一種固體鉀鹽礦重液分離提取氯化鉀粗產(chǎn)品的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種固體鉀鹽礦提取氯化鉀粗產(chǎn)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(chǎn)品的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鉀肥是農(nóng)業(yè)三大基礎(chǔ)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(yán)重的影響了農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)。中國是世界鉀肥第一消費(fèi)國，據(jù)中國無機(jī)鹽工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)2014年中國鉀肥總表觀消費(fèi)量達(dá)到1742萬噸，比2013年增長了 19.1%。在中國最緊缺的7大類礦產(chǎn)資源中(油氣、富鐵礦、鉀鹽、銅礦、鋁土礦、錳礦、鉻礦)，鉀鹽對(duì)外依存度非常高，2014年氯化鉀國產(chǎn)鉀肥產(chǎn)量達(dá)到了歷史新高877萬噸(折氯化鉀)，進(jìn)口鉀肥達(dá)到803萬噸(實(shí)物)，進(jìn)口依存度約50%。
[0003]目前，固體鉀鹽礦的處理方法有浮選法、熱溶法、冷分解一一浮選法、冷分解一一熱溶結(jié)晶法、反浮選一一冷結(jié)晶法、重介質(zhì)法等方法。浮選法存在著浮選藥劑殘余的問題，對(duì)土壤有一定的影響；熱溶法存在著能耗高、生產(chǎn)成本高的缺點(diǎn)；而重介質(zhì)法沒有化學(xué)藥劑的使用，生產(chǎn)成本相對(duì)來說較低，但是產(chǎn)品純度不高。
[0004]CN102942196B公開了一種光齒石礦重介質(zhì)選礦方法，米用磨礦、重介質(zhì)分離、冷結(jié)晶或熱溶結(jié)晶分離，得到氯化鉀產(chǎn)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(zhì)分離為一段重介質(zhì)分離，只能獲得氯化鈉和鉀鹽兩種產(chǎn)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(zhì)分離的介質(zhì)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(duì)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(chǎn)成本的降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種工藝流程簡單，可操作性強(qiáng)，無污染，能耗低，氯化鉀粗產(chǎn)品純度較高的固體鉀鹽礦重液分離提取氯化鉀粗產(chǎn)品的方法。
[0006]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:一種固體鉀鹽礦重液分離提取氯化鉀粗產(chǎn)品的方法，包括以下步驟:
(1)破碎:將固體鉀鹽礦進(jìn)行破碎，控制礦樣粒度范圍為0.5?Imm ;
(2)重液分離:將步驟(I)破碎后的物料送入重液分離離心機(jī)，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.lg/cm3的介質(zhì)，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(jī)，回收磁鐵礦粉或者硅鐵粉，得氯化鐘粗廣品。
[0007]進(jìn)一步，步驟(I)中，所述固體鉀鹽礦的主要成分為KCl和NaCl，其中，KCl質(zhì)量百分含量為25%?50% (優(yōu)選28%?45%)，KCl質(zhì)量百分含量越高越好，NaCl質(zhì)量百分含量為50% ?75%。
[0008]進(jìn)一步，步驟(I)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(chǎn)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。
[0009]進(jìn)一步，將步驟(2)中所述氯化鈉尾礦經(jīng)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(huán)進(jìn)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。
[0010]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(xiàn)有技術(shù)中也有采用飽和氯化鎂溶液與磁鐵礦粉或硅鐵粉混合進(jìn)行重液分離，但是由于氯化鎂極難達(dá)到飽和，因此實(shí)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(wěn)定，溶液粘度小，在工藝操作中飽和溶液配置方便等優(yōu)點(diǎn)。
[0011]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(fā)明人經(jīng)多次試驗(yàn)研宄，得出重液分離介質(zhì)密度范圍為2.0?2.lg/cm3。
[0012]一種固體鉀鹽礦重液分離提取氯化鉀粗產(chǎn)品的方法，包括以下步驟:
(1)破碎:將固體鉀鹽礦進(jìn)行破碎，控制礦樣粒度范圍為0.5?Imm ;
(2)第一段重液分離:將步驟(I)破碎后的物料送入重液分離離心機(jī)，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.lg/cm3的介質(zhì)，通過重液分離將氯化鉀、光鹵石與氯化鈉分離，得氯化鉀、光鹵石混合精礦和氯化鈉尾礦；
(3)第二段重液分離:將步驟(2)所得氯化鉀、光鹵石混合精礦送入重液分離離心機(jī)，以共飽和的氯化鉀、氯化鎂溶液+磁鐵礦粉或者共飽和的氯化鉀、氯化鎂溶液+硅鐵粉混合配制成密度為1.6?1.9g/cm3 (優(yōu)選1.70?1.85g/cm3)的介質(zhì)，通過重液分離將氯化鉀與光鹵石分離，得氯化鉀精礦和光鹵石尾礦；
(4)磁選:將步驟(3)所得氯化鉀精礦送入磁選機(jī)，回收磁鐵礦粉或者硅鐵粉，得氯化鐘粗廣品。
[0013]進(jìn)一步，步驟(I)中，所述固體鉀鹽礦的主要成分為KCl、NaCl和KCl -MgCl2.6Η20,其中，KCl質(zhì)量百分含量為20%?50% (優(yōu)選28%?49%)，KCl質(zhì)量百分含量越高越好，NaCl質(zhì)量百分含量為20%?60%，KCl.MgCl2.6Η20質(zhì)量百分含量為5%?20%。
[0014]進(jìn)一步，步驟(I)中，所述破碎的方式為二段閉路破碎。
[0015]進(jìn)一步，將步驟(2)中所述氯化鈉尾礦經(jīng)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(huán)進(jìn)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、氯化鈉和KCl.MgCl2.6Η20的共飽和溶液。
[0016]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、氯化鈉和KCl.MgCl2.6Η20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(xiàn)有技術(shù)中也有采用飽和氯化鎂溶液與磁鐵礦粉或硅鐵粉混合進(jìn)行重液分離，但是由于氯化鎂極難達(dá)到飽和，因此實(shí)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(wěn)定，溶液粘度小，在工藝操作中飽和溶液配置方便等優(yōu)點(diǎn)。
[0017]由于固體鉀鹽礦中各礦物的密度不同:光鹵石密度1.6g/cm3，氯化鉀密度1.98g/cm3，氯化鈉密度2.13g/cm3，發(fā)明人經(jīng)多次試驗(yàn)研宄，得出第一段重液分離介質(zhì)密度范圍為
2.0 ?2.lg/cm3。
[0018]進(jìn)一步，將步驟(3)中所述光鹵石尾礦經(jīng)過磁選分離出磁鐵礦粉或者硅鐵粉，然后加入共飽和的氯化鉀、氯化鎂溶液，所得混合飽和溶液循環(huán)進(jìn)入步驟(3)使用。
[0019]步驟(3)中，所述共飽和的氯化鉀、氯化鎂溶液是指在常溫下，K+、Mg2+和Cl _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(xiàn)有技術(shù)中也有采用飽和氯化鎂溶液與磁鐵礦粉或硅鐵粉混合進(jìn)行重液分離，但是由于氯化鎂極難達(dá)到飽和，因此實(shí)際操作中試劑用量很大，而共飽和的氯化鉀、氯化鎂溶液不僅可以解決氯化鎂不易飽和的問題，同時(shí)可以避免氯化鉀精礦因?yàn)槿芙舛速M(fèi)的情況。
[0020]由于固體鉀鹽礦中各礦物的密度不同:光齒石密度1.6g/cm3，氯化鉀密度1.98g/cm3，氯化鈉密度2.13g/cm3，氯化鎂密度1.56g/cm3，發(fā)明人經(jīng)多次試驗(yàn)研宄，得出第二段重液分離介質(zhì)密度范圍為1.6?1.9g/cm3，優(yōu)選