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1、 钾矿物与泻利盐矿制备硫酸钾镁肥的工艺研究 【摘要】：我国的钾肥资源匮乏，为了有效解决这一问题，应高效利用钾资源，通过充分利用泻利盐盐田中的钾和硫酸镁资源，能够显著提高其经济效益和社会意义。本文以浮选-转化试验研究钾矿物与泻利盐矿制备硫酸钾镁肥的工艺。【关键词】:钾矿物；泻利盐矿；硫酸钾镁肥；工艺引言钾盐可以生产出多种钾肥，鉴于植物在生长过程中还需要钾这一元素，因此，对钾盐的制备和生产技术进行深入研究具有重要的现实意义。一、试验原料和设备（一）原料以60万吨含7.97%钾离子（K+)、12.72%钠离子（Na+）、6.81%镁离子（Mg2+）、28.05%氯离子（Cl-）、24.32%硫酸根离
2、子（SO42-）的钾混盐盐田矿和含有2.87%钾离子（K+)、11.63%钠离子（Na+）、6.50%镁离子（Mg2+）、22.59%氯离子（Cl-）、22.89%硫酸根离子（SO42-）的泻利盐盐田矿作为试验原料，其配置比例为1.6：1。人工捣碎配置矿样，使其尺寸不超过2.5毫米1。（二）试验药剂和仪器以及分析方法试验所使用的药剂包括TA-52、PA-11、H12。试验所使用的仪器包括磨矿机、浮选机、电动搅拌器、恒温水浴器、真空泵、玻璃仪器等。分别采用季胺盐容量法、离子平衡法、EDTA 容量法、银量法、BaCl2容量法分析阳离子 K+、Na+、Mg2+、阴离子 Cl-、SO42-2。二、试验
3、内容（一）技术路线制取硫酸钾镁肥需采用磨矿浮选转化工艺流程，即先正浮选试验原料中的钾盐镁矾和含有钾的矿物，之后将其转化成为软钾镁矾，经干燥处理获得钾镁肥。（二）浮选转化试验浮选转化试验流程如图1所示。根据试验原料制定浮选流程，根据浮选精矿组成制定转化试验流程。 图1 浮选转化试验流程图1、卤水循环试验选取一定量的试验原料沟渠卤水进行去饱和处理，使其中的硫酸根离子和镁离子含量得以提升，将其用来进行浮选试验，使浮选系统中的物料保持平衡3。浮选卤水循环试验主要是为了对精矿产量和质量受到浮选卤水影响进行考察，试验流程详见图2。图2 卤水循环试验流程图试验结果显示:浮选卤水循环次数增加的同时，会增加各浮
4、选产品总重量和精矿的重量；卤水在第三循环点阶段，钾金属量和浮选系统中物料金属量保持一致。常温状态下，最佳的浮选介质卤水为第三循环点的选前液或者是选后液。浮选卤水循环能够大幅度提高浮选精矿产量。浮选介质卤水不可以直接作为沟渠卤水，需将试验原料进行去饱和处理，保证其和第三循环点的选前液或者选后液一致。将不超过5毫米的试验原料和沟渠卤水混合均匀之后，使用电动搅拌器加以搅拌，使二者接触更加充分；经三小时的搅拌，沟渠卤水才能够接近第三循环的选前液或者选后液。2、磨矿细度条件试验浮选效果直接受到细度的影响，浮选前磨矿就是把试验原料磨成可以浮选的粒度。磨矿细度条件试验流程如图3所示。图3 磨矿细度条件试验流
5、程图试验结果显示：捕收剂在一定使用量范围内，磨矿的细度越细，精矿的产量和回收率也越来越高，但是当磨矿细度达到一定量时，精矿的产量和回收率又会逐渐减少。要想达到最高选矿效果，需将磨矿细度控制在65%左右。3、捕收剂配比条件试验TA-52和PA-11是本试验所选取的两种浮选钾矿物捕收剂，为了提高这两种捕收剂的协同作用，应该适当调整二者的比例，从而使分选性达到最佳状态。捕收剂配比试验流程如图4所示。图4 捕收剂配比条件试验试验结果显示：捕收剂配比在一定范围内基本不会影响精矿质量。TA-52比例增加的同时也会增加精矿的回收率，当二者比例在2:1范围内时，选矿效率和精矿回收率达到最高，但是如若配比超过该
6、范围，选矿效率和精矿回收率就会逐渐下降4。4、捕收剂用量条件试验保持捕收剂配比和磨矿细度不变的情况下，进行TA-52和PA-11捕收剂用量条件试验。捕收剂用量条件试验流程如图5所示。图5 捕收剂用量条件试验流程图试验结果显示：增加捕收剂的用量就会降低尾矿的质量，但会增加精矿的回收率，当捕收剂用量超过一定范围，就会降低精矿的质量，而且精矿回收率的增加也不是很显著。最高选矿效率的捕收剂用量为400g/t。5、浮选开路试验浮选介质卤水确定后，选定的磨矿细度是-100目含量60%，将捕收剂的配比调整为2：1，确定捕收剂的用量是400g/t。浮选开路试验流程如图6所示。图6 浮选开路试验流程图试验结果显
7、示：试验获得44.04%的浮选精矿产率和82%的精矿回收率，其中精矿的化学成分包括13.13%钾离子（K+)、3.10%钠离子（Na+）、8.73%镁离子（Mg2+）、16.97%氯离子（Cl-）、34.10%硫酸根离子（SO42-）。6、浮选闭路试验闭路试验以开路试验为基础，中矿1经循环最终返回到粗选环节进行作业，而中矿2经循环返回到精选进行作业。浮选闭路试验流程如图7所示。图7 浮选闭路试验流程图7、浮选精矿转化试验转化闭路试验最终所获得的浮选精矿，将微咸水作为转化的介质，将温度控制在25左右，时间控制在1小时，在加入微咸水时保证一次性加够，保证经转化得到的浮选精矿固相符合硫酸钾镁肥的相关
8、要求。8、浮选-转化试验物料平衡试验原料通过最开始的磨矿处理，之后进行浮选和转化处理，使最终获得的硫酸钾镁肥达到相关的质量要求，工艺流程物料平衡如图8所示。图8 浮选-转化试验工艺流程物料平衡图9、卤水试验将沟渠卤水作为浮选-转化工艺浮选介质卤水的主要来源，为了对工艺流程受到卤水因素影响进行考察，对比经饱和处理沟渠卤水、软钾镁矾调浆母液、车间氯化钾浮选母液的开路试验结果。卤水对比试验流程图如图9所示。图9 卤水对比试验流程图试验结果显示：上述三种卤水都可以作为最理想的浮选-转化工艺介质卤水，而且精矿的质量接近回收率。三、试验结果分析含14.1%K2O的试验原料，在适宜浮选介质中，浮选-转化工艺
9、能够获得较为理想的硫酸钾镁肥质量和产量，并符合国家对该肥料的相关标准，其中采用原料去饱和处理的沟渠卤水是该工艺流程的浮选介质卤水。该工艺流程的优点体现在以下几点：第一，并未要求试验原料中钾离子（K+)的含量，只要保证超过2%就可以，具有较广的原料适用面。第二，只需要饱和浮选介质卤水，并未有其他严格的要求，第三，原本的车间采用该工艺只需要进行简单的改造，适当调整尾盐浓密机，并不需要改造原有的工艺5。结束语总而言之，将试验原料采用浮选-转化工艺流程能够获得较为理想的钾镁肥产率，并符合农用硫酸钾镁肥的质量标准，具有较高的钾离子回收率。通过选取适宜卤水、有效控制磨矿细度和捕收剂配比以及用量，能够有效保
10、证高质量精矿的产量。【参考文献】：1梁晓玲,高文远,蒋世鹏.全水溶优等硫酸钾镁肥工艺研究J.盐科学与化工,2020,v.49;No.292(01):22-26.2罗刚,吴万鹏,陈都,等.硫酸钾钙镁肥对水稻茎蘖发生和产量形成的影响J.大麦与谷类科学,2020,037(002):27-29,34.3郭岷江,沈小平,裴国平,等.天水山区追施硫酸钾镁肥对天油258产量的影响J.农业科技与信息,2019,No.569(12):9-11.4田贵生,高洁,孟凡金,等.不同硫酸钾钙镁肥用量对油菜产量和经济效益的影响J.湖北农业科学,2019,58(06):28-31.5何庆跃,何红喜,杨庆祝.硫酸钾镁肥对早稻产量的影响研究J.全文版：农业科学,2019,000(004):P.1-4. -全文完-
