[发明专利]一种固体钾盐矿旋转分解正浮选制备氯化钾的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于化工技术领域，特别涉及到井下开采固体钾盐矿生产氯化钾的工艺方法。

背景技术

钾肥是农业必不可少的基础肥料，我国钾肥每年的需求量远远大于生产能力，而在我国周边国家，已探明的固体钾盐矿储量较大，可通过井下开采——化学浮选的方法进行资源化开发。世界上大部分氯化钾产品都是依靠浮选工艺提取的，已经工业化生产的工艺有冷分解-正浮选法和反浮选——冷结晶法，并主要应用在盐田蒸发光卤石矿的加工。井下开采的固体钾盐矿块矿，经过闭路粗碎后得到粗颗粒钾盐矿直接采用冷分解——正浮选工艺生产氯化钾产品，具有工艺流程短、操作简单，得到的较大颗粒尾盐便于井下回填等优势。但粗颗粒钾盐矿分解后的矿浆中氯化钠仍然保持较大粒度和一定的质量浓度，造成钾盐矿的分解、浮选工艺过程物料输送堵塞、粗颗粒沉槽不能连续生产等问题。井下开采的固体钾盐矿粗颗粒含量较高，直接采用现有盐田蒸发光卤石矿的冷分解——正浮选的生产工艺和设备很难适应井下开采的固体钾盐矿块矿浮选生产氯化钾。因此，采用固体钾盐矿旋转分解及选择性分级——柱式浮选工艺生产氯化钾产品不仅可以满足分解和浮选工艺和设备物料输送堵塞、粗颗粒沉槽的要求，同时通过选择性分级除去粗颗粒石盐后，可以大大增加浮选系统的处理能力，降低生产能耗，节约生产运营成本和建设投资。

发明内容

本发明的目的旨在于克服现有技术的缺陷，提供一种工艺稳定性好，生产能力大，生产能耗低，投资省，符合节能、环保、清洁的低碳生产要求的固体钾盐矿旋转分解正浮选制备氯化钾的生产方法。

本发明的目的是通过以下述技术方案予以实现。

本发明所述的固体钾盐矿旋转分解正浮选制备氯化钾的生产方法，工艺流程为：固体钾盐块矿原料经闭路粗碎→旋转分解及选择性分级→管流矿化→柱式正浮选→分离→再浆洗涤→再分离→干燥→氯化钾产品，其步骤为：

a．固体钾盐矿原料经闭路粗碎，采用井下开采的固体钾盐矿块矿为原料，将钾盐矿经闭路破碎，控制其钾盐矿粒度为-10mm； 

b．旋转分解及选择性分级工艺，是将破碎的固体钾盐矿、水和饱和卤水以水溶解氯化镁的比例送入旋转分解分级器进行分解及选择性分级得到细粒级的矿浆，同时在旋转分解器内进行选择性分级分离出粗颗粒尾盐直接抛尾；

c．管流矿化工艺：从旋转分解器得到的矿浆由泵送入到管流矿化混合器与浮选捕收药剂盐酸十八胺进行充分混合，得到混合矿化矿浆；

d．柱式正浮选工艺：从管流矿化混合器来的矿化矿浆进入到浮选柱内，在浮选柱进行旋流——静态正浮选并得到合格的粗钾泡沫；

e．步骤d所得的粗钾泡沫经分离、再浆洗涤、再分离后干燥得到含量为95%的氯化钾产品，从步骤d的浮选柱低部排出的尾盐矿浆经过滤分离得到尾盐直接抛尾；

f．旋转分解器和浮选柱直接抛尾的尾盐后直接送入井下充填。 

步骤a所述的钾盐矿原料为地下开采的光卤石矿、光卤石→钾石盐矿和光卤石→石盐混合块矿或盐田光卤石结晶矿。

将步骤b钾盐矿引入到旋转分解器中加水和母液进行旋转分解，分解的时间控制在0.25～2.0小时，分解的温度控制在10～40℃，旋转分解器转速控制在5～44转/分。

步骤b所述的水溶解氯化镁的比例，是加水分解，其中水加入量是以钾盐矿中氯化镁的含量为基准，按照KCl-NaCl-MgCl₂-H₂O四元水盐体系相图，计算出溶解氯化镁的水量，加入母液是为了调整钾盐矿分解后的料浆浓度。

步骤b所述固体钾盐矿加水和母液在旋转分解器中完成冷分解后的矿浆固相组成为氯化钾与氯化钠，液相组成是氯化镁、氯化钾和氯化钠的三相饱和溶液。

步骤b分解产生的矿浆经过旋转分解器得到浓度重量比为15%～40%的分解矿浆，分级出0.5～10 mm的粗颗粒氯化钠石盐，控制其氯化钾含量小于2.0%，分级尾矿直接排放到井下作为充填料回填或精制成氯化钠产品。

步骤c的分解矿浆由泵送入到管流矿化混合器与经过计量的浮选捕收药剂盐酸十八胺在管流混合矿化器中进行混合矿化，控制其浮选捕收药剂用量为原矿重量的1.0～2.5%，矿化混合时间为1～5min，混合温度为10～40℃。

步骤d得到的矿化矿浆直接进入浮选柱进行正浮选，浮选柱形成的浮选泡沫经过过滤分离可获得氯化钾含量80.0～85.0%的粗钾。