论文部分内容阅读
钾肥作为三大肥料要素之一，是国家经济发展不可或缺的战略资源。我国钾盐资源匮乏，据统计资料显示，2014年我国氯化钾产量610万吨，硫酸钾产量390万吨，钾肥自给率约为53.3％，需要花费大量的外汇进口。为了保证国家钾肥资源安全和农业持续发展，加大国内钾盐矿勘查力度，努力提高现有钾盐资源的利用率，研究低品位钾矿开发技术，成为了我国钾肥行业的必然选择。 本文以思茅地区含泥钾矿为研究对象，首先对含泥钾矿的工艺矿物学特性进行分析，研究了钾矿的化学元素、矿物组成、粒度分布和不同筛分粒度下产品解离度，并对不溶物颗粒的形貌、粒径、物相及化学组成等进行了分析。研究结果表明，这两种含泥钾矿都是钠钾镁钙复杂固体矿，主要成分为KCl、NaCl和矿泥SiO2，还有少量MgCl2和CaCl2。矿泥表面多孔，比表面积大，粒径分布不均匀，夹杂包裹在晶体表面，阻碍了晶体的成形。筛分实验表明:含泥量大于10％的高含泥矿筛分效果不佳;而低泥量钾矿中70％的KCl存在于0.2-0.45 mm之间，而超过60％的矿泥存在于-0.2 mm和+0.45 mm的矿物中，因此筛分可以有效去除大部分矿泥。 开展了含泥矿正浮选法分离氯化钾探索。采用糊精作为浮选抑制剂，为了避免矿泥对浮选的不利影响，含泥钾矿的浮选选择在KCl-NaCl-H2O饱和体系下进行。结果表明，低含泥量钾矿（含泥量＜10％）可以直接进行浮选，但存在小颗粒夹带现象。高含泥钾矿（含泥量＞10％）直接采用抑制剂无法有效的控制矿泥的不利影响，浮选分离KCl的效果很差，无法实现氯化钾的有效分离。实验表明，浮选法不能直接应用于思茅地区的含泥钾矿。 开展了热溶结晶法从含泥矿中提取KCl研究。通过等温静态溶解平衡法测定了三元KCl-NaCl/H2O体系溶解度，为低钙、镁含量的Na+、K+、Ca2+、Mg2+//Cl-H2O五元体系的含泥矿加水热溶过程提供了基础数据，并优化确定了热溶结晶法工艺过程的各项参数:热溶温度为80℃，冷却结晶温度为25℃。理论纯物质体系平衡时间为2h，实际含泥钾矿体系平衡时间为4h。母液矿比受矿物中氯化钾含量控制，其中1号含泥矿:355g母液/250g矿，2号含泥矿:608g母液/250g矿。在母液多组循环流程实验中通过洗涤尾矿，最终洗涤精制后的KCl收率达到61％，KCl平均纯度达到97％以上。