钾盐矿选矿理论及基础研究进展

来源:网络  作者:网络转载   2019-10-14 阅读:668
   钾盐是农业不可缺少的三大肥料之一,我国已探明的钾盐资源储量不大,尚难满足农业对钾肥的需求。在此背景下开展钾盐矿的有效开发和利用有着极其重要的意义。近年来,钾盐科技工作者在钾盐矿选矿理论及基础研究方面做了大量工作,取得了一批成果,为我国钾盐矿的开发利用提供了坚实的理论基础和技术上的支持。

程芳琴等从钾矿性质和浮选技术2个方面对盐湖含泥钾矿进行了资源化利用研究,首先运用X射线荧光光谱、X射线衍射和扫描电镜对含泥钾矿的矿泥化学组成及其结构特征进行了分析,其次选用盐酸十八胺和油为浮选药剂,对浮选法脱除钾矿中的泥进行了研究。结果表明,盐湖矿泥中70%以上为以长石粘土和粉砂等为主的硅酸盐;矿泥多充填包裹于盐类矿物晶间,或单独以微薄片层结构分布;盐酸十八胺对矿泥浮选效果差,低于1%,但矿泥却消耗大量的十八胺药剂;煤油在饱和卤水中对含泥量为20%~50%的钾矿除泥率>50%。本研究可为低品位钾资源的高效利用提供有力的技术支撑。

察尔汗盐湖是我国最大的可溶性钾镁盐矿床,反浮选—冷结晶法制取氯化钾是世界上较为先进的一种新工艺。保英莲以相图理论为依据,介绍了反浮选—冷结晶法从含钠光卤石制取氯化钾的相图分析,对反浮选—冷结晶法生产氯化钾的过程从两个方面进行了较为详细的分析,并通过计算得出不同质量分数的氯化钠与氯化钾收率变化关系,其结果是随着光卤石矿中氯化钠质量分数的增高,氯化钾回收率呈线性减少的关系;盐田滩晒的光卤石矿,用反浮选—冷结晶法制取氯化钾的收率一般在50%左右,因此,控制盐田滩晒光卤石矿中氯化钠质量分数,可提高氯化钾收率,还可节约大量用水,以便在生产过程中对提高氯化钾的产量及质量起指导作用。

赵静等针对KC1浮选过程夹带大量NaC1的问题,开展了黏度测定、有控微浮选实验等研究。结果表明:浮选液相中NaC1能增大浮选体系的黏度;浮选固相中NaC1质量分数由0增至75%时,产品KC1质量分数由99.16%降低到89.29%,收率由99.16%降低到80.05%;当NaC1的粒径小于95 μm时,KC1浮选产品中NaC1夹带可达10%~15%。NaC1被KC1夹带浮出的主要原因之一是浮选固相中NaC1质量分数高,粒径小。

元等对不同Mg2+浓度溶液的黏度和浮选进行了研究。结果表明,MgCl2对氯化钾浮选体系黏度具有重要影响,其中Mg2+浓度对溶液的黏度起决定性的作用。MgCl2的存在不利于氯化钾收率的提高;当w(MgCl2)<20%时,氯化质量分数每提高1%,氯化钾浮选收率约降低1%;当w(MgCl2)>20%时,氯化钾浮选收率急剧降低,直到w(MgCl2)=26.38%(三相共饱点)时,氯化钾基本上不上浮。

在正浮选法制备氯化钾过程中,由于氯化钠与氯化钾一同浮出而影响了氯化钾产品的质量,因此有必要针对氯化钠随氯化钾浮出的行为进行研究。在25 ℃条件下,赵静等考察了氯化钠浓度对氯化钾—氯化钠和氯化镁—氯化钾—氯化钠两种浮选液黏度的影响,以及在这两种溶液中氯化钠的粒径对氯化钠的沉降速率、氯化钠的回收率、氯化钾产品质量的影响。结果表明,正浮选中氯化钠随氯化钾浮出的主要原因是浮选液的黏度较大,粒径较小的氯化钠颗粒易黏附于气泡表面或进入氯化钾矿化泡沫层而被夹带浮出。当氯化钠粒径大于125 μm时,可有效减小氯化钠对氯化钾浮选的干扰,提高氯化钾产品的质量。

谢炳俊等考察了氯化钾在不同粒度的光卤石矿样中的分布情况和矿样细度对浮选工艺的影响。结果表明:氯化钾在不同粒度的矿样中无明显的富集现象;随着矿样粒度变小,浮选精矿产率和氯化钾回收率均会随着增加;浮选精矿产率在粒度小于0.15 mm 区间内分布较为集中,而氯化钠杂质同样集中分布于该粒度区间。

宋兴福等采用密度泛函理论(DFT)的PW91方法,研究了十二烷基吗啉(DMP)分子在带缺陷的NaCI(100)和KC1(100)上的吸附情况。缺陷引入后晶体表面离子电荷发生较大变化,使得NaCI(100)表现出正电性,而KC1(100)则表现出负电性。DMP在NaC1(100)的Na顶位发生吸附,吸附能约为-157.OO kJ/mol;DMP在KCI(100)的K顶位发生吸附,吸附能约为-59.14 kJ/mol。因此,氯化钠和氯化钾都对DMP有吸附作用,而氯化钠对DMP的吸附强于氯化钾。含有烷基吗啉的溢流细晶的浮选结果表明:烷基吗啉对氯化钠有很高的浮选回收率,而对氯化钾的浮选回收率则较低。浮选结果很好地印证了模拟计算所得出的烷基吗啉在氯化钠和氯化钾表面的不同吸附特征。

标签: 钾盐
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