料矿与水3 : 1 3.3 : l的重量比 加水进行分解得到的混合液。
3. 如权利要求1所述的一种利用第三纪固体钾盐矿反浮选法生产氯化钾的方法，其特 征在于所述步骤(2)中的浮选药剂为碳链长度为6 20的脂肪酰胺及碳链长度为12 20的烷基吗啉中的一种或几种。
4. 如权利要求1所述的一种利用第三纪固体钾盐矿反浮选法生产氯化钾的方法， 其特征在于所述步骤(5)中的再浆洗涤时粗氯化钾与水、母液的重量比为100 : 15 25 : 150 200。
全文摘要
本发明涉及一种利用第三纪固体钾盐矿反浮选法生产氯化钾的方法，该方法首先将第三纪固体钾盐原料矿破碎至粒径小于1mm后，加入母液，得到料浆；然后在料浆中加入浮选药剂，混合均匀后，按一级粗选、一级扫选、一级精选流程进行浮选，过滤后分别得到浮选精矿光卤石、浮选尾矿氯化钠和分解母液；其次将分解母液经两次蒸发冷却后，全部转化为氯化镁产品；将浮选精矿光卤石进行分解结晶后，得到粗氯化钾；最后将粗氯化钾经再浆洗涤、过滤、干燥后，得到品位＞97％的氯化钾产品。本发明通过简单破碎方式对原矿进行破碎，并采用反浮选工艺，不但有效地节省了磨矿设备的投资和运行成本，而且也提高了氯化钾的收率和纯度。
文档编号C01D3/08GK101723408SQ20091011776
公开日2010年6月9日 申请日期2009年12月24日 优先权日2009年12月24日
发明者张志宏, 曾波, 朱明松, 李丽娟, 程怀德, 马海州 申请人:中国科学院青海盐湖研究所