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硫酸钾生产中浮选钠高的研究

2021-08-25李小倩

盐科学与化工 2021年8期
关键词:浮选机氯化钾矿浆

李小倩

(国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司,新疆 哈密 839000)

罗布泊盐湖卤水组成具有钾低、镁高、硫高特点,用它制取的农业用硫酸钾纯天然、无污染,不伤害土地和农作物,是国内最受欢迎的硫酸钾产品之一。

浮选作为生产硫酸钾的关键工序,其重要程度不言而喻。国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司硫酸钾生产所用浮选为正浮选[1],包括氯化钾浮选和软钾浮选,浮选工序复杂、难控制,需要调整的参数较多。作为后端加工的重要输送链,浮选工序对钠的要求很严。一般氯化钾浮选钠需≤9%,软钾浮选钠需≤2.5%。

1 氯化钾加工原理与方法

通过矿物组成分析,依据相图理论,采用自然蒸发,从后阶段得到生产氯化钾所需的光卤石原料利用(介稳)相图理论,采用低镁饱和卤水分解光卤石,再浮选得到粗氯化钾,低钠饱和母液洗涤去除氯化钠杂质后,与软钾镁矾转化得硫酸钾,如图1。

图1 水盐体系相图Fig.1 Phase diagram of water-salt system

2 软钾镁矾加工原理与方法

依据水盐体系相图理论,把多种含钾矿物转化为软钾镁矾,浮选法除去氯化钠、不溶物等杂质,得到品位较高的软钾镁矾,经洗涤除去夹带的氯化钠杂质,与氯化钾转化结晶制得硫酸钾。

3 浮选影响因素

3.1 药剂

浮选是根据矿物颗粒表面物理化学性质的不同,从矿石中分离有用矿物的技术方法。氯化钾浮选采取的选矿方法是浮游选矿法,利用捕收剂盐酸十八胺药剂、起泡剂2#油浮选含钾矿物。起泡剂是用以促进空气在矿浆中分散、形成微小气泡,并防止气泡兼并,提高泡沫稳定性的药剂。捕收剂是用以增强矿物疏水性,提高可浮性的药剂。

盐酸十八胺属阳离子捕收剂,对钾石盐捕收效果好,对光卤石选择性较差。分解完全,钾石盐含量高,浮选收率高(可达120%)。十二烷基环酸钠属阴离子捕收剂,对软钾镁矾捕收效果较好,转化效果好,软钾比较纯,浮选收率高(可达90%以上)。

药量过大破坏浮选过程的选择性,使部分不该上浮的脉石矿物被“夹带”上来,即使回收率略有提高,但精矿品位却明显下降,钠的含量会超过指标要求,整个选矿的综合效率是下降的。药量过小或药剂失去药性,无法有效选择矿物,产率很低,导致大部分矿物通过尾矿排放出系统。

3.2 浓度

一般矿浆较稀,回收率较低,但精矿质量较好,精矿钠低。矿浆浓度的适当提高,不但可以节省药剂,而且回收率也相应提高。矿浆过浓,由于浮选机工作条件变坏,会使浮选指标下降。

在生产中,矿浆或浓或稀,要充分考虑原矿的性质、各段作业对浮选浓度的要求,然后再决定需要的矿浆浓度。浮选密度大、粒度粗的矿物,往往用较浓的矿浆;而浮选密度小、粒度细的矿物,可用较稀的矿浆。

浮选机的液位通过液位控制系统调节。浮选液位自动控制系统由以下四部分组成:专用液位检测装置就地操作盘、气动执行器、集中控制系统。控制过程如图2。

图2 浮选机工作原理图Fig.2 Working principle diagram of flotation machine

液位、浓度的调整直接影响了精矿的质量,现场操作人员应及时观察液位和测量浓度,通过目测、抽滤的方式,及时掌握各项生产参数,对最优值进行调整。

3.3 其他影响因素

通过近20 a的生产经验,浮选工艺已经成熟,浮选控制也愈发稳定。导致浮选钠高的因素除了以上两个主要因素,还可归纳为:浮选浓度忽高忽低易造成浮选钠高;浮选机风阀开度较大,加入的风量不适易造成浮选钠高;原矿中钠离子含量较高易造成浮选钠高;一转颗粒两级分化易造成浮选钠高;浮选液位不适宜易造成浮选钠高。

4 浮选钠高的处理方法

影响浮选钠高的因素有很多,应对浮选钠高的方法也多种多样。浮选工序的复杂,也在此得到验证。根据现场实际情况,浮选钠高的处理方法可以归纳为以下几种:

(1)浮选工要及时地调整浮选浓度,根据现场观察和临时抽测浓度,及时调整浮选母液加入量,控制好浮选浓度避免浮选浓度低时,浮选量大而造成浮选质量差钠高;

(2)浮选工要及时调整浮选机进风阀,避免风量过大,风量过大造成泡沫层不稳定、翻桨等现象,都易造成浮选钠高;

(3)加强沟通,中控室要及时通知浮选工上矿量的变化,避免浮选浓度偏高或偏低,浮选工要及时根据上矿量的变化调整浮选药剂加入量,避免药剂加入量偏大,造成浮选质量差钠高;

(4)中控操作人员要时刻关注生产化验数据,出现原矿钠高的情况要及时跟当班调度沟通,调整原矿,避免造成浮选钠高的情况;

(5)浮选工要不定时地手摸一转末槽颗粒,发现一转颗粒变化较大时要及时跟工艺人员沟通,避免浮选颗粒出现两级分化;

(6)浮选工要通过上矿量的大小及时调整浮选液位,从而避免浮选液位过高,矿浆溢流造成浮选质量差;

(7)现场要及时做好浮选机的清盐工作,及时疏通吸浆浮选机中空轴,保持浮选机中空轴畅通。

5 结语

以上方法都是从生产实际出发,现场操作人员应理论结合实际,根据化验数据和现场实际情况进行调整,多方面考虑找到症结,结合以上应对之策,可应对浮选工序钠高的问题。

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