新型钾石盐捕收剂ZX-806浮选光卤石矿试验研究

胡 勇，季 荣，甘顺鹏，蒋世鹏

(中蓝长化工程科技有限公司，湖南省钾及伴生物工程技术研究中心，湖南 长沙 410116)

光卤石矿冷分解—正浮选提钾工艺是目前应用比较广泛且成熟的工艺。其特点是流程简单，容易操作，适用于多种不同类型的光卤石[1]。冷分解—正浮选提钾工艺的核心是光卤石常温加水分解生成氯化钾以及氯化钾的浮选。而浮选过程中，捕收剂的性能对浮选效果和经济效益有直接影响。

目前，在氯化钾正浮选过程中，阳离子捕收剂的应用最为广泛。氯化钾浮选中，阳离子捕收剂主要为脂肪胺(RNH2,R=C12-C24)和脂肪二胺(RNH2(CH2)3·NH2，R=C12-C24)。脂肪胺在水中解离后生成疏水基RNH3+，这种疏水基能选择性的增大氯化钾表面的疏水性，达到浮选捕收的目的[2]。在生产上，主要选用碳链长度为12以上的脂肪族伯胺作为氯化钾浮选捕收剂。其中，在美国常用十二胺盐酸盐(DDA:CH3(CH2)11NH3Cl)浮选氯化钾[3]；在加拿大和中国，则较多使用十八胺盐酸盐(ODA:CH3(CH2)17NH3Cl)作为氯化钾浮选捕收剂[4]。

1 试验部分

1.1 试验原料

试验所用的原矿根据采集方式不同分为旱采光卤石矿和水采光卤石矿。原矿化学多元素分析结果见表1，浮选母液根据25 ℃五元体系相图的D点母液组成配制而成。化学多元素分析结果见表2。

表1 原矿化学多元素分析结果Tab.1 Analysis result of chemical multi-element analysis of raw ore %

表2 浮选母液化学多元素分析结果Tab.2 Chemical multi-element analysis results of flotation mother liquor %

1.2 试验设备(表3)

表3 主要设备表Tab.3 List of main equipment

1.3 试验药剂

试验所用选矿药剂为捕收剂ZX-806、十八胺和起泡剂2#油。其中，捕收剂ZX-806直接加水热溶，65 ℃保温备用，同时药剂具备起泡性能，使用时无须起泡剂；而捕收剂十八胺需要加等量的盐酸酸化配制，同时在试验中需要添加起泡剂2#油配合使用，80 ℃保温备用。ZX-806、十八胺均配制成2%的水溶液使用，2#油原液使用。

1.4 试验工艺流程

根据五元体系相图计算理论加水量，其中旱采光卤石理论加水量为原矿质量的30.8%，水采光卤石矿理论加水量为原矿质量的26.7%。

试验浮选时采用两种浮选药剂进行浮选，分别为ZX-806和十八胺。试验过程中，发现原矿粒度较大，为防止浮选机的循环孔堵塞，用三辊四筒棒磨机将原矿磨矿2 min。根据试验经验以及矿山选矿厂的浮选工艺参数，将光卤石分解时间定为40 min，将浮选药剂用量定为80 g/t原矿，采用一粗一精的浮选流程，试验流程见图1。

图1 浮选药剂对比试验流程图Fig.1 Flow chart of flotation reagent comparison test

2 试验结果与讨论

2.1 旱采光卤石矿浮选试验

旱采光卤石矿主要进行了简单的分解水量条件试验和浮选药剂对比试验。分解水量试验条件：分解时间40 min，捕收剂ZX-806为80 g/t，一粗一精浮选流程。结果见表4。分解水量试验可以确定较为合适的光卤石分解水量，然后在这个分解水量条件下对比两种浮选药剂的浮选效果，结果见表5。

表4 旱采光卤石矿分解水量试验结果Tab.4 Test results of decomposition water volume of dry mining carnallite ore %

表5 旱采光卤石矿浮选药剂对比试验结果Tab.5 Comparative test results of flotation reagents for dry mining carnallite ore %

经过计算得出的旱采光卤石的理论分解水量为原矿质量的30.8%，结合选矿厂的生产工艺参数，将分解水量减少到原矿质量的25.8%进行对比试验。从表4看出，对比不同分解水量所得到的浮选精矿，综合考虑产率、品位和回收率， 30.8%的分解水量较合适，因此下一步浮选药剂对比试验，分解水量定为30.8%。

从表5看出，同等药剂用量下，对比精矿各离子品位和K+回收率ZX-806效果略好于十八胺。

2.2 水采光卤石矿浮选试验

水采光卤石矿主要进行了简单的分解水量条件试验和浮选药剂对比试验。分解水量试验条件：分解时间40 min，捕收剂ZX-806为80 g/t，一次粗选浮选流程。结果见表6。分解水量试验可确定较为合适的光卤石分解水量，在这个分解水量条件下对比两种浮选药剂的浮选效果，结果见表7。

表6 水采光卤石矿分解水量试验结果Tab.6 Test results of decomposition water volume of water mining carnallite ore %

表7 水采光卤石矿浮选药剂对比试验结果Tab.7 Comparative test results of flotation reagents for water mining carnallite ore %

经过计算得出的水采光卤石的理论分解水量为原矿质量的26.7%，结合选矿厂的生产工艺参数，将分解水量增加到原矿质量的29.7%进行对比试验。从表6看出，对比不同分解水量所得到的浮选精矿，综合考虑产率、品位和回收率，29.7%的分解水量较合适，因此下一步浮选药剂对比试验，分解水量定为29.7%。

从表7看出，同等药剂用量(80 g/t)对比精矿各离子品位和K+回收率，ZX-806效果略好于十八胺。

3 结论

ZX-806为中蓝长化工程科技有限公司针对光卤石、钾混盐矿研制的新型钾盐捕收剂，对比传统药剂十八胺，其安全环保、配制方便，选择性和起泡性能好，无需和起泡剂搭配使用，配制时无需盐酸酸化，可省去购买危险化学品盐酸的繁杂手续，并增加配药岗位的安全性。

2)通过试验发现，ZX-806选择性强于传统的十八胺、2#油药剂组合，在相同药剂用量的情况下，浮选精矿品位、回收率均略高，且表现出极强的排钠效果，浮选精矿中NaCl含量低，为后续的硫酸钾合成工艺提供了优质原料。