專利名稱：一種利用第三紀固體鉀鹽礦反浮選法生產氯化鉀的方法
技術領域：
本發明涉及一種生產氯化鉀的方法，尤其涉及一種利用第三紀固體鉀鹽礦反浮選
法生產氯化鉀的方法。
背景技術：
世界鉀資源極為豐富，資源總量達2500億噸，絕大部分為地下固體鉀鹽，少部分 為含鉀鹵水，主要分布在北美、歐洲、南美、中東和亞洲泰國、老撾等國家。而我國鉀鹽資源 匱乏，特別是缺少大型可溶性固體鉀鹽礦床，已探明的可溶性鉀鹽礦產地40處，大型6處， 分布在青海、新疆、西藏、云南、山東、甘肅等省區。其中在柴達木盆地富鉀鹽湖比較集中，這 些富鉀鹽湖的品位相對較高，其地質勘探程度也高于其它湖區，此外，新疆羅布泊湖區正在 進行鉀鹽的勘探，此兩區可成為我國國內鉀鹽生產基地。 盡管國家大力支持我國的鉀肥生產，新增產量翻了一番，但由于國內鉀鹽資源的 缺乏，中國鉀肥的年總產量250萬噸左右，而且擴產空間十分有限，無法滿足國內市場1000 萬噸的龐大需求，目前國內農用鉀肥約80%依賴進口，農業是我國國民經濟和社會發展的 重要基礎，鉀肥問題已成為我國農業持續發展的瓶頸。 為保證我國農業特別是糧食的安全需要，必須實施"走出去"的發展戰略。因此， 立足國外資源，合作開發周邊國家的鉀鹽礦產資源，是從根本上解決我國鉀肥需求的主要 有效途徑之一，也是我國必須長期堅持的一項基本策略。 國內外利用鉀資源生產氯化鉀的技術主要分為四大類即浮選技術；熱溶冷結晶 技術；重介質分選技術；靜電分選技術。鑒于我國已探明的鉀鹽儲量中，95%的儲量來自第 四紀鹽湖鹵水礦床，缺少大型可溶性固體鉀鹽礦床，全國僅發現一處古代(第三紀)固體鉀 鹽礦床。 老撾鉀鹽礦床是古代(第三紀)大型可溶性固體鉀鹽礦床，對其成礦元素鉀的提 取技術，由于有著特殊的自然環境和環境保護要求，老撾鉀鹽礦的開發利用，尚沒有成熟經 驗可以作為借鑒。因此，國內在利用古代固體鉀鹽資源生產氯化鉀的技術方面相對薄弱。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種生產成本低、氯化鉀收率高的利用第三紀 固體鉀鹽礦反浮選法生產氯化鉀的方法。 為解決上述問題，本發明所述的一種利用第三紀固體鉀鹽礦反浮選法生產氯化鉀 的方法，包括下述步驟 (1)第三紀固體鉀鹽原料礦破碎至粒徑小于lmm后，加入母液，得到料漿；其中所 述原料礦與所述母液的重量比為1:3 4; (2)在所述料漿中加入浮選藥劑，混合均勻后，按一級粗選、一級掃選、一級精選流 程進行浮選，過濾后分別得到浮選精礦光卣石、浮選尾礦氯化鈉和分解母液；其中原料礦和 浮選藥劑的重量比為1000 : 0. 05 0.20;
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(3)將所述步驟(2)所得的浮選精礦光鹵石按其與水2.5 : 1 3 : l的重量比 進行分解結晶后，得到粗氯化鉀和分解母液； (4)將所述步驟(3)所得的分解母液在105 ll(TC溫度下蒸發，室溫下冷卻后， 固液分離，得到固體光鹵石和氯化鈉混合物及二次母液；所述混合物返回所述步驟(2)中 進行浮選；所述二次母液則在124 146t:溫度下蒸發，室溫下冷卻后全部轉化為氯化鎂產
PI
PR (5)將所述粗氯化鉀經再漿洗滌、過濾后得到再漿母液和氯化鉀，將再漿母液返回 到所述步驟(3)中的分解工序進行再利用，而將氯化鉀干燥后，得到品位>97%的氯化鉀
廣PR o 所述步驟(1)中的母液是指在原料礦中按原料礦與水3 : 1 3.3 : i的重量比 加水進行分解得到的混合液。 所述步驟(2)中的浮選藥劑為碳鏈長度為6 20的脂肪酰胺及碳鏈長度為12 20的烷基嗎啉中的一種或幾種。 所述步驟(5)中的再漿洗滌時粗氯化鉀與水、母液的重量比為100 : 15 25 : 150 200。 本發明與現有技術相比具有以下優點 1、由于本發明針對老撾鉀礦特點，通過簡單破碎方式對原礦進行破碎，使光鹵石 和氯化鈉完全解離，因此，有效地節省了磨礦設備的投資和運行成本。 2、由于本發明采用反浮選工藝所得到的光鹵石中氯化鈉含量低于2.5%，，因此，
與同類工藝相比低鈉光鹵石的分解過程收率高，同時得到的產品純度高。 3、由于本發明中對分解母液采用兩次蒸發回收過程，使得分解母液中的鉀和鎂完
全利用，因此，無三廢排放，符合環保要求。
具體實施例方式
本發明以老撾第三紀固體鉀鹽礦生產氯化鉀的實例進行詳述。 原料礦為老撾第三紀固體鉀鹽礦鉆探巖心，直徑10cm，其中原料中鉀離子含量
8. 20%、鎂離子含量4. 92%、鈉離子含量16. 49%。 實施例l 一種利用第三紀固體鉀鹽礦反浮選法生產氯化鉀的方法，包括下述 步驟 (1)原料礦經武漢探礦機械廠生產的錘式破碎機破碎至粒徑小于lmm后，取原礦 750g，在攪拌槽中加入2250g母液進行調漿，得到3000g料漿。 其中母液是指在原料礦中按原料礦與水3 : l的重量比加水進行分解得到的混合 液。
(2)將料槳送入浮選工序，在料槳中按加入浮選藥劑，其中原料礦和浮選藥劑的 重量比為1000 : 0.05 ;混合均勻后，按一級粗選、一級掃選、一級精選流程進行浮選，共浮 選5min，經SS-300三足式離心機過濾后分別得到447g浮選精礦光鹵石(其中含光鹵石 90. 73% ) 、324g浮選尾礦氯化鈉和2210g分解母液。
浮選藥劑為碳鏈長度為6 20的脂肪酰胺。 (3)將步驟(2)所得的光鹵石按其與水2. 5 : 1的重量比加入水，并在攪拌槽中以80rpm的攪拌速度進行分解結晶，分解反應時間為20分鐘，鉀總收率大于82%，得到101g 粗氯化鉀，其中氯化鉀含量為87. 23%。同時得到分解母液557g。 (4)將步驟(3)所得的分解母液在105t:溫度下蒸發，當沸點達到107 10『C為 蒸發終點；室溫下冷卻后，固液分離，得到136g固體光鹵石和氯化鈉混合物及330g 二次母 液——氯化鎂飽和母液。該混合物返回步驟(2)中進行浮選；二次母液則在12fC溫度下蒸 發，當溶液沸點達到145 146t:，為蒸發終點，室溫下冷卻后，得到固體氯化鎂產品247g。
(5)將粗氯化鉀放入攪拌槽中，按粗氯化鉀與水、母液的重量比為100 : 15 : 150 加入水及母液，以80rpm的攪拌速度進行再漿洗滌，洗滌20 30分鐘后經離心機過濾后得 到234g再漿母液和87g氯化鉀；將再漿母液返回到步驟(3)中的分解工序進行再利用，而 將氯化鉀用烘箱在100 ll(TC溫度下干燥1 2h后，得到82. 5g、品位〉97%的氯化鉀產
PR o 實施例2 —種利用第三紀固體鉀鹽礦反浮選法生產氯化鉀的方法，包括下述 步驟 (1)原料礦經破碎機破碎至粒徑小于lmm后，取原礦750g，在攪拌槽中加入3000g 母液進行調漿，得到3750g料漿。 其中母液是指在原料礦中按原料礦與水3.3 : l的重量比加水進行分解得到的混 合液。 (2)將料漿送入浮選工序，在料漿中按加入浮選藥劑，其中原料礦和浮選藥劑的重 量比為IOOO : 0.20 ;混合均勻后，按一級粗選、一級掃選、一級精選流程進行浮選，共浮選 5min，經離心機過濾后分別得到443g浮選精礦光鹵石(其中含光鹵石90. 50X)、331g浮選 尾礦氯化鈉和3030g分解母液。 浮選藥劑為碳鏈長度為12 20的烷基嗎啉。 (3)將步驟(2)所得的光鹵石按其與水3 : 1的重量比加入水，并在攪拌槽中以 80rpm的攪拌速度進行分解結晶，分解反應時間為20分鐘，鉀總收率大于83%，得到105g 粗氯化鉀，其中氯化鉀含量為83. 32%。同時得到分解母液542g。 (4)將步驟(3)所得的分解母液在ll(TC溫度下蒸發，當沸點達到107 10『C為 蒸發終點；室溫下冷卻后，固液分離，得到130g固體光鹵石和氯化鈉混合物及321g 二次母 液——氯化鎂飽和母液。該混合物返回步驟(2)中進行浮選；二次母液則在146t:溫度下蒸 發，當溶液沸點達到145 146t:，為蒸發終點，室溫下冷卻后，得到固體氯化鎂產品232g。
(5)將粗氯化鉀放入攪拌槽中，按粗氯化鉀與水、母液的重量比為100 : 25 : 200 加入水及母液，以80rpm的攪拌速度進行再漿洗滌，洗滌20 30分鐘后經離心機過濾后得 到243g再漿母液和85g氯化鉀；將再漿母液返回到步驟(3)中的分解工序進行再利用，而 將氯化鉀用烘箱在100 ll(TC溫度下干燥1 2h后，得到79. lg、品位〉97%的氯化鉀產
PR o 實施例3 —種利用第三紀固體鉀鹽礦反浮選法生產氯化鉀的方法，包括下述 步驟 (1)原料礦經破碎機破碎至粒徑小于lmm后，取原礦750g，在攪拌槽中加入2625g 母液進行調漿，得到3375g料漿。 其中母液是指在原料礦中按原料礦與水3.2 : l的重量比加水進行分解得到的混
5合液。 (2)將料漿送入浮選工序，在料漿中按加入浮選藥劑，其中原料礦和浮選藥劑的重 量比為1000 : 0. 13 ;混合均勻后，按一級粗選、一級掃選、一級精選流程進行浮選，共浮選 5min，經離心機過濾后分別得到456g浮選精礦光鹵石(其中含光鹵石91. 01 % ) 、340g浮選 尾礦氯化鈉和2220g分解母液。 浮選藥劑為碳鏈長度為6 20的脂肪酰胺和碳鏈長度為12 20的烷基嗎啉混 合物，其中脂肪酰胺和烷基嗎啉的體積比為1 2 : 0. 5。 (3)將步驟(2)所得的光鹵石按其與水2. 8 : 1的重量比加入水，并在攪拌槽中以 80rpm的攪拌速度進行分解結晶，分解反應時間為20分鐘，鉀總收率大于82%，得到104g 粗氯化鉀，其中氯化鉀含量為87. 13%。同時得到分解母液556g。 (4)將步驟(3)所得的分解母液在107t:溫度下蒸發，當沸點達到107 10『C為 蒸發終點；室溫下冷卻后，固液分離，得到133g固體光鹵石和氯化鈉混合物及322g 二次母 液——氯化鎂飽和母液。該混合物返回步驟(2)中進行浮選；二次母液則在135t:溫度下蒸 發，當溶液沸點達到145 146t:，為蒸發終點，室溫下冷卻后，得到固體氯化鎂產品239g。
(5)將粗氯化鉀放入攪拌槽中，按粗氯化鉀與水、母液的重量比為100 : 20 : 175 加入水及母液，以80rpm的攪拌速度進行再漿洗滌，洗滌20 30分鐘后經離心機過濾后得 到239g再漿母液和89g氯化鉀；將再漿母液返回到步驟(3)中的分解工序進行再利用，而 將氯化鉀烘箱在100 ll(TC溫度下干燥1 2h后，得到84g、品位〉97%的氯化鉀產品。
權利要求
一種利用第三紀固體鉀鹽礦反浮選法生產氯化鉀的方法，包括下述步驟(1)第三紀固體鉀鹽原料礦破碎至粒徑小于1mm后，加入母液，得到料漿；其中所述原料礦與所述母液的重量比為1∶3～4；(2)在所述料漿中加入浮選藥劑，混合均勻后，按一級粗選、一級掃選、一級精選流程進行浮選，過濾后分別得到浮選精礦光鹵石、浮選尾礦氯化鈉和分解母液；其中原料礦和浮選藥劑的重量比為1000∶0.05～0.20；(3)將所述步驟(2)所得的浮選精礦光鹵石按其與水2.5∶1～3∶1的重量比進行分解結晶后，得到粗氯化鉀和分解母液；(4)將所述步驟(3)所得的分解母液在105～110℃溫度下蒸發，室溫下冷卻后，固液分離，得到固體光鹵石和氯化鈉混合物及二次母液；所述混合物返回所述步驟(2)中進行浮選；所述二次母液則在124～146℃溫度下蒸發，室溫下冷卻后全部轉化為氯化鎂產品；(5)將所述粗氯化鉀經再漿洗滌、過濾后得到再漿母液和氯化鉀，將再漿母液返回到所述步驟(3)中的分解工序進行再利用，而將氯化鉀干燥后，得到品位＞97％的氯化鉀產品。
2. 如權利要求1所述的一種利用第三紀固體鉀鹽礦反浮選法生產氯化鉀的方法，其特 征在于所述步驟(1)中的母液是指在原料礦中按原料礦與水3 : 1 3.3 : l的重量比 加水進行分解得到的混合液。
3. 如權利要求1所述的一種利用第三紀固體鉀鹽礦反浮選法生產氯化鉀的方法，其特 征在于所述步驟(2)中的浮選藥劑為碳鏈長度為6 20的脂肪酰胺及碳鏈長度為12 20的烷基嗎啉中的一種或幾種。
4. 如權利要求1所述的一種利用第三紀固體鉀鹽礦反浮選法生產氯化鉀的方法， 其特征在于所述步驟(5)中的再漿洗滌時粗氯化鉀與水、母液的重量比為100 : 15 25 : 150 200。
全文摘要
本發明涉及一種利用第三紀固體鉀鹽礦反浮選法生產氯化鉀的方法，該方法首先將第三紀固體鉀鹽原料礦破碎至粒徑小于1mm后，加入母液，得到料漿；然后在料漿中加入浮選藥劑，混合均勻后，按一級粗選、一級掃選、一級精選流程進行浮選，過濾后分別得到浮選精礦光鹵石、浮選尾礦氯化鈉和分解母液；其次將分解母液經兩次蒸發冷卻后，全部轉化為氯化鎂產品；將浮選精礦光鹵石進行分解結晶后，得到粗氯化鉀；最后將粗氯化鉀經再漿洗滌、過濾、干燥后，得到品位＞97％的氯化鉀產品。本發明通過簡單破碎方式對原礦進行破碎，并采用反浮選工藝，不但有效地節省了磨礦設備的投資和運行成本，而且也提高了氯化鉀的收率和純度。
文檔編號C01D3/08GK101723408SQ20091011776
公開日2010年6月9日 申請日期2009年12月24日 優先權日2009年12月24日
發明者張志宏, 曾波, 朱明松, 李麗娟, 程懷德, 馬海州 申請人:中國科學院青海鹽湖研究所