粗粒浮选法回收盐湖钾盐的应用探究

王振　要璇

摘要：盐湖中含丰富的钾盐，钾盐对于农业生产具有重要的意义。据统计95%的钾盐用于生产钾肥，但是农业生产中无法直接利用。传统钾盐回收方法生产成本高、产品质量低。文章主要介绍粗粒浮选法回收盐湖钾盐的应用试验，与传统工艺相比盐湖钾盐的回收率增加，为生产应用提供参考意见，进一步促进我国粮食的增产，为国民经济发展作出贡献。关键词：盐湖；粗粒浮选法；钾盐；试验方法

钾盐的英文名Sylvite，名称源于一位德国化学家Sylvite。钾盐是一类含有钾元素矿物质的总称，也是一种重要的化工原料。钾盐主要用作钾肥，被广泛应用于农业生产。据统计，世界上超过95%的钾盐应用于生产钾盐。钾盐分为可溶性钾盐与不溶性钾盐，可溶性钾盐是指钾盐矿床与含有钾元素的卤水，钾盐矿床主要包括钾石盐、光卤石、杂卤石等。如明矾石、钾长石等铝硅酸类岩石属于不溶性钾盐。

我国是一个农业大国，粮食的增产主要靠化肥，钾肥能够促进植物的光合作用生产有机物，同时钾肥还能够提高植物的抗寒、抗旱能力。植物体内钾的含量占植物干重的0.2%～4.1%，含量仅次于氮。据统计我国钾盐资源匮乏，在分离提取技术方面又相对落后，导致我国钾盐的生产量少，需要大量进口。为缓解我国钾盐缺乏的窘迫局面，近几年我国制钾企业利用浮选法回收盐湖中的钾盐取得了较好的成效。

1粗粒钾盐浮选技术及捕收剂的研究进展

钾盐分为粗粒钾盐与细粒钾盐，通常直径在0.05～3 mm之间的成为粗粒钾盐，而粒径为-0.15 mm或-0.075 mm的为细粒钾盐。由于粗粒钾盐粒径较大，比表面积较小，捕收剂在其表面的附着力小，矿物钾盐的水溶性好，导致粗粒矿物上浮困难，因此，对捕收剂的选择是粗粒浮选技术的关键。

浮选技术对捕收剂的要求是吸收力强、选择性好。试验研究表明，在捕收剂中加入烃油能增强补货效果。这是由于烃类物质能与捕收剂（比如胺类）有较好的溶解度，能提高矿物质的上浮，有利于降低捕收剂的用量，减少成本。研究显示，烃油物质（煤油、柴油、石油烃等）能与胺类捕收剂共同使用能发挥更好的捕收效果。

国外对于捕收剂的研究较多，前苏联曾使用氧丙烯醇与脂肪胺混合进行粗粒钾盐的浮选，效果较好。美国采用氢化松香醇一煤油溶液与脂肪胺等用于粗粒钾盐的浮选，取得了较好的浮选效果。由于我国对钾盐的浮选法提取技术不够重视，发展水平相对于国外较为落后，但是，国内学者提出二甲基硅酮、甲基氢化硅酮、有机聚硅氧烷等物质也能作为辅助的捕收剂使用，捕收的效果有待进一步试验验证。

2粗粒浮选法回收盐湖钾盐的试验

2.1试验方法

本课题试验样品取自潍坊某盐湖钾盐。检测结果显示，其中钾质量分数为2.77%，钠3.61%，氯5.46%，氧55.25%，物料的粒径小于2 mm，烘干后装袋，每袋500 g。

取500 g样品倒入1 L搅拌槽中，搅拌1分钟之后加入抑制剂，继续搅拌1分钟后加入捕收剂，搅拌1分钟后倒入浮选槽，再经过1分钟搅拌，给以充气，浮选，进行2分钟刮泡处理，最后过滤、烘干、制样、检验。

2.2结果与讨论

2.2.1捕收剂用量

对于钾盐的浮选，有机胺类是一类效果较好的捕收剂。本课题选定淀粉300 g/t，pH为7，矿浆质量分数为50%条件下，考察了十二胺与十六胺对潍坊某盐湖钾盐的浮选效果。试验结果如图1～2所示。

由图1数据可知，隨着十二胺与十六胺用量的增加，钾盐精矿的产率也随之增加，当胺的用量达到90 g/t之后，产率增加缓慢。

由图2数据可知，随着胺的用量的增加，钾盐精矿的质量逐渐降低。这说明，当胺的用量不到90g/t时，单位矿浆捕收剂的用量不足。

2.2.2淀粉用量

在钾盐浮选的过程中，淀粉是一种有效的抑制剂，在确定十六胺用量为90 g/t，pH为7的条件下，考察了淀粉的用量对浮选效果的影响，试验结果如图3所示。

由图3可知，随着淀粉用量的增加，氯化钾的产率不断下降，而氯化钾的质量却不断升高，推测可能的原因是淀粉用量的增加导致部分粗颗粒的钾盐抑制，因此淀粉的用量最优为300g/t。

2.2.3抑制剂HY用量

试验结果显示单独使用淀粉为抑制剂时，得到的氯化钾产品质量差，因此采用了HY为抑制剂考察了对浮选效果的影响，试验结果如图4所示。

由图4数据可知，虽然随着HY抑制剂用量的增加，氯化钾产率与质量都有所增加，但是增加的幅度较小。当HY抑制剂用量增加到19 g/t时，氯化钾的产率与质量相对较高，之后随着HY抑制剂的增加，氯化钾的产率与质量增加幅度较小，主要是由于随着HY用量的增加，增加了一些粗颗粒钾盐的回收。

2.2.4 pH

pH也是影响浮选效果的一个重要因素，本课题选取了pH范围5～9，考察了pH对浮选效果的影响，试验结果如图5所示。

由图5数据可知，随着矿浆pH的增加，氯化钾的质量逐渐降低，当pH7时，氯化钾的产率最低，而在其他的pH范围内氯化钾的产率变化不大。

3结语

研究发现，粗粒钾肥相比于普通肥料具有不易结块、吸收快、肥效长等优点，钾肥对于提高农作物的产量起着重要的作用，全球对于钾肥的需求量逐年增加。我国目前在钾肥浮选法回收技术方面还不够成熟，随着科学技术的不断发展，浮选法提取钾盐工艺的不断优化，我国制钾企业对于钾盐的提取会越来越成熟，为我国钾肥的生产提供更多的原料，进一步促进我国粮食的丰收。