反浮选-冷结晶生产氯化钾工艺控制的研究

2015-03-23韩良青海盐湖工业股份有限公司钾肥分公司青海格尔木816000

化工管理 2015年22期

韩良(青海盐湖工业股份有限公司钾肥分公司, 青海格尔木 816000)

0 引言

反浮选-冷结晶生产氯化钾工艺是将光卤石视为生产的原材料，其生产的氯化钾具有含量高、含水量低、颗粒饱满的特点，其将光卤石中的氯化钠通过反浮选技术被分离出来，使光卤石原料转化成高品位的精光卤石，再在此基础上利用结晶技术将其制成氯化钾，在此过程中很多因素对产出的氯化钾质量都有直接影响，如矿量、母液量等，所以要对其工艺过程进行控制。

1 原矿组成及浮选工艺条件控制

假定光卤石原矿中成分为:20.15%氯化钾、16.65%氯化钠、29.34%氯化镁和1.28%硫酸钙；每吨光卤石原矿设定用50克浮选药剂，浮选温度为常温，时间控制在10分钟；盐田饱和卤水作为浮选介质，其成分为0.39%氯化钾、33.57%氯化镁、0.84%氯化钠，0.04%硫酸钙以及61.15%水，当已饱和卤水作为介质时加入浮选药剂会使氯化钠表面的流水性增加，但对光卤石的流水性并不造成直接的影响，如果在此基础上充进空气，氯化钠水层会发生破裂形成泡沫上升，而光卤石中的矿物会存留于矿浆中，此时应用砂泵可以对其过滤形成钠成分含量极低的光卤石。光卤石原矿与浮选介质之间的比例准确性很大程度上影响浮选技术的实施效果和氯化钾的生产量，所以在确定两者比例的环节应多加注意，经过大量实验发现，当两者的比例在3:2时，排出氯化钠成分后所得到的精光卤石中仍会存有6.05%左右的氯化钠残余成分，所得到的氯化钾品位低；两者比例设定为4∶1和3∶1的情况下，所得到的氯化钠残余成分比例在4.5%左右，所得到的氯化钾品位相对较高，但考虑到4∶1时的技术工艺要求和成本付出相对较高，所以将比例设定为3∶1，按照上述条件及控制方法，针对设定的光卤石原料，可以得到品位在25%以上的氯化钾，其中氯化钠成分控制在3% 以内[1]。

2 反浮选-冷结晶生产氯化钾工艺控制的关键

光卤石在受到冷分解时，其内部存在的氯化钾会发生结晶的过程，而在冷分解过程中的控制效果直接决定了所形成的氯化钾的颗粒质量，冷结晶技术在上个世纪中期就开始受到关注，至中后期已经被逐步深化，粗粒氯化钾的生产工艺已经出现，其将对光卤石的冷结晶方法视为氯化钾生产工艺的关键环节，在对光卤石进行冷分解后形成粗粒的氯化钾，然后将体积达到标准的氯化钾与氯化钠进行分离，其流程包括针对水采矿的调浆过程、反浮选过程、结晶过程以及洗涤和干燥过程。通过整体流程可以看出，其主要通过对含有较少氯化钠成分的光卤石进行分解条件控制，使溶液中的氯化钾达到饱和的状态，从而使结晶的氯化钾数量得到控制，由于氯化钾的总体成分一定，在数量减少的同时，单个晶体的体积就会增大，从而达到常温环境中氯化钠个体体积大的目的，但在此过程中需要注意，溶液必须处于饱和的状态，如果达不到饱和则无法控制氯化钾颗粒的大小[2]。

光卤石进入结晶器的状态，对结晶质量有非常直接的影响，当进入的光卤石体积过小，会使其很快被溶解，使形成的氯化钾饱和度过高，从而生成大量的氯化钾晶体，这样在一定程度上会使晶体的体积变小；而进入的光卤石体积过大，会使其溶解的速度变慢，氯化钾的饱和度无法得到满足，晶体生成率不理想，所以进入结晶器的矿量要合理控制，现阶段通常设定在每小时140至160吨，随着结晶器的升级，矿量要随之进行调整。在结晶的过程中需要加入母液对氯化钾的颗粒进行控制，但母液加入量过大会使氯化钾晶体体积变得细小，而加入过少又会使颗粒变得过大，使其质量下降回收率不理想，所以应该对母液合理控制；除此之外需要考虑工艺过程中的美波度，其对氯化钾产品的颗粒及质量也有一定的影响，通常美波度不达到30度，就会导致进入结晶器的光卤石未充分溶解，造成资源浪费而且回收率受到影响；而美波度超出31度，又会使生成的氯化钾的颗粒过小而数量过多，使总体产量不理想，所以通常美波度要严格控制在30度至40度之间，由此可见反浮选-冷结晶生产氯化钾工艺在施工过程中很多因素对氯化钾产品质量都有直接的影响，应严格把控[3]。