钾肥生产工艺中结晶器加水方式的应用

蒲晓强(青海盐湖工业股份有限公司钾肥分公司，青海 格尔木 816099)

0 引言

我国内部能够开展种植工作的土地较多，但是人均数量较少，甚至还有一部分土壤缺少钾元素，让当前市场内部对其存在大需求数量。在农业种植过程中，较为具备代表性的钾肥便是氯化钾，占据了使用总量的91%。与此同时，在当前国内的真实情况中，缺少较为严重的便是可溶性钾元素，这对钾肥的生产、发展工作造成了严重的限制。相应的调查结果显示，国内84%的土地中钾元素都相对较小，当前生产制造工作虽然在不断进步，但仍存在供应上的缺口。

1 钾肥的生产特点

在进行钾肥生产时，与粉末状的相比，颗粒在物理性质上会表现得更为稳定，在装卸中优势表现最为明显。与此同时，其在流动效果上的表现也相对较好，这不仅能在一定程度上大幅降低施肥工作开展的难度，还能使钾肥保存更长的时间。在对钾肥进行长期保存时，粉末状的容易发生凝结问题，颗粒状产生该情况的概率较小，并且还可以与其他种类肥料搭配使用。除此之外，颗粒状的钾肥在大量使用中，同样具备明显的优势[1]。

2 钾肥生产工艺要点

农业生产活动中，人员使用钾肥之后能够提高作物的产量。植株内部存在的钾元素通常为离子形式，能够促使内部氮元素、碳水化合物的代谢速度，并对其中的矿物质进行调整、使用。氯化钾的外观与食盐较为相似，容易溶解在水中，呈现出相应的粉末状、白色晶体状，也具备一定苦、咸味道。现实中，相应技术人员可以通过泡沫浮游的措施，对其进行提取。在选矿工作开展的过程中，需要研究各个组分的湿润程度，并将饱和盐溶液当作浮选的介质，之后在水中加入相应矿物，这时一些物质颗粒不易被湿润，会漂浮在表面上。氯化钾由于较容易被湿润，需要加入特殊的药剂来完成分离工作[2-3]。

2.1 浮选生产

在氯化钾生产的过程中，如果仅是对光卤石进行简单加工，会让氯化钾的质量难以提升。因此，在该措施的基础上，要选择使用浮选、溶解结晶的措施对工作进行辅助，从而大幅提升钾肥的质量。在制作氯化钾时，人员可以依据对反浮选法的使用，在光卤石的基础上，回收该物质。想要大幅提升工作质量，要对以下内容多加注意：低钠光卤石在放到结晶器内后，需要添加一定量的分解母液与淡水。而后，生产机组系统应当在持续搅拌下，将结晶氯化钾从低钠光卤石中分解析出。在整个处理过程中，应当注重对母液和淡水的用量控制，以及搅拌的持续性，由此才能保障生产物料的品质。

2.2 冷结晶浮选

冷结晶浮选生产方式，主要是对液体中存在的光卤石饱和程度进行控制，并在常温情况，在内部分解出大量的氯化钾。人员在生产工作中，需要对以下几方面加大注意力：一是在结晶设备的内部加入相应的光卤石，发生结晶沉淀情况后，需要对其中的溶液进行清洗、溶解，再加入相应的原液，将其中的粗钾分离出来。二是人员要经过冷结晶操作，对粗钾进行处理，然后依据洗涤、过滤操作，产出浓度更高的氯化钾，使其具备57%的回收率，节省成本上的支出[2]。

3 反浮选冷却结晶工艺的有关概述

光卤石矿中包含纯光卤石以及细粒盐粒，后者直径不超过0.4 mm。在原矿光卤石处于饱和状态中的浮选介质里，添加专用药剂，能适当提升细盐表层的疏水性，但不会提高光卤石的该性质。NaCl会直接黏附于浮选设备中的气泡表面，并上浮至矿浆的表层。使用刮板将其清理出来，在矿浆内仅保留光卤石，等到完成脱卤后，便能得到低钠光卤石。随后，将其放到结晶器中，添加适量水，实现分解与结晶。在此过程中，需要严格把控分解条件，让溶液内的KCl处于过饱状态，让常温环境中的晶体，逐渐长大。

3.1 调浆环节

放到浮选系统内的光卤石矿浆，其实际流量与浓度，均会影响系统运行的稳定性与成效。其中，应用的光卤石矿浆，在生产实践中共有两个构成，即：通过采收系统获取，在浓缩机进行浓缩处理后的矿浆；补充的原矿和调浆液经过混合后，得到的额矿浆。生产实践期间，矿浆浓度过大引发压槽，属于常见现象，这会导致添加的药剂比较零散，分布不均，不利于浮选操作。另外，如果流量超过设定标准，浓度偏小，会出现冒槽的情况，药剂与矿浆均会外溢，此时的浮选收率并不理想。而为确保生产活动连续、平稳进行，经过调浆环节后的光卤石矿浆，要保证其处于浮选槽内时，浓度控制在30%～35%之间，而系统注入流量是每小时1 100 m3以下。借此，不仅能预防压槽问题，还能让运行的浮选系统处于满负荷状态中，降低生产机组的受损程度。同时，矿浆里的光卤石组分和粒度，会明显影响生产工艺的实施成效。实际生产中，应当加强对上述内容的关注度。

3.2 残留泡沫

浮选环节结束后，需要把NaCl成分的泡沫刮出去。而现实生产操作期间，会有部分泡沫残留，跟着矿浆一起来到低钠浓密池，与光卤石矿浆的相应溢流液进行混合，以备调浆。在二次启动浮选系统后，会因为泡沫残留，导致原矿品质下降。此外，浓密池的实际截面积极大，低钠光卤石矿浆通过管道来到浓密池后，可利用搅动处理，将剩余的少量泡沫清理干净。NaCl细粒会在光卤石颗粒的拖曳中，逐渐向下运动，提高沉降效率，这直接关系到低钠光卤石的品质。在残留泡沫过多时，上述情况表现得更加明显。若想有效提升浮选收率，系统运行中，残留泡沫不能循环出现。实际生产加工中，可把溢流管道改成溢流槽，并在相应槽内增加泡沫挡板，提高泡沫的清理效果，以此保障生产质量。

3.3 结晶器溢流液

近些年，在结晶器溢流液流向问题的讨论上，始终有争议。此种溢流液内包含KCl，和结晶器底流相同，需要集中运送至粗钾浓密池。简单来讲，溢流液进入后，会降低粗钾的品质色，同时还需考虑的是，如果底流泵出现堵塞的问题后，切换至备用泵或是直降让结晶器停止进料，操作过程至少要五分钟，但在此期间，低钠矿浆已经溢流到粗钾浓密池内，最终成品的品质不能得到保障。在部分生产活动中，会把这些母液全部回收，而后使用热熔重结晶的方式，无论固相还是液相，把其中的KCl都析出。

3.4 洗涤环节

为有效提升KCl品质，应当使用适量淡水，实施全面洗涤，清理掉粗钾内的NaCl与MgCl2。此环节是生产工艺中，最后一个能提升产品质量的工序，相关工作者要保证加水操作及时、精准。实际生产中，在浓密池底流完成脱液处理后，可开展此项工作。安排脱液洗涤处理的目的是控制物料总量，也就是清理掉液相。为方便物料运输，可直接应用离心机进行滤液调浆，随后启动机器，实现离心分离，获得产品。在开始过滤时，某些粒度极小的KCl颗粒通过滤网，会导致得到的滤液比较浑浊。在出现“架桥”情况后，该类颗粒才会被阻拦。把离心机内的滤液都用于粗钾淋洗液，能提高回收小规格颗粒的便利性，但这并不推荐。因为在洗涤期间，此类颗粒不会被彻底回收，仍会影响液相，打破各成分之间的平衡，还会增加粗钾脱液环节的工作负荷。同样，只应用淡水实现调浆，也不利于保障回收率。因此，在实际添加淡水以前，需要对粗钾成分进行检测，测定不同成分实际所需的水量。在得到最优洗涤水量的基础上，开展洗涤处理，不仅能确保系统运行平衡，还可以收获较佳大的洗涤处理成效，保障KCl的收率。

4 结晶器加水处理方法

在钾肥生产过程中，给结晶器加水时，主要存在三种操作手段：(1)人员先将分解完成的水加入到结晶器中心筒内；(2)将结晶器分解完成的水导入到结晶罐内部；(3)将分解完成的水直接导入到循环水泵口。

4.1 分解水加入结晶器的中心筒内

在该过程中，人员可通过心筒来使用结晶器，之后向其中加入白色水。该方式的主要优势之一是依据对该种结晶器的使用、加入，准备好分解水，使其在结晶器内，与低温光卤石体进行充分接触，促使溶解的速度加快，使用时间更短，由此提高该道工序的运行效率，为实现连续生产夯实基础条件。其中的缺点便是：容易发生脱水、小量的酸性颗粒结晶、氯化钾进行脱水液相的问题，导致氯化钾回收率相对较低。在分解水不通过任何处理运输到中心筒的过程中，液相内极有可能存在小规格的颗粒物，这在影响氯化钾实际回收彻底性的同时，还会因为晶核存在数量大，导致最后生产出来的氯化钾质量明显下降[4]。

4.2 结晶器分解后进入细晶罐

在液体结晶之后，各个容器中母液分解时，会释放出稳定程度较高的氯化水溶液，这时人员可以让母液细晶罐与相应液体之间进行良好接触，让其通过自动控制达到合理调节其稳定程度、氧化度、稳定饱和度等方面的优势。与此同时，在使用的过程中，还可以通过母液温度自动调节的控制系统，对结晶过程中的温度进行管控，之后在相关液体内部、细晶母液淀浆内部，达到结合稳定程度、氧化程度、饱和程度的标准。在该操作过程中，这不仅能对母液结晶情况、结合氯化钾、结晶效率有一定促进作用，还能降低其中氯化钾的颗粒程度。除此之外，在使用的过程中，还存在一定的缺点——生产工作者需要借助分解水，对母液本身进行有效调节，确保其饱和度处于工艺标准内。而在实际生产中，该项处理环节需要耗用较长的时间，并不符合现代生产需要。对此，应当提前做好有关的计算工作，提高事前准备工作的落实效果，确定不同饱和状态下的总体水平系数与浓度情况，基于此开展调节处理，可以有效缩短工作时间。

4.3 分解水加入到循环泵口内

经过分解操作之后的泵中水，会直接被接入到溶液循环阀内的泵口中，对其进行再次的分解操作，促使相应水分与已进入处理工人筒内、溶液循环开展中的液晶核氯化产生接触后，高效地将大量细小母液晶核氯化钾进行有效溶解、消除，然后长时间保留处理好的额外的晶核，以此保障相关的氯化钾化肥的颗粒程度处于良好状态，以及保证其在使用过程中的环境情况、质量。除此之外，由于互相接触过程之中的化学反应时间相对较短，更有利于开展粒度动态控制、质量调节工作的进行。

5 钾肥生产工艺的未来发展

从当前国内外诸多资源现实情况的角度进行分析，国内创建钾肥生产工业体系不仅可以保障自身的充足实用，还能将以往的被动地位扭转过来，并建设出年产总量达到100 万吨的生产基地。与此同时，生产工作使用的结构，还在往高效率化、高质量化、综合使用化方向进步。除此之外，国内该方面资源的充足性，让生产工厂逐渐出现了全新的结晶方式硫酸钾制作工艺，之后还依据其中的过剩的产品，形成了相关的示范性技术内容，并实现了当前国内在钾肥上的自给自足。不仅如此，在发展的过程中，钾肥的生产制造还满足了当前农业建设中的增长需要[5]。

6 结语

综上所述，科学技术的不断发展，大幅提升了化肥的生产质量和效率，也让反浮冷选结晶技术被大范围使用。通过对钾肥的生产特点、工艺标准、钾肥生产工艺要点、工艺原理，以及冷却结晶原理、加水处理方式、未来发展的内容进行细致分析后，工厂需要在真实情况的基础上，挑选使用适合的措施，发挥该工艺存在的优势，从而大幅提升总体的产出数量。