老挝某光卤石矿浮选氯化钾工艺试验研究.pdf

4 6 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第6 期 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 6 7 1 - 9 4 9 2 ．2 0 1 7 ．0 6 ．0 1 2 老挝某光卤石矿浮选氯化钾工艺试验研究 胡勇，季荣，甘顺鹏，蒋世鹏 化工部长沙设计研究院湖南省钾及伴生物工程技术研究中心，长沙4 1 0 1 1 6 摘要对老挝某光卤石矿浮选K C l 工艺进行了试验研究。试验工艺流程简单，浮选效果显著。冷分解工艺中，分解水 量为原矿质量的1 9 ％。正浮选工艺中，粗选捕收剂Z X - 8 0 5 用量为1 6 0s ／t 。开路试验结果精矿K C I 回收率9 2 ．4 4 ％、精矿 K C I 品位9 2 ．2 7 ％，试验指标良好。试验结果表明试验所用工艺流程和工艺条件能够满足此光卤石矿生产K C I 的需求。 关键词光卤石；K C I ；冷分解一正浮选；分解水量 中图分类号T D 9 7 1文献标志码A文章编号1 6 7 1 - 9 4 9 2 2 0 1 7 0 6 ．0 0 4 6 - 0 3 E x p e r i m e n t a lS t u d yo nH o t a t i o no fP o t a s s i u mC h l o r i d ef r o maL a o t i a nC a r n a l l i t e H UY o n g ，J IR o 鸭．G A NS h u n p e n g ，J I A N GS h 咖e n g C h a n g s h aD e s i g na n dR e s e a r c hI m t a u ￡eo ft h eM i n 厶t r yo fC h e m w a ll n d m t ∥，H u n a nE n g i n e e r i n g R e s e a r c hC e n t e ro fP o t a s s i u ma n di t sC o ．e x i s t e dR e s o u r c e s ，C h a n g s h a4 1 0 11 6 ，C h i n a A b s t r a c t T h i sp a p e rc o n d u c t st h ee x p e r i m e n t a ls t u d yo nf l o t a t i o nt e c h n o l o g yo fp o t a s s i u mc h l o r i d ef r o ma L a o t i a nc a r n a l l i t eo r e ．T h et e s tp r o c e s si ss i m p l e ．a n dt h ef l o t a t i o ne f f e c ti sr e m a r k a b l e ．I nt h ec o l dd e c o m p o s i t i o n p r o c e s s ．m a s so fd e c o m p o s i t i o nw a t e ri s 1 9 ％o fr a wo r e ．I nt h ed i r e c tf l o t a t i o np r o c e s s ，t h ed o s a g eo ft h ec r u d e c o l l e c t o rZ X ．8 0 5i s16 0 ∥t ．O p e nc i r c u i tt e s tr e s u l t sa r er e m a r k a b l e t h er e c o v e r yo fK C li s9 2 ．4 4 ％a n dt h eg r a d e o fK C li s9 2 ．2 7 ％．T h et e s tr e s u h ss h o wt h a tt h ep r o c e s sa n dt e c h n o l o g i c a lc o n d i t i o n sc a nm e e tt h ep r o d u c t i o n d e m a n do ft h ec a r n a l l i t eo r e ． K e yw o r d s c a r n a l l i t e ；p o t a s s i u mc h l o r i d e ；c o l dd e c o m p o s i t i o n f l o t a t i o n ；m a s so fd e c o m p o s i t i o nw a t e r 光卤石矿是生产氯化钾的主要原料之一。根据单，容易操作，适用于多种不同类型的光卤石⋯。冷 光卤石的形成过程，光卤石矿主要分为天然光卤石分解一正浮选提钾工艺的核心是光卤石常温加水分 和盐田光卤石。我国，光卤石矿主要来自于盐湖卤解生成氯化钾以及氯化钾的浮选嵋。。。 奎璧恐I 。苎惫害訾宴誊苎慧兰旱篓黧擘娄1 试验部分 卤石，即为盐田光卤石。这种光卤石结晶粒度小，杂 ‘ ”、一⋯。 质含量较多。老挝地区经过勘测发现了大量的天然 1 ．1 试验原料 光卤石矿床，这种光卤石结晶粒度较粗。本试验的原矿来自老挝某光卤石矿床，矿样经 光卤石矿冷分解一正浮选提钾工艺是目前应用 过破碎后送达实验室，试样多元素化学分析结果见 比较广泛且成熟的工艺。这种工艺特点是流程简 表1 。 表1光卤石矿多元素分析结果 T a b l e1 M u l t i e l e m e n ta n a l y s i sr e s u l t so fc a m a l l i t e ／％ 垂室塑堕鉴 坚g 坠鱼 坐 基室 品位 1 0 ．1 33 ．7 8 1 9 ．6 45 0 ．3 20 ．2 51 5 ．8 8 1 ．2 工艺流程 本试验采用常用的冷分解一正浮选工艺，浮选 采用一次粗选、一次精选浮选流程，浮选温度为常温 收稿日期2 0 1 7 - 0 3 - 1 7修回日期2 0 1 7 - 0 9 - 2 2 作者简介胡勇 1 9 8 9 一 ，男，湖南长沙人，硕士．工程师。 2 5 ℃左右，工艺流程图见图1 。 1 ．3 试验药剂及设备 试验用捕收剂Z X - 8 0 5 由化工部长沙设计研究 万方数据 2 0 1 7 年第6 期胡勇等老挝某光卤石矿浮选氯化钾工艺试验研究 4 7 院研制。该捕收剂对K C l 有良好的捕收性能，且使 用方便。 试验设备主要包括X M B - 7 0 型三辊四筒棒磨机、 X F D 单槽浮选机、S H Z ．D 1 1 I 型循环水式真空泵等 原矿 药剂用量单位g ／t ； 选时间单位r a i n 一1 4 9 肛md i 6 1 ．3 1 ％ 图1 浮选工艺流程图 F i g ．1 F l o w s h e e to ff l o t a t i o np r o c e s s 1 ．4 理论分解水量的计算 光卤石分解水量是非常重要的试验数据。分解 水量必须控制在合理的范围，过多的分解水量会导 致光卤石分解后K C l 的溶解，降低了工艺的精矿回 收率；分解水量过低会导致部分光卤石未分解而进 入到尾矿中，降低精矿回收率HJ 。 首先，光卤石分解方程式口1 K C l M g C l 2 6 H 2 0 N a C l n H 2 0 一K C l 固相 N a C l 固相 M g C l 2 液相 n 6 H 2 0 K C l 液相 无机盐的溶解度与温度相关，故分解水量在不 同温度下也不一样。所以，在计算分解水量的时候， 需要考虑选择合适温度的相图。同时，考虑到原矿 中S O ～的含量很低，可以忽略不计，故本试验采用 2 5 。C 的N a 、K 、M 9 2 ／／C 1 一一H 0 四元相图进行计 算。如图2 所示。c 点作为分解后母液点。根据相 图的杠杆原理以及离子守恒，可以计算出理论分解 水量为原矿质量的2 3 ．0 5 ％。 2 试验结果及讨论 2 ．1 分解水量试验 试验前，经过计算得出的理论分解水量为 2 3 ．0 5 ％，然而实际的试验过程中，这个数值只能作 为一个参考或者基准，具体的实际分解水量受到试 验环境的影响，与理论分解水量会有差别。需要经 过试验来确定实际分解水量。 M g C l 2 N a C I1 0 2 03 04 05 06 07 08 09 0K C I 图22 5 ℃N a 、K 、M g “／／C 1 一一H 2 0 四元体系介稳相图 F i g ．22 5 ℃N a 、K 、M 9 2 ／／C I 一一H 2 0m e t a s t a b l e p h a s ed i a g r a mo ff o u rc o m p o n e n ts y s t e m 在理论分解水量的基础上，试验考查的分解水 量分别为原矿质量的1 5 ％、1 9 ％、2 3 ％、2 7 ％。 可以通过分析分解后固体中的M 9 2 品位以及 K 回收率来确定合理的分解水量。试验结果见图3 。 图3分解水量对分解后固体中M 9 2 品位、 K 回收率的影响 F i g ．3 E f f e c to fd e c o m p o s i t i o nw a t e ro nM 9 2 g r a d ea n dr e c o v e r yo fK i nd e c o m p o s e ds o l i d 枣 褂 擎 凰 如图3 所示，随着分解水量的增加，M 9 2 品位逐 渐减小，K 回收率逐渐减小。结合光卤石分解方程 式，同时考虑到母液夹带，可以看出分解水量为原矿 质量的1 9 ％、2 3 ％、2 7 ％时，光卤石基本分解完全。 而分解水量为原矿质量的2 7 ％时，K 回收率过低， 所以我们考虑分解水量为原矿质量的1 9 ％、2 3 ％是 比较合适的。 下面通过一组浮选试验来进一步确定分解水 万方数据 4 8 有色金属 选矿部分2 0 1 7 年第6 期 量，浮选流程如图1 。试验验条件为磨矿3m i n ，分解 时间取经验值4 0m i n ，捕收剂Z X ．8 0 5 用量取经验值 1 2 0g ／t 。试验结果见表2 。 表2不同分解水量浮选试验结果 T a b l e2R e s u l t so ff l o t a t i o ne x p e r i m e n t sw i t hd i f f e r e n t d e c o m p o s i t i o nw a t e r ／％ 如表2 所示，对比分解水量为原矿质量的2 3 ％ 的浮选效果，当分解水量为原矿质量的1 9 ％时，浮选 精矿中K 品位高出1 ．3 个百分点，K 回收率高出 将近6 个百分点。试验结果表明分解水量为原矿质 量的1 9 ％是较为合适的。 2 ．2 捕收剂Z X - 8 0 5 用量的确定 捕收剂用量对浮选效果至关重要。本试验中， 浮选流程较为简单，使用药剂单一。在经验值的基 础上，试验对捕收剂用量8 0 、1 2 0 、1 6 0g ／t 进行了浮 选试验考察。试验结果见表3 。 表3捕收剂Z X ．8 0 5 用量对浮选效果的影响 T a b l e3E f f e c to fc o l l e c t o rZ X ．8 0 5o nf l o t a t i o n e f f i c i e n c y ，嚷 繁／型t 昱亍产品貅产率下M g “ ‰a麓耋 g ‘ K 。州。乙l 收翠 精矿 1 9 ．4 44 7 ．8 50 ．5 4 0 ．2 24 5 ．3 08 1 ．2 0 8 0譬墨7 8 5 9 2 4 7 n7 63 1 ‘9 8 5 3 7 4 1 6 9 6 中矿1 ．9 71 0 ．7 40 ．1 92 8 ．6 7 5 4 ．4 81 ．8 5 合计 1 0 0 ．0 1 1 ．4 60 ．7 02 5 ．7 4 5 2 ．1 1 1 0 0 ．0 如表3 所示，随着捕收剂用量的增加，精矿中 K 回收率增大，在Z X 一8 0 5 用量达到1 6 0g ／t 时，K 回 收率高达9 2 ．4 4 ％，而精矿中K 品位也没有降低，还 略有升高，在Z X ．8 0 5 用量达到1 6 0g ／t 时，精矿中 K 品位高达4 8 ．3 ％，即K C l 品位为9 2 ．2 7 ％，不考虑 夹带的水分，精矿产品中的K C l 含量已达到农用K C l 一等品标准。如果考虑到母液夹带，则其它固态杂 质的含量更低。因此，捕收剂用量1 6 0g ／t 是合适 的。同时，精矿中不溶物和C a 2 、M 9 2 含量几乎可 以忽略不计，精矿产品经过后续的简单洗涤、干燥 后，能比较容易的达到农用K C l 优等品以及工业用 K C l 标准。 3结论 试验采用冷分解一正浮选工艺，对老挝某光卤 石矿进行浮选K C l 工艺条件研究。试验工艺流程简 单，浮选效果显著。 冷分解工艺中，通过理论计算得到理论分解水 量为原矿质量的2 3 ．0 5 ％，经过分解试验以及浮选试 验最终确定合适的分解水量为原矿质量的1 9 ％。 正浮选工艺为一次粗选、一次精选浮选流程，粗 选捕收剂Z X ．8 0 5 用量为1 6 0g ／t ，开路试验结果浮 选精矿K C l 回收率9 2 ．4 4 ％、精矿K C l 品位 9 2 ．2 7 ％，试验指标良好。试验结果表明试验所用工 艺流程和工艺条件能够满足此光卤石矿生产K C l 需求。 参考文献 [ 1 ] 曹沁波．可溶性钾盐正浮选的浮选化学研究[ D ] ．太原 山西大学，2 0 1 1 ． [ 2 ] 王石军．冷分解一浮选一洗涤法氯化钾工艺中加水量的 控制[ J ] ．化工矿物与加工，1 9 9 9 5 1 1 - 1 4 ． [ 3 ] 王斌．光卤石浮选工艺稳定性控制研究[ J ] ．磷肥与复 肥，2 0 1 5 ，3 0 7 1 4 1 6 ． [ 4 ] 谢炳俊，纪律，陈高琪，等．大浪滩光卤石矿冷分解一 正浮选工艺研究[ J ] ．化工生产与技术，2 0 1 4 ，2 1 2 3 9 4 1 ． [ 5 ] 王石军．光卤石矿类型对冷分解一浮选法生产氯化钾工 艺的影响[ J ] ．海湖盐与化工，2 0 0 0 ，2 9 5 l - 4 ． 万方数据