[发明专利]一种杂卤石-石盐伴生矿床的开采利用方法

说明书

技术领域

本发明涉及矿床开采领域，特别涉及杂卤石-石盐伴生矿床的开采利用方法。

背景技术

杂卤石是一种广泛分布的难溶性硫酸盐型钾矿，其理论含钾量高达12.8%。杂卤石溶浸时离子溶出速度慢，且钾离子的平衡浓度较低。安莲英等人通过实验，测得杂卤石在淡水中于25℃、50℃、75℃条件下液相K⁺溶解平衡浓度分别为：19.13g/l、22.30g/l、36.78g/l。要达到这样的结果，需要较为苛刻的条件：较细的粒度、较高的固液比等。由于杂卤石难溶的特性，目前杂卤石的开发仅限于地表或浅层单一矿体的直接开采，普遍采用粉碎、焙烧、水溶的方法，但成本较高，不能得到有效普及。

杂卤石常与石盐矿场伴生，储量较大，是我国潜在钾矿资源。而对于深埋地下的杂卤石与石盐伴生矿床，由于其埋藏深、高价值钾盐组份难溶的特点，该种伴生矿床的开采利用在国内外却更是鲜有报道，使之一直成为不能被有效利用的“呆矿”。

目前，如何开采利用杂卤石-石盐伴生矿床一直是研究人员研究的热门课题。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种杂卤石-石盐伴生矿床的开采利用方法，操作简单，易于实现。

本发明公开了一种杂卤石-石盐伴生矿床的开采利用方法，包括以下步骤：

（A）在杂卤石-石盐伴生矿床中注入淡水，浸出卤水原液，所述卤水原液中的钠离子浓度大于79g/L，钾离子浓度大于4g/L；

（B）将所述卤水原液与石灰乳液反应，过滤后加入碳酸钠溶液，得到净化卤水；

（C）将所述净化卤水真空蒸发浓缩，控制硫酸根离子浓度大于20g/L，得到粗氯化钠和浓缩卤水；

（D）将所述浓缩卤水经冷冻得到粗硝和冻硝母液；

（E）所述冻硝母液真空蒸发浓缩，控制钾离子浓度大于80g/L，得到粗氯化钠和制盐母液；

（F）将所述制盐母液降温冷却，得到粗氯化钾和析钾母液。

优选的，所述步骤（A）中，所述卤水原液中的钠离子浓度为80～120g/L，钾离子浓度为5～50g/L。

优选的，所述步骤（B）中，所述石灰乳液的质量百分浓度为10%～20%。

优选的，所述步骤（B）中，所述卤水原液与石灰乳液反应的温度为30～50℃。

优选的，所述步骤（B）中，所述碳酸钠溶液的饱和度大于50%。

优选的，所述步骤（C）中，所述硫酸根离子浓度为40～80g/L。

优选的，所述步骤（D）中，所述冷冻的温度低于-3℃。

优选的，所述步骤（E）中，所述钾离子浓度为81～120g/L。

优选的，所述步骤（F）中，还包括将所述析钾母液重复用于步骤（E）中进行真空蒸发浓缩。

优选的，所述步骤（F）中，所述冷却温度低于80℃。

与现有技术相比，本发明的杂卤石-石盐伴生矿床的开采利用方法，包括以下步骤：（A）在杂卤石-石盐伴生矿床中注入淡水，浸出卤水原液，所述卤水原液的钠离子浓度大于79g/L，钾离子浓度大于4g/L；（B）将所述卤水原液与石灰乳液反应，过滤后加入碳酸钠溶液，得到净化卤水；（C）将所述净化卤水蒸发浓缩，控制硫酸根离子浓度大于20g/L，得到粗氯化钠和浓缩卤水；（D）将所述浓缩卤水经冷冻得到粗硝和冻硝母液；（E）所述冻硝母液真空蒸发浓缩，控制钾离子浓度大于80g/L，得到粗氯化钠和制盐母液；（F）将所述制盐母液降温冷却，得到粗氯化钾和析钾母液。

本发明通过将伴生矿床共同溶采，再将溶采的卤水通过净化、一段制盐、冻硝、二段制盐、析钾等工序合理结合，得到了多种产品，使伴生矿床得到最大化利用。该方法操作简单，易于实现，成本低，收率高，不仅降低了杂卤石的开采成本，还实现了资源的综合利用。其次，冻硝阶段起到调节作用，可适应卤水原液中硫酸根与钾离子浓度的大幅波动，因次本发明适用于多种物质浓度的卤水原液。再次，本发明所述方法得到的产物基本均可以回收利用，环保清洁，有利于降低成本，而且各种离子的收率和纯度较高。

附图说明

图1为本发明开采利用方法的流程图。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明实施例公开了一种杂卤石-石盐伴生矿床的开采利用方法，包括以下步骤：