本發(fā)明涉及一種利用鉀鹽礦石生產(chǎn)kcl的方法，特別是一種鉀鹽礦石逐級(jí)分離高效浮選生產(chǎn)kcl的方法，主要用于礦床開采的光鹵石和鉀石鹽礦石的洗選加工。

背景技術(shù)：

世界上鉀資源主要以固體和液體兩種形態(tài)賦存，90%以上為海相鹽類沉積礦床，少部分為含鉀鹵水。鉀鹽礦床類型主要有鉀石鹽礦(氯化鉀品位一般為25%～35%,主要為氯化鉀和氯化鈉的混合物)和光鹵石礦(氯化鉀品位一般為15%～20%,主要為光鹵石和氯化鈉的混合物)。世界上主要鉀肥生產(chǎn)國(guó)加拿大、俄羅斯等的鉀資源以鉀石鹽為主，老撾和剛果的鉀資源以光鹵石礦為主。

利用鹽湖鹽田生產(chǎn)的光鹵石及礦床開采的光鹵石和鉀石鹽等鉀資源生產(chǎn)鉀肥的過程，本質(zhì)上是對(duì)kcl、nacl、mgcl2及少量的caso4等不溶物進(jìn)行分離、提取，目前已被生產(chǎn)實(shí)踐大規(guī)模采用的方法主要有浮選法、反浮選法和熱熔結(jié)晶法等。熱溶結(jié)晶法主要利用kcl和nacl在不同溫度條件下的溶解度差異，通過熱溶、結(jié)晶工藝分離出kcl，該工藝由于要在100℃左右的條件下進(jìn)行，因此能耗大、對(duì)設(shè)備的腐蝕嚴(yán)重、建設(shè)投資和生產(chǎn)成本相對(duì)較高。反浮選法主要先將nacl浮選出來，再經(jīng)過結(jié)晶工藝分離出kcl，主要應(yīng)用于鹽湖鹽田生產(chǎn)的光鹵石洗選加工。

對(duì)于礦床開采的光鹵石和鉀石鹽礦石而言，目前普遍采用浮選法將kcl浮選出來，當(dāng)其應(yīng)用于光鹵石礦石的洗選加工時(shí)，主要工藝流程為光鹵石破碎→冷分解→浮選→過濾→洗滌→干燥，當(dāng)其應(yīng)用于鉀石鹽礦石的洗選加工時(shí)，主要工藝流程為鉀石鹽破碎→磨碎→浮選→過濾→洗滌→干燥。傳統(tǒng)的浮選法工藝成熟、運(yùn)行可靠，但在kcl浮選之前或浮選過程中，未根據(jù)kcl和nacl物料組成、粒徑分布及篩分性能對(duì)物料進(jìn)行有效分離，比如在光鹵石物料進(jìn)入浮選環(huán)節(jié)之前，未將部分nacl尾鹽和粗粒kcl先行分離，而是將其一并送入浮選環(huán)節(jié)，或在鉀石鹽物料進(jìn)入浮選的精選環(huán)節(jié)之前，未將粗粒kcl先行分離，從而導(dǎo)致浮選物料量多、強(qiáng)度高、設(shè)備選型大、建設(shè)投資和生產(chǎn)成本高、kcl回收率低，同時(shí)因?yàn)槲锤鶕?jù)kcl的粒徑分布及篩分性能對(duì)kcl進(jìn)行合理分級(jí)，因此產(chǎn)品單一、顆粒較小，難以實(shí)現(xiàn)利用光鹵石和鉀石鹽礦石高效、低成本、高質(zhì)量的生產(chǎn)kcl產(chǎn)品。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種鉀鹽礦石逐級(jí)分離高效浮選生產(chǎn)kcl的方法，應(yīng)用于光鹵石礦石的洗選加工時(shí)，通過kcl浮選之前、部分nacl和粗粒kcl的先行分離，減少kcl浮選量、降低浮選強(qiáng)度，減少設(shè)備投入、降低建設(shè)投資，減少浮選藥劑用量、緩解環(huán)保壓力，減少選礦能耗、降低生產(chǎn)成本；通過粗粒kcl和細(xì)粒kcl的分離，得到高品位的無浮選藥劑的粗粒kcl，優(yōu)化產(chǎn)品類型，提高產(chǎn)品質(zhì)量和kcl回收率。應(yīng)用于鉀石鹽礦石的洗選加工時(shí)，通過kcl精選之前、粗粒kcl和細(xì)粒kcl的分離，減少kcl浮選量、降低浮選強(qiáng)度，減少設(shè)備投入、降低建設(shè)投資，減少浮選藥劑用量、緩解環(huán)保壓力，減少選礦能耗、降低生產(chǎn)成本，優(yōu)化產(chǎn)品類型、提高產(chǎn)品質(zhì)量和kcl回收率。

為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種鉀鹽礦石逐級(jí)分離高效浮選生產(chǎn)kcl的方法，具體步驟為：

a）將鉀鹽礦石破碎或磨碎為合理粒度的塊體；

b）將破碎或磨碎后的鉀鹽塊體制成料漿；

c）去除鉀鹽礦石料漿中的部分nacl尾鹽；

d）用篩分設(shè)備對(duì)去除部分nacl尾鹽后的鉀鹽礦石料漿進(jìn)行篩分分離，得到篩上物粗粒kcl固體和篩下物細(xì)粒kcl料漿；

e）對(duì)篩上物粗粒kcl水洗，得到95%以上高品位的粗粒kcl；

f）對(duì)篩下物細(xì)粒kcl浮選得到細(xì)粒kcl；

g）對(duì)細(xì)粒kcl水洗，得到95%以上高品位的細(xì)粒kcl；

h）將不同粒度的kcl進(jìn)行脫水、干燥，得到95%以上高品位的粗粒kcl產(chǎn)品和95%以上高品位的細(xì)粒kcl產(chǎn)品。

原料為光鹵石礦石或?yàn)殁浭}礦石，具體步驟為：

1、合理粒度鉀鹽礦石塊體的制備：將地下采上來的礦石采用破碎設(shè)備進(jìn)行破碎或采用磨礦設(shè)備進(jìn)行磨碎，光鹵石礦石采用破碎設(shè)備破碎成粒度為5～15mm的塊體以便于光鹵石分解；鉀石鹽礦石先采用破碎設(shè)備破碎成粒度為5～15mm的塊體，再采用磨碎設(shè)備磨碎成粒度為0.5～1.2mm的塊體，以使氯化鉀與氯化鈉完全解離。

2、料漿制備：用氯化鎂飽和母液與洗鉀母液、洗鹽母液和水靈活配制氯化鎂含量為18～22%的光鹵石分解液，將光鹵石塊體用分解液分解成光鹵石料漿；通過控制氯化鎂的濃度實(shí)現(xiàn)光鹵石的控速分解和kcl結(jié)晶長(zhǎng)大，一方面獲得較高的光鹵石分解速率，使光鹵石中的氯化鎂高效溶解，同時(shí)保障kcl有效結(jié)晶長(zhǎng)大、提高產(chǎn)品質(zhì)量和獲得較高的kcl回收率。鉀石鹽礦石是將磨后的塊體制漿和調(diào)漿成鉀石鹽料漿。

3、去除部分nacl尾鹽：根據(jù)kcl和nacl物料組成、粒徑分布及篩分性能，將分解后的光鹵石料漿泵至0.7mm～1.2mm篩孔的篩分設(shè)備篩除部分nacl尾鹽，可篩除nacl總量的75%～85%左右。鉀石鹽料漿利用浮選的粗選、掃選環(huán)節(jié)去除部分nacl尾鹽。

4、分離粗粒鉀：光鹵石礦石洗選加工時(shí)，利用細(xì)粒kcl在分解液中的過飽和度介穩(wěn)區(qū)內(nèi)粒度長(zhǎng)大的特點(diǎn)，根據(jù)kcl粒徑分布及篩分性能，采用0.15～0.25mm篩孔的篩分設(shè)備對(duì)篩除部分nacl尾鹽后的料漿進(jìn)行篩分分離，得到篩上物粗粒kcl固體，約占kcl總量的75%～85%，和篩下物細(xì)粒kcl料漿，約占kcl總量的15%～25%。鉀石鹽礦石洗選加工時(shí)，根據(jù)kcl粒徑分布及篩分性能，采用0.3～0.5mm篩孔的篩分設(shè)備對(duì)粗選掃選除鹽后的料漿進(jìn)行篩分分離，得到篩上物粗粒kcl固體，約占kcl總量的60%～70%，和篩下物細(xì)粒kcl料漿，約占kcl總量的30%～40%。

5、粗粒kcl水洗：將粗粒kcl通過水洗設(shè)備進(jìn)行水洗，得到95%以上高品位的粗粒kcl。

6、細(xì)粒kcl浮選：將篩下物細(xì)粒kcl料漿通過高效浮選設(shè)備進(jìn)行kcl浮選，得到細(xì)粒kcl。

7、細(xì)粒kcl水洗：將篩下物細(xì)粒kcl通過水洗設(shè)備進(jìn)行水洗，得到95%以上高品位的細(xì)粒kcl。

8、氯化鉀脫水、干燥：采用脫水設(shè)備和干燥設(shè)備將不同粒度的氯化鉀進(jìn)行脫水、干燥，得到95%以上高品位的粗粒kcl產(chǎn)品(光鹵石生產(chǎn)時(shí)無浮選藥劑)和95%以上高品位的細(xì)粒kcl產(chǎn)品。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明通過對(duì)nacl、粗粒kcl的逐級(jí)分離，實(shí)現(xiàn)了利用光鹵石和鉀石鹽礦石高效、低成本、高質(zhì)量生產(chǎn)kcl產(chǎn)品，有力補(bǔ)充了現(xiàn)有kcl浮選技術(shù)的不足，提高了技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。

2、本發(fā)明利用細(xì)粒kcl在過飽和溶液介穩(wěn)區(qū)中結(jié)晶長(zhǎng)大的特點(diǎn)，促使細(xì)粒kcl結(jié)晶長(zhǎng)大，根據(jù)光鹵石分解后kcl和nacl物料組成、粒徑分布及篩分性能，采用0.7～1.2mm篩孔的篩分設(shè)備篩除部分nacl尾鹽，可篩除nacl總量的75～85%左右；采用0.15～0.25mm篩孔的篩分設(shè)備分離粗粒kcl，約占kcl總量的75～85%。減少kcl浮選量、降低浮選強(qiáng)度，減少設(shè)備投入、降低建設(shè)投資，減少浮選藥劑用量、緩解環(huán)保壓力，減少選礦能耗、降低生產(chǎn)成本。

3、本發(fā)明根據(jù)鉀石鹽料漿經(jīng)過浮選環(huán)節(jié)的粗選掃選去除部分nacl尾鹽后的kcl粒徑分布及篩分性能，采用0.3～0.5mm篩孔的篩分設(shè)備分離粗粒kcl，約占kcl總量的60～70%；減少kcl浮選量、降低浮選強(qiáng)度，減少設(shè)備投入、降低建設(shè)投資，減少浮選藥劑用量、緩解環(huán)保壓力，減少選礦能耗、降低生產(chǎn)成本。

4、本發(fā)明通過粗粒kcl與細(xì)粒kcl的分離，分別得到粗粒kcl產(chǎn)品(光鹵石生產(chǎn)時(shí)無浮選藥劑)和細(xì)粒kcl產(chǎn)品，優(yōu)化了產(chǎn)品類型，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和kcl回收率。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為使用光鹵石礦石逐級(jí)分離高效浮選生產(chǎn)kcl工藝流程圖。

圖2為使用鉀石鹽礦石逐級(jí)分離高效浮選生產(chǎn)kcl工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

圖1所示，鉀鹽礦石逐級(jí)分離高效浮選生產(chǎn)kcl的方法應(yīng)用于光鹵石礦石洗選加工時(shí)，按照下述步驟進(jìn)行：

1、合理粒度光鹵石塊體的制備：由地下采上來的光鹵石礦石采用破碎設(shè)備破碎成粒度為5mm的塊體，以便于光鹵石分解；

2、光鹵石料漿的制備：用氯化鎂飽和母液與洗鉀母液、洗鹽母液和水配制氯化鎂含量為22%的光鹵石分解液，將光鹵石塊體用分解液分解成光鹵石料漿；

3、篩分除鹽：根據(jù)kcl和nacl物料組成、粒徑分布及篩分性能，將分解后的光鹵石料漿泵至0.7mm篩孔的篩分設(shè)備篩除部分nacl尾鹽(可篩出nacl總量的85%左右)；

4、分離粗粒鉀：利用細(xì)粒kcl在分解液中的過飽和度介穩(wěn)區(qū)內(nèi)粒度長(zhǎng)大的特點(diǎn)，根據(jù)kcl粒徑分布及篩分性能，用0.15mm篩孔的篩分設(shè)備對(duì)篩除部分nacl尾鹽后的料漿進(jìn)行篩分分離，得到篩上物粗粒kcl固體(約占kcl總量的85%)和篩下物細(xì)粒kcl料漿(約占kcl總量的15%)；

5、粗粒kcl水洗：將粗粒kcl通過水洗設(shè)備進(jìn)行水洗，得到95%以上高品位的粗粒kcl；

6、細(xì)粒kcl浮選：將篩下物細(xì)粒kcl料漿通過高效浮選設(shè)備進(jìn)行kcl浮選，得到細(xì)粒kcl；

7、細(xì)粒kcl水洗：將細(xì)粒kcl通過水洗設(shè)備進(jìn)行水洗，得到95%以上高品位的細(xì)粒kcl；

8、氯化鉀脫水、干燥：采用脫水設(shè)備和干燥設(shè)備將不同粒度的氯化鉀進(jìn)行脫水、干燥，得到95%以上高品位的粗粒kcl產(chǎn)品(無浮選藥劑)和95%以上高品位的細(xì)粒kcl產(chǎn)品。

實(shí)施例2

圖1所示，鉀鹽礦石逐級(jí)分離高效浮選生產(chǎn)kcl的方法應(yīng)用于光鹵石礦石洗選加工時(shí)，按照下述步驟進(jìn)行：

1、合理粒度光鹵石塊體的制備：由地下采上來的光鹵石礦石采用破碎設(shè)備破碎成粒度為15mm的塊體，以便于光鹵石分解；

2、光鹵石料漿的制備：用氯化鎂飽和母液與洗鉀母液、洗鹽母液和水配制氯化鎂含量為18%的光鹵石分解液，將光鹵石塊體用分解液分解成光鹵石料漿；

3、篩分除鹽：根據(jù)kcl和nacl物料組成、粒徑分布及篩分性能，將分解后的光鹵石料漿泵至1.2mm篩孔的篩分設(shè)備篩除部分nacl尾鹽(可篩出nacl總量的75%左右)；

4、分離粗粒鉀：利用細(xì)粒kcl在分解液中的過飽和度介穩(wěn)區(qū)內(nèi)粒度長(zhǎng)大的特點(diǎn)，根據(jù)kcl粒徑分布及篩分性能，用0.25mm篩孔的篩分設(shè)備對(duì)篩除部分nacl尾鹽后的料漿進(jìn)行篩分分離，得到篩上物粗粒kcl固體(約占kcl總量的75%)和篩下物細(xì)粒kcl料漿(約占kcl總量的25%)；

后續(xù)步驟與實(shí)施例1相同。

實(shí)施例3

圖1所示，鉀鹽礦石逐級(jí)分離高效浮選生產(chǎn)kcl的方法應(yīng)用于光鹵石礦石洗選加工時(shí)，按照下述步驟進(jìn)行：

1、合理粒度光鹵石塊體的制備：由地下采上來的光鹵石礦石采用破碎設(shè)備破碎成粒度為10mm的塊體，以便于光鹵石分解；

2、光鹵石料漿的制備：用氯化鎂飽和母液與洗鉀母液、洗鹽母液和水配制氯化鎂含量為20%的光鹵石分解液，將光鹵石塊體用分解液分解成光鹵石料漿；

3、篩分除鹽：根據(jù)kcl和nacl物料組成、粒徑分布及篩分性能，將分解后的光鹵石料漿泵至1mm篩孔的篩分設(shè)備篩除部分nacl尾鹽(可篩出nacl總量的80%左右)；

4、分離粗粒鉀：利用細(xì)粒kcl在分解液中的過飽和度介穩(wěn)區(qū)內(nèi)粒度長(zhǎng)大的特點(diǎn)，根據(jù)kcl粒徑分布及篩分性能，用0.2mm篩孔的篩分設(shè)備對(duì)篩除部分nacl尾鹽后的料漿進(jìn)行篩分分離，得到篩上物粗粒kcl固體(約占kcl總量的80%)和篩下物細(xì)粒kcl料漿(約占kcl總量的20%)；

后續(xù)步驟與實(shí)施例1相同。

實(shí)施例4

如圖2所示，鉀鹽礦石逐級(jí)分離高效浮選生產(chǎn)kcl的方法應(yīng)用于鉀石鹽礦石洗選加工時(shí)，按照下述步驟進(jìn)行：

1、合理粒度鉀石鹽塊體的制備：由地下采上來的礦石先采用破碎設(shè)備破碎成粒度為5mm的塊體，再采用磨碎設(shè)備磨碎成粒度為0.5mm的塊體，以使氯化鉀與氯化鈉完全解離；

2、鉀石鹽料漿的制備：將鉀石鹽塊體制漿和調(diào)漿成鉀石鹽料漿；

3、粗選、掃選除鹽：鉀石鹽料漿利用浮選的粗選、掃選環(huán)節(jié)去除部分nacl尾鹽；

4、分離粗粒鉀：采用0.3mm篩孔的篩分設(shè)備對(duì)去除部分nacl尾鹽后的料漿進(jìn)行篩分分離，得到篩上物粗粒kcl固體(約占kcl總量的70%)和篩下物細(xì)粒kcl料漿(約占kcl總量的30%)；

5、粗粒kcl水洗：將粗粒kcl通過水洗設(shè)備進(jìn)行水洗，得到95%以上高品位的粗粒kcl；

6、細(xì)粒kcl精選：將篩下物細(xì)粒kcl料漿先后進(jìn)入浮選的一級(jí)精選和二級(jí)精選環(huán)節(jié)，得到細(xì)粒kcl；

7、細(xì)粒kcl水洗：將細(xì)粒kcl通過水洗設(shè)備進(jìn)行水洗，得到95%以上高品位的細(xì)粒kcl；

8、氯化鉀脫水、干燥：采用脫水設(shè)備和干燥設(shè)備將不同粒度的氯化鉀進(jìn)行脫水、干燥，得到95%以上高品位的粗粒kcl產(chǎn)品和95%以上高品位的細(xì)粒kcl產(chǎn)品。

實(shí)施例5

如圖2所示，鉀鹽礦石逐級(jí)分離高效浮選生產(chǎn)kcl的方法應(yīng)用于鉀石鹽礦石洗選加工時(shí)，按照下述步驟進(jìn)行：

1、合理粒度鉀石鹽塊體的制備：由地下采上來的礦石先采用破碎設(shè)備破碎成粒度為15mm的塊體，再采用磨碎設(shè)備磨碎成粒度為1.2mm的塊體，以使氯化鉀與氯化鈉完全解離；

2、鉀石鹽料漿的制備：將鉀石鹽塊體制漿和調(diào)漿成鉀石鹽料漿；

3、粗選、掃選除鹽：鉀石鹽料漿利用浮選的粗選、掃選環(huán)節(jié)去除部分nacl尾鹽；

4、分離粗粒鉀：采用0.5mm篩孔的篩分設(shè)備對(duì)去除部分nacl尾鹽后的料漿進(jìn)行篩分分離，得到篩上物粗粒kcl固體(約占kcl總量的60%)和篩下物細(xì)粒kcl料漿(約占kcl總量的40%)；

后續(xù)步驟與實(shí)施例4相同。

實(shí)施例6

如圖2所示，鉀鹽礦石逐級(jí)分離高效浮選生產(chǎn)kcl的方法應(yīng)用于鉀石鹽礦石洗選加工時(shí)，按照下述步驟進(jìn)行：

1、合理粒度鉀石鹽塊體的制備：由地下采上來的礦石先采用破碎設(shè)備破碎成粒度為10mm的塊體，再采用磨碎設(shè)備磨碎成粒度為0.9mm的塊體，以使氯化鉀與氯化鈉完全解離；

2、鉀石鹽料漿的制備：將鉀石鹽塊體制漿和調(diào)漿成鉀石鹽料漿；

3、粗選、掃選除鹽：鉀石鹽料漿利用浮選的粗選、掃選環(huán)節(jié)去除部分nacl尾鹽；

4、分離粗粒鉀：采用0.4mm篩孔的篩分設(shè)備對(duì)去除部分nacl尾鹽后的料漿進(jìn)行篩分分離，得到篩上物粗粒kcl固體(約占kcl總量的65%)和篩下物細(xì)粒kcl料漿(約占kcl總量的35%)；

后續(xù)步驟與實(shí)施例4相同。

上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的部分實(shí)施例作了詳細(xì)說明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下作出各種變化，均處于本發(fā)明創(chuàng)造權(quán)利要求的保護(hù)范圍之中。