本發明屬于礦石加工技術領域，具體地講，涉及一種光鹵石礦的加工方法。
背景技術：
鉀肥是農業生產中鉀元素的主要來源，是農業生產中用量最多的三種化肥之一，可提高農作物產量，改善農作物品質。我國是農業大國，鉀肥是國家糧食安全的重要保障之一。我國缺乏鉀鹽資源，每年有50％左右的鉀肥依賴進口，且我國已探明鉀鹽資源中98％為液體礦；但是，隨著鹵水日益枯竭，鉀資源可持續利用前景堪憂。我國周邊地區存在豐富的固體鉀鹽資源，尤以泰國、老撾資源量最豐，我國已有多家企業進入開發，但是國際鉀肥價格的低迷，使鉀肥企業不堪負重，尋找一種簡單、并可有效降低成本的工藝技術，建立國外鉀鹽資源基地，對于我國鉀肥資源安全意義重大。
針對固體光鹵石礦，現有的成熟的加工方法主要有冷分解-浮選法、冷結晶-正浮選法、熱溶-冷結晶法。冷分解-浮選法和冷結晶-正浮選法的主要原理均是利用浮選劑將氯化鉀從礦石中分離出來，氯化鈉堆積或回填井下。目前廣泛應用于實際生產的方法為冷分解-浮選法，其流程如下：破碎—篩分—磨礦—分解—浮選—脫水—洗滌—脫水—干燥—包裝；該方法較為成熟，氯化鉀回收率在70％左右。我國唯一的固體鉀鹽礦床勐野井礦床和國外固體鉀鹽礦多用此法。其中，破碎多使用錘式破碎機，將礦石破碎至6mm以下，經篩分后，大于6mm的礦石重新返回破碎機中，小于6mm的礦石經過棒磨機，使礦石粒度小于1mm的比例達到93％，泵入分解槽中，經過調漿，使進入浮選機的礦漿濃度在25％左右，浮選劑為cb-805，浮選過程為一粗一掃二精，得到的粗鉀經過帶式過濾機，濕基氯化鉀品位在80％左右，經過洗滌，干燥得到品位95％以上的工業級氯化鉀，尾鹽回填至井下。但是，上述兩種方法因為浮選藥劑的加入會影響氯化鉀和氯化鈉的進一步加工利用，比如食品級、藥品級氯化鉀和氯化鈉的生產，并增加生產成本，且浮選效果與浮選工操作水平關系密切，人工成本高，難以實現自動化控制。熱溶-冷結晶法是利用氯化鉀和氯化鈉在不同溫度的水中的溶解度不同，通過過濾脫除固體氯化鈉，將氯化鉀從飽和母液中結晶分離出來。但是，該方法能耗高、初始產量增加緩慢、設備腐蝕嚴重、維護難度大、生產成本高。
技術實現要素：
為解決上述現有技術存在的問題，本發明提供了一種光鹵石礦的加工方法，該加工方法無需基于浮選法、熱溶法，避免了浮選藥劑的使用對后續加工的不利影響，還無需高能耗、避免腐蝕，易于實現自動化控制，降低產品成本，所得產品可進行深加工。
為了達到上述發明目的，本發明采用了如下的技術方案：
一種光鹵石礦的加工方法，包括：
分解步驟：將粒徑小于6mm的光鹵石礦溶于水中進行分解，獲得第一礦漿；其中，所述第一礦漿的第一母液中氯化鎂的質量百分數不低于23％；
分級步驟：采用80目～200目的篩子篩分所述第一礦漿，獲得第二礦漿；
氯化鉀分離步驟：將所述第二礦漿進行一次脫水獲得粗鉀，所述粗鉀經洗滌、二次脫水、干燥，獲得氯化鉀產品。
進一步地，在采用80目～200目的篩子篩分所述第一礦漿之前，先采用20目～30目的篩子篩分所述第一礦漿，獲得第一篩上物，所述第一篩上物用于制備氯化鈉產品。
進一步地，在所述氯化鉀分離步驟中，所述第二礦漿經一次脫水還獲得第二母液，所述第二母液并入所述分解步驟中。
進一步地，所述第二母液與所述光鹵石礦的質量比例為3:1～4:1。
進一步地，所述光鹵石礦與水的質量之比為1:0.4～1:0.3，所述第一礦漿的礦漿濃度為20％～30％。
進一步地，所述粗鉀經洗滌、二次脫水后還獲得第三母液，所述第三母液并入所述分解步驟中。
進一步地，采用80目～200目的篩子篩分所述第一礦漿后，還獲得第二篩上物，所述第二篩上物用于井下填充。
進一步地，在所述分解步驟中，將所述粒徑小于6mm的光鹵石礦分解2h～4h。
進一步地，所述光鹵石礦與水的質量之比為1:0.4～1:0.3。
進一步地，在所述光鹵石礦中，氯化鉀的質量百分數不低于8％。
本發明通過合理調控分解步驟中的用水量及分解時間，結合光鹵石分解為氯化鉀和氯化鎂時的結晶及溶解特性、以及氯化鈉的結晶及溶解特性，以使獲得的第一礦漿中呈現大粒徑主要為氯化鈉、小粒徑主要為氯化鉀、液相主要為氯化鎂的分布規律，從而通過篩分即可將氯化鈉和氯化鉀及氯化鎂進行分離，繼而通過固液分離等操作將氯化鉀和氯化鎂進行分離；相比現有技術中基于光鹵石的制備氯化鉀的方法，避免使用浮選藥劑，無需熱溶，不僅對氯化鉀等產品不造成污染，還降低能耗、避免腐蝕。根據本發明的光鹵石礦的加工方法，流程短、運行穩定、操作簡單，可以實現工廠自動化控制，降低人工成本，工藝投資少、成本低，具有潛在的工業生產價值。
附圖說明
通過結合附圖進行的以下描述，本發明的實施例的上述和其它方面、特點和優點將變得更加清楚，附圖中：
圖1是根據本發明的實施例1的光鹵石礦的加工方法的工藝流程圖。
具體實施方式
以下，將參照附圖來詳細描述本發明的實施例。然而，可以以許多不同的形式來實施本發明，并且本發明不應該被解釋為限制于這里闡述的具體實施例。相反，提供這些實施例是為了解釋本發明的原理及其實際應用，從而使本領域的其他技術人員能夠理解本發明的各種實施例和適合于特定預期應用的各種修改。
將理解的是，盡管在這里可使用術語“第一”、“第二”等來描述各種物質，但是這些物質不應受這些術語的限制。這些術語僅用于將一個物質與另一個物質區分開來。
實施例1
圖1是根據本實施例的光鹵石礦的加工方法的工藝流程圖。
具體參照圖1，本實施例的光鹵石礦的加工方法具體參照下述步驟：
s1、分解步驟：將粒徑低于6mm的光鹵石礦溶于水中進行分解，獲得第一礦漿。
光鹵石礦中除了光鹵石外，還會伴生和/或夾帶有其他如氯化鎂(一般以mgcl2·6h2o的形式存在，也可能會存在部分或全部脫水)、氯化鈉、氯化鈣等無機鹽及一些水不溶物等；本發明所提供的加工方法適用于其中氯化鉀的質量百分數不低于8％的光鹵石礦，以免帶來經濟上的不可行性。
一般地，自然形成的光鹵石礦的粒徑大小不一且呈現較大粒徑，可通過籠式破碎機、輥式破碎機、錘式破碎機、顎式破碎機等破碎機，或者棒磨機、球磨機，或者兩者結合，以使光鹵石礦的粒徑低于6mm。在破碎篩分的過程中，可依次進行破碎、篩分(所用篩子的篩孔為6mm)，篩下物即為本方法所需要的粒徑低于6mm的光鹵石礦，而篩上物則返回重復進行破碎、篩分(所用篩子的篩孔為6mm)，直至均滿足粒徑低于6mm。
將粒徑低于6mm的光鹵石礦溶于水中進行分解，光鹵石會在水的作用下分解為氯化鎂和氯化鉀，氯化鎂優先溶解于水中；本實施例通過合理控制水量以達到盡量使氯化鎂溶解而氯化鉀少溶解的目的。
換句話說，第一礦漿是由部分無機鹽溶解獲得的第一母液和部分未溶解的無機鹽固體組成的；通過控制水量使得第一母液中氯化鎂的質量百分數不低于23％即可。
在本實施例中，光鹵石礦的主要組成如表1所示。
表1光鹵石礦的主要組成
向上述光鹵石礦中加入其質量的42.1％的水，獲得第一礦漿。
在本實施例中，分解時間為2h～4h，優選為3h。
s2、分級步驟。
本實施例通過合理調控上述分解步驟中的用水量及分解時間，結合光鹵石分解為氯化鉀和氯化鎂時的結晶及溶解特性、以及氯化鈉的結晶及溶解特性，以使獲得的第一礦漿中呈現固相中大粒徑主要為氯化鈉、小粒徑主要為氯化鉀、液相(即第一母液)主要為氯化鎂的分布規律。鑒于本實施例提供的光鹵石礦的加工方法，其不采用浮選試劑，不會對中間產物及產品造成污染，因此，為了進一步對該光鹵石礦實現綜合利用，可優先采用20目～30目的篩子對第一礦漿進行篩分，獲得第一篩上物，而與第一篩上物對應的篩下物繼續采用80目～200目的篩子進行篩分，獲得第二篩上物和第二礦漿。
在本實施例中，優選采用25目篩子先進行第一礦漿的篩分，經分析，第一篩上物中氯化鈉含量為92.62％(質量百分數，下同)，氯化鉀含量為1.75％，其主要由第一篩上物的濕基夾帶引起，水不溶物含量為5.62％。由此，第一篩上物經洗滌、脫水、干燥，即可用于制備氯化鈉產品，并獲得了純度為97.5％的氯化鈉產品。
與第一篩上物相對應的篩下物采用100目篩子繼續進行篩分，獲得第二篩上物和第二礦漿。第二篩上物主要為粒徑較小的氯化鈉，可作為尾鹽經處理填充至井下；而第二礦漿中包含氯化鉀含量為76.55％的固相粗鉀及主要含氯化鎂的第二母液。
s3、氯化鉀分離步驟：將第二礦漿進行一次脫水分離出粗鉀，粗鉀經洗滌、二次脫水、干燥，獲得氯化鉀產品。
粗鉀經洗滌去除氯化鈉、二次脫水獲得濾餅和第三母液，濾餅經干燥即獲得氯化鉀產品；該氯化鉀產品中，氯化鉀含量為95％，氯化鈉含量為3.16％，水不溶物含量為1.34％。
本實施例的光鹵石礦的加工方法，整個工藝流程達到了70％的鉀回收率。
優選地，第二礦漿經一次脫水流程后所獲得的第二母液可返回至步驟s1中用于分解光鹵石礦，循環利用；而粗鉀經洗滌、二次脫水后產生的第三母液中也溶解有較多的氯化鉀，可返回至分解步驟中，循環利用，提高整個流程的氯化鉀回收率。一般地，循環用的母液與光鹵石礦的質量比例為3:1～4:1。
值得說明的是，在本實施例的光鹵石礦的加工方法中，最具經濟價值的發明點體現在沒有浮選流程，無需浮選藥劑，降低人為因素影響；同時，將洗滌后二次脫水產生的第三母液進行循環利用可進一步提高加工效率。當二次脫水后的第三母液循環至步驟s1中與水和循環利用的第二母液共同用于分解光鹵石礦時，即可適量減少水的用量，滿足第一礦漿的礦漿濃度為20％～30％即可，即光鹵石礦的質量與水、第二母液和第三母液的總質量之比為20:100～30:100；本實施例中，優選循環使用第二母液和第三母液后，控制第一礦漿的礦漿濃度為25％。
實施例2
在實施例2的描述中，與實施例1的相同之處在此不再贅述，只描述與實施例1的不同之處。實施例2與實施例1的不同之處在于，在步驟s1中，當循環使用第二母液時，第一礦漿的礦漿濃度為28％；在步驟s2中，第一篩上物中氯化鈉含量為93.00％，氯化鉀含量為1.65％，水不溶物含量為5.34％；與第一篩上物相對應的篩下物采用80目篩子繼續進行篩分，獲得第二篩上物和第二礦漿，第二礦漿中包含氯化鉀含量為76.15％的粗鉀固體及主要含氯化鎂的第二母液；在步驟s3中，獲得的氯化鉀產品中，氯化鉀含量為95％，氯化鈉含量為3.36％，水不溶物含量為1.2％。
本實施例的光鹵石礦的加工方法，整個工藝流程達到了69.55％的鉀回收率。
實施例3
在實施例3的描述中，與實施例1的相同之處在此不再贅述，只描述與實施例1的不同之處。實施例3與實施例1的不同之處在于，在步驟s1中，當循環使用第二母液時，第一礦漿的礦漿濃度為22％；在步驟s2中，第一篩上物中氯化鈉含量為92.80％，氯化鉀含量為1.70％，水不溶物含量為5.49％；與第一篩上物相對應的篩下物采用200目篩子繼續進行篩分，獲得第二篩上物和第二礦漿，第二礦漿中包含氯化鉀含量為78.25％的粗鉀固體及主要含氯化鎂的第二母液；在步驟s3中，獲得的氯化鉀產品中，氯化鉀含量為95％，氯化鈉含量為2.94％，水不溶物含量為1.56％。
本實施例的光鹵石礦的加工方法，整個工藝流程達到了68％的鉀回收率。
根據本發明的實施例的光鹵石礦的加工方法首先通過使用水或水和第二母液及第三母液的混合液體分解光鹵石礦，利用氯化鉀、氯化鈉、氯化鎂的溶解度差異，使氯化鎂盡量溶解進入液相(即第一母液)，而氯化鉀和氯化鈉盡量以固相存在；然后根據光鹵石礦經破碎、篩分和分解形成氯化鉀和氯化鈉的粒度差異，通過篩分(即分級步驟)實現氯化鉀和氯化鈉的分離。
雖然已經參照特定實施例示出并描述了本發明，但是本領域的技術人員將理解：在不脫離由權利要求及其等同物限定的本發明的精神和范圍的情況下，可在此進行形式和細節上的各種變化。