摘要：摘要：我国氯化钾生产过程中排出的尾矿中钾元素含量较多，而现有的尾矿回收技术对设备和耗能的要求较高，本文中提出的利用一种新技术对氯化钾生产过程中排出尾矿中剩余钾元素进行回收，从而产出优质的成矿卤水，进一步提高氯化钾的回收率。

关键词：氯化钾生产;尾矿回收;新技术

一、我国氯化钾生产工艺及尾矿处理技术现状

反浮选—冷结晶法属于世界上较先进的氯化钾生产工艺，这种方法对光卤石所含中的钾元素利用率可以达到70%左右，^[1]在尾矿中仍然含有大量的钾元素。由于我国钾肥储量不高，采用合适的生产工艺对尾矿中的钾元素进行回收利用成为提高钾肥产量的有效途径。

（一）目前国内普遍采用的尾矿处理技术有：对于尾矿的固相采用热熔蒸发法对钾元素进行回收和尾矿的液相采用兑卤法进行回收。

热熔蒸发法是将尾矿固相和热水在容器中混合，固相中的可溶组分在热水中溶解，再利用溶解度的差异对氯化钾进行分离和提纯的尾矿处理方法。热熔蒸发法因为需要大量的热水所以对能量的消耗比较大，而且对设备的耐高温性、耐腐蚀性有严格的要求，投入成本较高。^[2]

（二）兑卤法：将不同浓度的两种尾液相互混合，利用同离子效应，通过调节氯离子的浓度，使混合液中的特定盐因溶解度降低而析出，以达到分离提纯氯化钾的目的。这种方法对设备的要求也比较高，对高浓度的卤水需求量也比较大。

二、氯化钾生产排出尾矿处理新技术

（一）原理：主要利用振动筛和旋流器对固-液和液-液的分离作用，将尾矿中的固相反复与液相接触进行混合，最大程度地将尾矿中所含的氯化钾成分溶解于液相中。利用振动筛进行筛分，筛下物在与液相充分混合，促进溶解效率;旋流器利用流体压力和重力使流体沿着设备进行旋转运动，混合液进入旋流器后，按着旋流器螺旋做旋转运动，因小颗粒尾矿产生的离心力小，所以在液体和后续混合液的推动下小颗粒尾矿会在中心区域停留，然后在后续混合液的收缩压迫下将小颗粒尾矿从上部溢流口流出，因大颗粒尾矿产生的离心力大，大颗粒尾矿将逐渐向器壁和旋流器底运动，由底流口排出，达到固液分离的目的。

（二）工艺设备：

本工艺使用的一套固液处理系统包括：反应单元、一级中转单元、二级中转单元、一级除渣单元、二级除渣单元和收集单元。反应单元和一级中转单元分别为两个搅拌装置，在工艺上称为第一、第二搅拌装置;二级中转单元主要为物料分配器;一级除渣单元包括依次连接的振动筛、第一输送装置和第一旋流器;二级除渣单元包括第二旋流器;收集单元包括依次连接的第二输送装置和混合器。

（三）设备选型：

1、反应单元和一级中转单元中的两个搅拌装置的选型，要依据加工系统装置排放尾盐量的多少来计算该搅拌装置的处理量。

2、除渣单元中的振动筛筛网孔径是0.3mm，在生产中可以根据实际情况进行试验确定最佳孔径。

3、旋流器的选用可选择小锥角旋流器或根据尾矿的主要成分结合实际使用情况选用。

（四）工艺流程：工艺流程如图1所示：

1.混合：在反应单元中将尾矿与相当于尾矿中固相两倍量的河水进行混合，利用河水溶解尾矿固相中有用组分降低液相组分饱和度产生原料，并将本工艺阶段的形成第一混合液输送至第二搅拌装置。

2.稀释：将第一混合液和氯化镁含量超过20%的镁饱和母液在一级中转单元中混合，并将本工艺阶段形成第二混合液输送至二级中转单元中，本阶段加入的氯化镁母液为饱和溶液，不能溶解氯化钾，只能将固相浓度进行稀释便于运输。

3.分配：二级中轉单元将第二混合液分配至一级除渣单元。

4.一级除渣：利用所述振动筛和旋流器将第二混合溶液分成清液、筛上物和筛下混合物，并将清液输送到混合器中，将筛上物排放至尾盐堆，输送筛下混合物到二级除渣单元。

在一级除渣步骤中还包括由二级除渣步骤中输送来的第三混合液，在同样的工艺中第三混合液被分成清液和筛下混合物，处理方式同上。

5.二级出渣：将一级除渣分离的筛下混合物通过旋流器分离为清液和第三混合液，将清液输送到混合器中，将第三混合液输送到一级除渣步骤中去，再经过振动筛和旋流器的处理进行分离。

6.输送：将混合器中的清液与镁饱和母液形成第四混合溶液（即成矿卤水）输送到盐田中。

（五）创新性：本文描述的操作流程只是对本工艺的实际操作进行描述，在实际使用中提出了一些创造性的概念，可以根据生产情况进行改良，具体如下：

1.本工艺对于河水的成分没有要求，因此具有普遍性的特点，无论在什么地方都可以进行操作。

2.由于第一搅拌装置中产生的混合物料浓度不稳定，容易产生沉淀堵塞输送装置并对物料运输产生影响，因此在这一单元中加入稀释母液并进行搅拌。

3.利用第二搅拌装置最大程度的溶解固相中的氯化钾，以保证尾矿中氯化钾的提取效率。

4.在除渣单元中，振动筛、输送装置和旋流器依次连接，被截留在振动筛上部的固相可以经皮带输送装置直接运送到系统外;液相穿透振动筛停留在振动筛底部与少量穿透振动筛的固相一起由输送泵装置送入旋流器，振动筛底部多余部分的清液由溢流口进入收集单元。

5.第二除渣单元一方面继续通过旋流器分离混合液，将清液输送到混合器中，另一方面将分离出清液的浓缩混合液再次输送至第一除渣单元继续分离，确保尾矿中的氯化钾成分以最大比例被回收利用。

三、意义

氯化钾生产尾矿回收再利用新技术选用合理的工艺布局和振动筛及旋流器的有效组合极大的缩短了生产时间，提高了氯化钾的回收效率，而且工艺设备结构简单、成本低、占地面积小，对人员操作要求不高，可以在中小企业中推广使用。从设备选用、工艺流程、能源消耗、回收时间和回收效率等多方面对现有氯化钾生产尾矿回收工艺进行了改良，从根本上解决了中小企业对于尾矿回收工段投资大、收益小的现状，不但为生产企业节约了成本，提高了生产效率，增加企业效益。^[3]

参考文献

[1]秦照明.分析常见盐湖氯化钾生产工艺运用[J].科技与创新，2014（14）：38.

[2]冯跃华，孙成高.从光卤石反浮选尾矿回收氯化钾新工艺研究[J].化工矿物与加工，2013，42（06）：1-3+14.

[3]何志强.浅议我国钾肥生产技术现状及未来展望[J].盐科学与化工，2018，47（08）：1-5.

作者简介：孟浩（1988年05-）、男、汉、山西省太谷县、青海盐湖工业股份有限公司、工程师、本科、钾肥生产行业。