察尔汗盐湖光卤石矿冷分解-反浮选工艺研究

2020-05-25高国龙张玉玲

化工管理 2020年13期

高国龙张玉玲

(青海盐湖工业股份有限公司，青海格尔木 816099)

1 冷分解原理及光卤石的组成

光卤石冷分解法简单来说就是将光卤石进行加水分解，由于加入的水是常温水，属于低温度层次，因此称为冷分解。

在控制变量法的分解过程研究中，控制其他条件一定，要想光卤石分解程度不同需要加入的水量也不相同，最终得到的产物和产物的质量也不一样，在光卤石矿当中含有MgCl2一样前提下，加水量保持一定，所得到的产物增加，极大的提升了光卤石矿的分解度，提高分解效果。

2 察尔汗盐湖光卤石矿冷分解-反浮选工艺研究

2.1 溶剂制取工程

在溶剂的制取过程中，老卤和自然淡水的混合后不能达到使用溶剂的标准，因此为了将溶剂制取达到要求，需要提高老卤和淡水的利用率，不同配比的老卤和淡水所转化成溶剂的效果不一样，根据在适当的过程中增加调节混合加工中心，从而提高老卤和淡水的融合度。通过在涩聂湖西北粘土地带修建溶剂制取泵站，通过将老卤和淡水进行缓冲，修建专门的缓冲渠道，将老卤、淡水同时引到兑卤泵站前池，在通过专门的混合设备将老卤和淡水进行混合，从而制造出合格的溶剂。日制取溶剂量≥60 万m3。这样的溶剂产出量可以基本的满足日常产业的生产需求。

2.2 转化动态研究工程

水盐均匀配比对于整个的固体钾矿的溶解转换有一定的影响，通过不断的调整水盐参数，可以实时掌握整个动态转化，从而得到固体钾矿的溶解数据，对于改进工艺有促进作用，因此需要做好转化动态监测。在建立动态监测过程中建立起覆盖整个矿区的基础，全过程都需要加入动态监测，例如对于溶剂输送渠道、采卤渠道等进行建立动态监测站，通过对于全矿区的监测数据进行分析溶解情况。

光卤石是一种不相称复盐(纯光卤石分子式 KCl·MgCl2·6H2O)，加工厂处理的原料为盐田日晒光卤石矿(夹带部分氯化钠及水不溶物Ins)。

由于对于光卤石矿的分解步骤不一样，其在进行分解当中普遍应用两种模式：

(1)先脱除氯化镁的路线：使光卤石中氯化镁先分解溶于液相，将所得到的氯化钾和氯化钠进行分离，通过分离得到洁净的氯化钾。这种分离方式是通过使用冷分解法将光卤石进行溶解，其次再使用反浮选法利用氯化钾和氯化钠在添加剂中对于水的亲疏性不同进行筛选，从而得到氯化钾的筛选。这种制取模式具有相对简单的特点，并且对于设备的要求也不高，具有成本低廉、操作简单的特点，不需要消耗过多的其他添加剂，对于企业的生产来说具有经济优势。但是由于采用的设备工艺精度不高，在进行筛选的过程中会有筛选质量不高，转化率不高的缺点，并且需要投入较大的添加剂进行制取。这种装置是传统的生产工艺，在改造前采用本工艺较多。

热溶结晶法：这种生产工艺是利用氯化钾和氯化钠的属性，利用其在不同温度下溶解度不同，从而将钾、钠进行分离，得到洁净的钾、钠原料。采用热熔结晶法是由一定的优势，采用氯化钾和氯化钠的物理属性，在制取分离中不需要添加其他的材料，因此得到的钾、钠是较为纯净的。但是由于需要提供一定的温度，这样需要消耗巨大的能源物质，并且在热熔法中对于设备的腐蚀也是较为常见的，因此这种生产工艺是需要较高的设备质量要求，目前约旦阿拉伯钾盐公司年产120 万t 氯化钾的生产装置采用本工艺。

(2)先脱除氯化钠的路线：即先提纯光卤石，将光卤石其他杂质进行去除，在进行对光卤石进行中加水使得光卤石进行分解，从而得到氯化钠晶体，按不同的脱钠方式工艺路线包括反浮选—冷结晶法、4#工艺兑卤法等，其特点分别简述如下：

4#工艺兑卤法：利用光卤石点卤水和水氯镁石点卤水掺兑后析出的氯化钠与光卤石粒度上的差异使光卤石与氯化钠分离。这样的制取工艺是可以获得较高纯度的产品，在制取过程中没有添加添加剂，因此所得到的氯化钠具有较高的质量。这样的方式对于钾元素的回收效率较低，由于其二次光卤石没有得到再次的回收提取，不适合大量的进行生产，在后期需要对于该工艺进行优化，进而提高钾元素的回收率。

反浮选—冷结晶法：反浮选通俗讲就是在生产提取中加入特殊的吸附剂，依托氯化钠和光卤石对于吸附剂的吸附能力的差异进行提取分离，在进行分离过后对于光卤石进行加水溶解，得到氯化钾产品(见图1)。这种工艺在国外应用较为普遍，以色列有年产130 万t 氯化钾的生产装置、约旦有年产40 万t 氯化钾的生产装置。采用反浮选-冷结晶的方式所得到的产品质量是比较高的，并且对于各种原料氯化钾、氯化钠的回收效果比较好，同时在制取设备的要求也相对较低，所消耗的材料和其他添加剂也相对简单，比较适合钾、钠的提取分离。这种工艺的唯一缺点就是制取过程复杂，相对操作繁琐，对生产效率有一定的影响。