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昆特依盐湖晶间卤水属于硫酸镁亚型,该类型卤水开发钾肥的工艺技术还不够成熟,且存在一些难题亟需解决。主要表现在现行盐田工艺光卤石中钾占总钾的量少,结晶路线复杂,钾盐种类多;氯化钾浮选得到氯化钾产品质量和收率没有达到合理状态,生产的氯化钾品位较低,一般品位低于85%,如何抑制浮选过程中硫酸镁的影响成是本论文的关键技术之一。
根据五元体系相图进行自然蒸发(蒸发温度12℃~30℃之间,大气压为77.33kPa,海拔2260m~2500m)下的析盐规律并建立数学模型,利用兑卤法将废弃的老卤兑入原始卤水中达到改变原卤组成,得到有利于生产氯化钾的卤水点,通过蒸发试验研究该卤水蒸发研究析盐规律;利用单因素实验法与正交实验设计方法相结合确定最佳分解工艺和浮选条件;利用筛分法和沉降法研究颗粒的粒度及性质;改变抑制剂的种类研究硫酸镁抑制。
通过上述实验方法首先阐述了该盐湖卤水在自然蒸发下的析盐顺序及种类,利用兑卤过程改变原有析盐规律及种类,再者对含硫酸镁光卤石矿进行了分解实验(即分解加水量和分解时间实验),其次阐述了该卤水光卤石矿在实验室条件下最佳的浮选条件,然后对该矿进行了粒度分析及抑制剂的作用,研究了各种抑制剂对矿物的抑制效果,最后确定了一种能够适用于硫酸盐型卤水生产氯化钾的新工艺技术。
论证了在自然条件下该卤水符合蒸发理论的蒸发路线,蒸发路线较长,钾盐种类复杂,兑卤法既能有效的缩短蒸发路线又能得到较高钾收率,在最优分解和浮选条件下能够得到相对较高的钾收率和品位,得到了该矿各个颗粒阶段组份,并且证明可以通过添加抑制剂的方法有效的抑制矿物中的硫酸镁被浮选,最后确定了最优工艺流程并论证了该流程不仅能够提高精矿品位及收率。
该卤水在自然条件下析盐顺序先后为氯化钠、软钾镁矾、白钠镁矾、泻利盐、钾石盐及光卤石,此过程析出七种不同的结晶,析盐种类较多,盐田过程复杂;兑卤法为氯化钠、泻利盐、光卤石,该法缩减了结晶路线;得到了最佳分解加水量为理论加水量及最佳分解时间为25min;确定了矿物各个颗粒阶段的组份;研究了一种新相无机抑制剂和有机抑制、3#抑制剂,其中无机抑制剂在一定的条件下能很大幅度提高钾收率和品位;上述研究得到了一套完整的从盐田工艺到钾肥加工技术的生产工艺,为企业高效利用硫酸盐型盐湖卤水,提高科学地准确地系统地工艺提供技术支撑。