・3l6・ 价值工程 钾石盐组分对氯化钾浮选效率的影响 Effects of Sylvite Composition on Flotation Eficiency of Potassium Chlorifde 赵静ZHAO Jing (青海大学化工学院,西宁810016) (School ofChemical Engineering,Qinghai University,Xining 810016,China) 摘要:由于近年来马海盐湖的不适当开采使钾盐矿品位下降、组分复杂,但钾盐生产工艺并未做相应调整,使得产品质量和氯化 钾回收率均降低。本实验通过模拟不同组分的钾石盐,在实验室研究不同组分氯化钠对钾石盐浮选过程的影响,探讨其中规律。实验 表明:在捕收剂盐酸十八胺浓度在2.10-5mo1/L时氯化钾回收率接近100%,氯化钠对钾盐浮选有较大影响,主要表现在浮选过程中氯 化钠的夹带,降低了产品氯化钾的质量及氯化钾的回收率。 Abstract:In recent years.because of inappropriate exploitation。the sylvite ore grade of Mahai salt lake decreased,and the component was complex.but the production process has not been adjusted,SO that product quality and the recovery of potassium chloride decreased. This exDeriment studies how the c0mposition of the sodium chloride'affects the flotation process of sylvite,to explore the laws in it by simulating the svlvites of different components.Experiments show that:When the concentration of collector hydrochloride octadecyl amine is 2 10 mol/[ .the recovcry rate of potassium chloride is close to 100%;sodium chloride has a great influence on sylvite flotation,mainly reflected in the entrainment of sodium chloride in the flotation process,which reduces the quality and the recovery rate of product potassium chloride. 关键词:钾石盐;浮选;回收率;盐酸十八胺 Key words:sylvite;flotation;recovery;hydrochloride octadecyl amine 中图分类号:TQ131.1 文献标识码:A 文章编号:1006—4311(2014)24-0316一O2 0引言 浮选法在国内已有多年生产实践,工艺成熟,浮选法 提取氯化钾尽管有工艺简单,煤耗电耗小等优点,但还有 很大缺点,譬如产品品位较低、回收率低等。由于钾石盐组 分变化较大,使企业生产中制取氯化钾的工艺条件不易控 制,浮选过程不能在最佳条件下进行,从而造成资源浪费 能源消耗增加,可能还会使产品品位、回收率降低。因此, 有必要对钾石盐组分变化对氯化钾浮选过程影响规律进 行研究,确定一定组分范围钾石盐浮选法生产氯化钾的最 佳控制条件,从而达到节约资源,降低能耗的目的。 1实验部分 钾石盐浮选过程中影响因素较多,且这些因素(浮选 资助项目:《低品位钾矿高效利用的关键技术合作研究》项目编号 为2012DFA91500。 作者简介:赵静(1985一),女,山西运城人,助理研究员。 表1不同树龄及栽植密度对板蓝根产量影响 猕猴桃树龄 行距20板蓝根产量 cm 行距25cm 行距30cm 行距35cm (干重、温度、搅拌强度、用水量、浮选时间、通气量等)控制复 杂[Z-3l,尤其是钾石盐组分对浮选过程的影Ⅱ向。本实验通过 研究钾石盐对氯化钾浮选过程影响规律,确定钾石盐组分 定变化范围内最佳浮选条件,从而提高产品品位和回收 率,进而科学、合理地利用西部宝贵的盐湖钾资源,缓解我 国钾资源短缺的问题,积极推动资源节约型社会的 建设 。 1.1实验方案首先,用滴定法分析钾石盐组分,以确 定钾石盐中氯化钾,氯化钠,氯化镁,硫酸钙的含量;其次, 在KC1一NaC1两相饱和体系中加入不同浓度盐酸十八胺浮 选氯化钾,以确定在钾钠双盐体系中盐酸十八胺的浮选最 佳用量;最后,在KC1一NaC1两相饱和体系中,加入不同比 例的氯化钾,氯化钠固体模拟不同组分的钾石盐,进行浮 选,并用滴定法测定产品中氯化钾的含量,计算产品的质 量及氯化钾的回收率。 1.2实验药品及仪器KC1、NaC1、十八胺、氮气、双蒸 一蚜虫等病虫害危害,防治上应重视使用高效、低毒、低残留 药剂。 参考文献: 【1]杨宏伟,刘金钟,张胜利.果药套种中药材技术『J1.现代农业 科技,201 1,12:146. [21q=成孝,朱玉博,王庆军等.林下板蓝根种植技术【J1.黑龙江 kg/亩: 1年生 172.21 206.51 l92.75 l73_21 186.17 3年生 5年生 203_85 72.98 205.84 86.96 174.88 84.96 l74.87 79.57 l88.86 81.12 产值可达到2450元,效益可观。 4结论 息.201 1,9:6. 陕西关中地区可以在猕猴桃园建园后的l~3年内合 [4]郭汇涓.天然林区板蓝根林下种植技术IJ】.林业实用技术, 理套种板蓝根,3年以上猕猴桃果园套种板蓝根由于光线 201 1.1:32. 不足,板蓝根生长较弱,产量会受到严重的影响。板蓝根播 【5]孙洪范,姜玉波,李成军.大同区板蓝根种植优势、前景和主 种时间适合在4月上旬,栽植行距适宜20 25cm。6~8月 要技术【J1.中国林副特产,2012,1 16(1):43. 科技信息,2009,13:113. 【3]刘长明,孙文阁.林区板蓝根种植技术【J】.农村实用科技信 间收2~3次大青叶,10—11月霜降前割除茎叶,挖取地下 根。板蓝根套种期间应注意控制霜霉病、白粉病、莱青虫及 【6] ̄ll晓萍.板蓝根规范化栽培技术[JJ.甘肃农业,201 1,298(5): RR Value Engineering ・3l7・ 水、无水乙醇、氯化铵、氨水、四苯硼钠、季铵盐、硫酸镁、醋 到最佳水平。因此在实际应用中,在保证回收率的同时应 酸、醋酸钠、溴酚蓝、松节油、氯化铝、活性炭、氢氧化钠(均 该节约药剂的使用量,根据上矿量以及原矿中氯化钾的组 为分析纯)。 分及时地调整十八胺的用量,保证工艺的稳定运行。在实 微浮选仪、磁力搅拌器、水浴锅、吉尔森P型移液枪、 验中未加入起泡剂,但有很好的浮选效果,说明长链的脂 流量计、机械搅拌器、目筛、磨粉机、恒温环境。 肪伯胺类捕收剂已具有一定的起泡性能。 2微浮选实验内容 3.2氯化钠对浮选影响 微浮选实验包括两部分,其一是确定在钾钠两相饱和 依据实验步骤3.1.2,进行试验研究,结果如表2。 体系中浮选氯化钾最佳的盐酸十八胺用量;其二是考察不 表2 同组分的钾石盐对浮选效果的影响。 实验编号 1 2 3 4 5 6 7 2.1盐酸十八胺用量确定本实验通过在KCI—NaC1 NaCI百分含量% 0 20 40 50 60 75 10O 两相饱和体系中,用吉尔森P型移液枪移取一定量的1E一 产品的质量% 99.21 95.84 92.34 90.93 90.27 89.62 O 2mol/L盐酸十八胺(使用前加热至70℃)于1000ml的钾钠 氯化钾回收率% 99-2l 96.21 90.96 89.60 89.17 ’88.96 0 两相饱和液中,使盐酸十八胺的浓度分别为1xlO ,5x 不同组分的钾石盐对浮选效果的影响 lo0.00% 10 ,lxlO ,3x10 ,5 ̄10 mol/L,搅拌至溶液呈均匀的悬浊 98.00% 0,~ 96.00% : 、~液。将配置后的溶液注入微浮选仪中,再加入2g 80—100 94oo% ,I 、- 92.00% 一产品的质量 目的质量比为1:1的氯化钾、氯化钠,用磁力搅拌器以900 90.0o% 、_■、I . 转/分的速度搅拌8分钟,开始浮选,通入氦气,调节通气 88.00% +KcI回收率 86.0o% 量至30ml/min,浮选一分钟后结束。得到的产品在120oC 84.00% 82.00% 下干燥2小时后称量(实验在20(℃的恒温环境下进行)。 U% l0%2U%3U%4【】%5U%60% 7O%8O% NaC1的百分含量 2-2氯化钠对浮选的影响研究实验在KC1一NaC1两 图2 相饱和体系中,用吉尔森P型移液枪移取2ml的1E一 由图2可看出,产品中氯化钾含量及回收率随着浮选 2mol/L盐酸十八胺(使用前加热至70℃),于1000ml的钾 所用混合晶体中氯化钠含量增加而降低,且两条曲线变化 钠两相饱和液中,搅拌至溶液呈均匀的悬浊液。注入微浮 趋势相同。该趋势在浮选所用混合晶体中氯化钠含量为 选仪中,再加入2g 80—100目的一定比例的氯化钾、氯化 0—50%时较为明显而后变得较平缓(几乎无变化)。当氯化 钠晶体(使氯化钠的质量百分数分别为100%,75%,60%, 钠含量为0%时,氯化钾浮选率和产品中氯化钾百分含量 50%,40%,20%,0%),用磁力搅拌器以900转/分的速度搅 均为99.21%,接近100%,可以认为氯化钾全部被浮选出 拌8分钟,开始浮选,通入氦气,调节通气量至30ml/min, 来。氯化钠含量为50%时,产品中氯化钾百分含量为 浮选一分钟后结束。得到的产品在120 ̄C下干燥2小时后 90.93%,氯化钾回收率不足90%,而氯化钠含量为60%, 称量(实验在20℃的恒温环境下进行)。 75%情况与50%时相近。但氯化钠含量特别高时则浮选不 3结果与讨论 出产品。通过分析浮选机理(由于氯化钾与捕收剂盐酸十 3.1盐酸十八胺用量确定 八胺结合改变氯化钾晶体表面特性,使之与气泡粘合而被 依据实验步骤3.1.1,进行试验研究,结果见表1。 浮选出来,而氯化钠则不行),推测可能存在的原因是氯化 表1 钠被氯化钾与捕收剂、气泡形成的漂浮物夹带浮出,或者 实验编号 1 2 3 4 5 6 由于气泡上浮使氯化钠被冲出。 盐酸十八胺浓mol/L 1 1O 3 10 5 10-6 1{10I5 2 1O 5 10-5 4实验结果 氯化钾回收率 O 60.43% 75.77% 89.27% 98.83% 100% ①通过氯化钾回收率一捕收剂浓度曲线可以得出,氯 120 十八胺浓度对钾石盐浮选效果的影响 化钾回收率随捕收剂盐酸十八胺浓度增加而增大,但在一 槲100 定浓度下回收率达到最高,并以此确定捕收剂最佳用量为 訾回 80 2"10—5mol/L。②氯化钠对氯化钾浮选效果有较大影响:浮 g 6O 选产品中氯化钾百分含量和回收率均随氯化钠含量增加 取 4O 而降低,且氯化钠含量较低时变化较为明显,含量较高时 20 变化较缓慢,但氯化钠含量特别高时则浮选不出产品。 0 O 1O 2O 30 40 50 60 参考文献: 十八胺的浓度1E一6moFL 【l】郝丽芳,安莲英,唐明林,殷辉安.我国钾盐资源的现状和 图1 前景[J1.海湖盐与化工,2002,31(5):1-3. 由图1可知随着捕收剂盐酸十八胺浓度的增大,氯化 【213E秋霞.我国盐湖中几种主要资源开发利用现状及前景【J]_ 钾的回收率不断增加。氯化钾回收率在捕收剂浓度较低时 海湖盐与化工,2000,29(3):11-13,20. 变化较为显著,而后变化较缓慢尤其是捕收剂浓度达到 【3】李刚,张志宏,吴景泉,陈奕.利用盐湖自生钾石盐矿生产 2*10-Smol/L。当盐酸十八胺浓度为1"10 时,由于捕收剂 氯化钾『J1.海湖盐与化工,1996,26(1):23—25. 浓度太低无法使氯化钾晶体与气泡结合,导致氯化钾未被 [41张柏顺,郑少春.冷分解一浮选工艺的影响因素lJJ.盐湖研 浮选出来:而盐酸十八胺浓度为5"10 时,氯化钾则全部 究,2002,10(3):26—30. 『51王石军.光卤石矿类型对冷分解一浮选法生产工艺的影响 被浮选出来。捕收剂浓度在2"10 mol/L时KC1的回收率 fJ1.海湖盐与化工,2000,5. 已经达到98.83%,接近100%,这说明捕收剂浓度的增大 f61朱红卫,郭亮.察尔汗盐湖氯化钾生产工艺比较[J】.海湖盐 对浮选有促进作用,但浓度达到一定值时捕收效果已经达 与化工,2002,32(1):1-3.