光卤石矿中氯化钾和氯化钠分离工艺的试验研究

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1、第 2 3卷 第 5 期 海 湖盐与 化工 光卤石矿中氯化钾和氯化钠 分离工艺的试验研究 地矿 部青海中心实验 室 地矿部郑州矿产综合 利用研究所 张益魁 王建业 内容提要本文对光卤石矿中氯化钾 和氯化钠的分 离进行了试验研究 , 采用了分 级一冷溶一冷结晶的工艺流程 , 达到了较好的技术 和经济指标 。 关键词光卤石 氯化钾 粒度分级 A bstr a etIn thlsPaPerthere s e a reha nd te sto n sePa r atio nofsod一umehloridea nd pota ssiumc hl o ride f r ome ar nall ite m

2、一n e wa sintrodu eed 。 Thete ehnolog一e alp ro e e ss “slz e ela ssif ie atio n 代 old d is solution 一 olderystall izario n l , wa s adopted , andago od teeh - no logi e alan d e cono mieta rgetwo u l d be re a e hed 。 Keywo rds Ca rn all ite Pota s sium chloride s一 ze elas sif ieatio n 1 前言 目前 国内外从含钾

3、卤水中回收 氯化钾 一般 采用盐田日晒获光卤石矿 、 光 卤石 矿 一冷 溶一宁令 结晶一浮选 制取氯化 钾的工 艺流程 。 采用该工 艺流程典型 的生产厂家有美国大盐 湖 , 国内有 青海省察尔 汗等 。 该工艺需 要采用浮选法 分离 氯化钾 和氯 化钠 , 要 加人药 剂才能 实现 , 从而 使 工艺 流程复杂 , 排 放尾矿 一 中的浮选药剂又对 盐湖造成 污 染 , 导致氯化钾 生产成本较 高 。 为了改进其工艺流程 , 解决浮 选工艺的不 足 , 本人对察尔汗地区所产 浅水盐田光 卤石矿 - 和 深水盐田光 卤石矿 进行了试 验研究 。 2 光 卤石矿样的特性及组成 样品中的主 要矿

4、 物有 : 光 卤石 、 石盐 、 水 氯镁 石和 石膏 。 光 卤石(K CI MgC I : 6H ZO ) : 晶体 最大 表 粒 度 约6mm , 最 小 为0 .0 3mm ; 浅 水 盐田光 卤石 矿 的优 势粒 级 5一 o . Zm m , 深水 盐田光 卤 石矿的优势粒 级3 一 0 . lmm ; 部分 光卤石 矿中 包裹有 石 盐 ; 两样品中光卤石含量分别为 73 . 44%和77 . 31% 。 石 盐(N aC I ) : 立方晶体 , 无色透 明 , 粒径 小于光卤石 , 优势粒径 也小于光 卤石 , 被包裹 的石 盐约2 5% 。 水 氯 镁 石 ( MgCI

5、: 6H ZO ) : 呈微 细 短 柱 状 , 针 状 晶体 , 无色透明 , 玻璃光泽 ; 矿 石中 水 氯镁 石系 老 卤与光 卤石分离 时 、 带人老 卤蒸 发结晶而 成 ; 两样品中水氯 镁 石 含 量 分 别 为 10 . 43%和3 . 14% 。 石膏(e aso; ZH Zo ) : 呈微细晶体 , 分布 在0 . 074m m粒级 中 。 试 验样品的化学组分 见表 1 。 试验样化学分析结果 (%) 样样品品 K 十十 N a+ + + Mg Z Z Z C a Z+ + + 5 0 互互 CI I I 水不溶物 物 浅浅水样样 9 . 64 4 46 . 0 8 8 8

6、7 8 9 9 90 . 22 2 20 . 7 8 8 84 0 . 25 5 50 . 17 7 7 深深水样样 】05 5 5 5574 4 47 9 0 0 00 2 2 2 20 6 3 3 339 . 75 5 5012 2 海湖盐与化工第2 3卷 第 5 期 3 氯化钾和氯化钠分离试验研究 粒度 差较大 , 光卤石 粒度粗 , 石 盐粒度 细 。 3 .1 光 卤石矿粒度组成试验浅 水盐田和深水 盐田光 卤石矿粒度分析结 矿样中的物质特性表明 , 光 卤石和 石盐 的果见表2 o 表 2 光卤石粒度分析 结果 样样品名称 称粒级级产率率含量(%) ) )分布率(%) ) ) (

7、( ( ( (mm) ) )(%) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) K K K K K K K K K C I I IN aCI I I MgC I Z Z Z K C I I IN aCI I I MgC 12 2 2 浅浅水盐田样样 +1 . 60 0 018 . 7 9 9 92 2 . 57 7 76 一 89 9 93 3 2 7 7 72 0 . 8 9 9 97 一 9 7 7 720 . 95 5

8、 5 一一一1 . 6 0+0 . 8 56 6 67 . 9 8 8 82 2 . 5 8 8 811 59 9 931 . 8 9 9 98 8 7 7 756 9 9 98 . 53 3 3 一一一0 . 8 5 6+0 . 52 2 213 . 8 3 3 321 . 8 1 1 110 . 0 7 7 73 2 石8 8 81487 7 78 _ 5 7 7 715 . 15 5 5 一一一0 . 5 2+0 一 2 5 5 5 53 6 .3 9 9 92 2 . 6 0 0 08 . 0 7 7 73 2 . 8 6 6 640 . 5 1 1 118 0 9 9 940 刀8

9、8 8 一一一0 2 55+0 . 19 9 9 98 . 46 6 62 1 2 8 8 816 . 4 2 2 22 9 . 5 3 3 38 8 7 7 78 5 5 5 58 . 3 7 7 7 一一一0 19 9+0 . 10 9 9 96 . 6 0 0 01 2 . 11 1 143 2 1 1 120 . 5 5 5 53 . 94 4 41755 5 54 . 5 5 5 5 一一一0 . 10 9 一 0 0 07 9 5 5 55 . 24 4 46 863 3 38 8 9 9 92 05 5 53 3 . 58 8 82 . 3 7 7 7 原原原光卤石矿矿 10 0

10、 . 0 0 0 02 0 . 30 0 016 . 2 5 5 52 9 . 8 4 4 410 0 . 00 0 0 100 . 00 0 0100 . 00 0 0 深深水盐田样样 +1 . 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 一一一1 . 60+0 . 8 56 6 65 _ 74 4 42 2 . 50 0 06 . 86 6 63 32 8 8 86 . 4 2 2 22 95 5 56 . 2 2 2 2 一一一0 . 8 56+0 . 52 2 212 . 6 9 9 921 . 54 4 47 . 3 7 7 73 3 5 8 8 81 3

11、 . 5 8 8 87 0 0 0 013 . 8 7 7 7 0 0 0 0 0 . 5 2+0 . 2 5 5 5 53 3 . 9 8 8 822 . 12 2 25 . 6 5 5 53 42 0 0 03 7 . 34 4 414 . 3 8 8 83 7 . 8 2 2 2 一一一0 . 2 5 5+199 9 916 力0 0 02 1 . 0 7 7 76 . 2 3 3 33 1 . 9 5 5 51 6 . 7 5 5 57 . 4 7 7 716石4 4 4 一一一0 . 19 9+0 . 10 9 9 917 . 9 0 0 02 0 . 11 1 115 . 20 0

12、 030 . 1 1 1 11 7 8 8 8 820 . 3 8 8 817 . 54 4 4 一一一0 . 10 9一0 0 01 3 6 9 9 91 1 . 8 2 2 24 7 . 8 1 1 117 . 76 6 6803 3 337 . 82 2 27 . 91 1 1 原原原光卤石矿矿 1 00 刀0 0 02 0 . 13 3 313 . 35 5 530 . 7 3 3 310 0 . 0 0 0 0100 . 0 0 0 010 0 . 0 0 0 0 表 2结 果表明 , 光卤石富集于粗 粒 级 中 , 石 盐富集 于细粒 级 中;浅水 盐田样分 级粒度界 限 为0 .

13、2mm , 深 水 盐田样 分 级 粒 度界限 为 0 . 11mm o 3 .2光 卤石和石盐 分离分级 粒度试验 根据 粒度 分析 结果 , 为了兼顾光卤石的质 表 3 量 和氯化钾 的回收率 , 尽可 能地除 去光卤石矿 中 的 石 盐 , 分 级 粒 度 定 为 : 浅 水 盐田样 0 255m m , 深 水 盐田样0 . 150mm ; 筛上产品 冷 分解回收 氯化钾 , 筛下产品制 取低钠 盐 , 按 上 述粒 度分 级结果 见表3 。 光卤石矿样分级结果(%) 样品名称 产 品名称产率 K C ! 含量 N aC I 1017 3 6 3 3 15 . 71 8 . 8 8 4

14、 3 . 9 3 1 5 . 15 Mg C 12 3 2 . 11 2 2 16 30 . 00 296 3 1834 2 7 9 1 KCI 回收率 N aC I 2 0 刀78 38 65 1 . 0 1 MgC 2 84 . 3 5 浅水盐田样 光卤石精矿 光卤石尾矿 光卤石原矿 光卤石精矿 光卤石尾矿 光卤石原矿 7 8 8 1 21 . 19 10 0 0 0 8 213 17 . 87 100 . 0 0 15 0 116 _ 1448 9915 . 6 5 9 71100 . 0 010 0 . 0 010 0 . 0 0 2 2 . 4 48 9434 3 . 6 388 .

15、 8 7 深水盐田样13 . 0 0】 O _ 5 756 . 37 11 . 13 2 0 . 7 5】 0 0 . 0 010 0 刀010 0 . 0 0 表3光 卤石矿分级 结果表明 , 分级后 光 卤石精矿 中KC I /N aC I浅水 样 为2 . 0 5 , 深 水样 第2 3卷 第 5 期海湖盐与 化工 3 为 2 . 5 3 ; 氯 化 钾 的回收 率分别 为 8 3 . 8 6% 、 高冷溶一琦令结 晶制取氯化钾工 艺中氯化 钾的回 89 .43% , 分 级试验 效果良好 , 氯化钾 与 氯化收率 。 钠 分离较为理想 。 光卤石 精矿冷 分解试 验条 件 , 深水盐田

16、精 3 .3 粗钾的粒度组成与分级试验矿和 浅水盐田精矿 相 同 。 光卤石分级精矿中的氯化钠 , 多数是 呈单光卤石精矿冷分解加 水量试 验见表4 o 晶存在 , 若能 进一 步脱除 这部分氯化 钠 , 可 提 表 4 光卤石精矿冷分解加水t试验结果 加加水量量产品名称称产率率含量(%) ) )回收率(%) ) ) ( ( (理论%) ) ) ) )(%) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) ) K K K K K K K K K CI I IN aC I I I MgC I : : : KCI I IN aC I I I MgC12 2 2 1 1 10 0 0 0 粗钾钾 3 0 . 10 0 056 . 8 2 2 22 0 . 3 3 3 31018 8 884 . 3 8 8 872 . 2 7 7 79 . 8 1 1 1 分分分解母液液液 2 86 6 62】2 2 22 545 5