一種固體鉀礦的開採方法
2023-04-26 11:02:36 5
一種固體鉀礦的開採方法
【專利摘要】本發明公開了一種固體鉀礦的開採方法，包括如下步驟：1)取稀釋尾滷溶液與的固體鉀礦混合；該所述稀釋尾滷溶液中氯化鎂的質量百分數為22.5％～27％，氯化鈉的含量不高於1％；所述固體鉀礦中氯化鈉含量為48％～79％，氯化鎂含量為1％～4％，鉀含量按氯化鉀計質量百分數低於1％；2)稀釋尾滷溶液和固體混合保持；3)把吸收了固體礦中鉀成分的滷水從固體層中分離出來並引入蒸發池中，利用太陽能和風能等自然能源進行蒸發，待滷水比重為1.24～1.26時把上層滷水引入另一蒸發池中繼續蒸發並分離固體和液體。本發明利用廢棄的尾滷和超低品位固體鉀礦製得光滷石礦，符合循環經濟減量化、再利用和資源化的要求；在鹽湖鉀資源開發方面有廣泛的應用前景。
【專利說明】一種固體鉀礦的開採方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於鹽湖資源綜合【技術領域】，特別涉及一種利用吸收-蒸發-浮選原理從察爾汗鹽湖區超低品位固體鉀礦製備氯化鉀的方法。
技術背景:
[0002]鉀肥是關係我國農業安全的重要因素之一，察爾汗鹽湖是我國鉀肥的主要生產基地，湖區有國內最大的工業開採價值的鉀鹽礦床，該礦床中固體礦和液體礦並存，其中固體鉀礦佔資源總量的55%左右(固體礦中的鉀以光滷石和鉀石鹽的形式存在)，但是固體礦的礦層相對較薄、品位較低、分散不連續等原因使得直接開採存在較大困難。目前該湖區開採的鉀礦主要是液體礦，隨著開採的延續，液體礦的水位不段下降，採出量和品位逐年下降。為應對這種局面，必須開發一種可以開採超低品位但數量巨大的固體鉀資源的方法，該方法如可實現對於超低品位的鉀礦的高效採收，則具有廣闊的發展前景。
[0003]察爾汗鹽湖區固體鉀礦的分布具有如下的特徵:該固體礦是鉀鎂礦，鉀以光滷石礦和鉀石鹽礦形式存在，固體礦厚度薄，品位低，似蜂窩狀分布(不連續，較分散)，若單獨直接開採固體鉀礦則成本較高，不具備經濟價值。
[0004]本領域一般認為固體礦中的氯化鉀含量低於2%的礦石為低於邊界品位的礦石。除此之外，還存在大部分礦石為不足1%的超低品位礦，甚至氯化鉀含量為0.1?0.5%的超低品位礦石。目前對於超低品位礦石的開採並無有效的辦法，若直接開採則不具備經濟效益。
[0005]察爾汗鹽湖區企業在利用液體鉀礦生產鉀肥的過程中，產生並排放大量的尾滷，該滷水富含氯化鎂，但由於技術原因，目前尾滷沒有得到充分的利用而被廢棄。
[0006]察爾汗鹽湖區屬於典型高原大陸性乾旱氣候，風多雨少，夏季蒸發量極大，多年平均降水量23.7mm，多年平均蒸發量3527.9mm，年平均日照時數3182.9小時，是國內蒸發量最大的地區。
[0007]察爾汗鹽湖區豐富的太陽能、風能資源已在鹽湖鹽田方面得到廣泛的應用，但是國內外尚未有根據吸收-蒸發-浮選原理綜合利用超低品位固體鉀礦和尾滷製備氯化鉀方面的報導。
【發明內容】
[0008]為了克服現有技術無法開採超低品位鉀礦的缺陷，本發明提供了一種超低品位固體鉀礦的高效採收方法，該方法可以適用於固體氯化鉀含量為0.1?1%的鉀礦的開採。
[0009]本發明提供的技術方案包括:
[0010]步驟I):取一定質量(體積)的稀釋尾滷溶液與一定質量(體積)的固體鉀礦混合(體積比為1:1?1.5:1，該比例可以根據需要變更)；該所述稀釋尾滷溶液中氯化鎂的質量百分數為22.5%?27%，氯化鈉的含量不高於1% ;該溶液中也可以包括氯化鉀，所述氯化鉀的質量百分數為0.057%?0.067%。所述固體鉀礦中氯化鈉含量為48%?79%，氯化鎂含量為1%?4%，鉀含量按氯化鉀計的質量百分數低於1% ;所述氯化鉀的含量可以為0.1?0.5%，更優選為0.1?0.25% ；
[0011]步驟2):稀釋尾滷溶液和固體混合保持，混合時間保持在I?2年，固體鉀礦中90%以上的鉀可被尾滷溶液吸收；
[0012]步驟3):把吸收了固體礦中鉀成分的滷水從固體層中分離出來並引入蒸發池中，利用太陽能和/或風能等自然能源進行蒸發，控制蒸發量，待滷水比重為1.24?1.26時把上層滷水引入另一蒸發池中繼續蒸發並分離固體和液體，得到了光滷石礦和富含氯化鎂的尾滷；
[0013]步驟4):把光滷石礦採出送入加工車間進行處理，得到氯化鉀產品；尾滷可用作開發其他固體鉀礦區的原料。
[0014]本發明具有以下優點:
[0015]1、本發明利用廢棄的尾滷和超低品位固體鉀礦製得光滷石礦，不加入任何化學試齊U，不會對資源區造成人為的汙染，是一種環保的技術；利用廢棄的尾滷，並且在生產過程中產生的尾滷也可重複利用，符合循環經濟減量化、再利用和資源化的要求；同時使超低品位固體鉀礦的鉀資源得到充分利用，在鹽湖鉀資源開發方面有廣泛的應用前景。
[0016]2、本發明根據吸收-蒸發原理開發超低品位固體鉀礦，充分利用太陽能等自然能源，不需消耗其他能源，是一種綠色的技術；工藝簡單，易於操作，且成本低廉，在鹽湖資源開發方面有廣泛的應用前景。
[0017]3、運用本發明生產氯化鉀的工藝，可以和已有的生產工藝及設備相銜接，工藝技術成熟，在鹽湖資源開發方面有廣泛的應用前景。
【具體實施方式】
[0018]本發明採用如下的方式實現超低品位鉀礦的綜合利用開發:
[0019]步驟1、取一定質量(體積)的稀釋尾滷溶液與一定質量(體積)的固體鉀礦混合。該稀釋液中氯化鎂的質量百分數為22.5%?27%，同時氯化鈉的含量極低；該固體鉀礦中氯化鈉含量最高，其次是氯化鎂，鉀含量按氯化鉀計的質量百分數低於1%，大部分為0.1 %?0.5%,屬於超低品位的固體鉀礦。
[0020]步驟2、水溶液和固體混合保持一定時間，根據具體鉀礦品位，混合時間保持在I?2年，固體鉀礦中90%以上的鉀可被尾滷溶液吸收；
[0021]步驟3、把吸收了固體礦中鉀成分的滷水從固體層中分離出來並引入蒸發池中，利用太陽能和風能等自然能源進行蒸發，控制蒸發量，待滷水比重為1.24?1.26時把上層滷水引入另一蒸發池中繼續蒸發並分離固體和液體，可分別得到光滷石礦和富含氯化鎂的尾滷；
[0022]步驟4、把光滷石礦採出送入加工車間進行處理，可得氯化鉀產品；尾滷可用作開發其他固體鉀礦區的原料。
[0023]實施例1 一種超低品位固體鉀礦的高效利用方法，包括以下步驟:
[0024]1、稀釋尾滷溶液與固體鉀礦混合，該稀釋液中氯化鎂的質量百分數為22.5%，同時氯化鈉和氯化鉀的含量極低(氯化鉀質量分數為0.057%，氯化鈉質量分數為0.33% );該固體礦中氯化鈉的含量最高，鉀的含量按氯化鉀計的質量百分數為0.5%，屬於超低品位的固體鉀礦；
[0025]2、稀釋液和固體礦混合保持2年，然後把吸收了固體礦中鉀成分的滷水從固體礦層中分離出來並引入蒸發池，
[0026]3、利用太陽能和風能進行蒸發滷水，待滷水比重為1.24時把上層滷水引入光滷石池繼續蒸發並分離固體和液體，可分別得到光滷石礦和富含氯化鎂的尾滷；
[0027]4、把採出的光滷石礦送入價格車間加工得到氯化鉀產品；尾滷可用作開發其他固體鉀礦區的原料。
[0028]實施例2 —種超低品位固體鉀礦的高效利用方法，包括以下步驟:
[0029]1、稀釋尾滷溶液與固體鉀礦混合，該稀釋液中氯化鎂的質量百分數為27%，同時氯化鈉和氯化鉀的含量極低(氯化鉀質量分數為0.067%，氯化鈉質量分數為0.6%);該固體礦中氯化鈉的含量最高，鉀的含量按氯化鉀計的質量百分數為0.1 %，屬於超低品位的固體鉀礦；
[0030]2、稀釋液和固體礦混合保持I年，然後把吸收了固體礦中鉀成分的滷水從固體礦層中分離出來並引入蒸發池，
[0031]3、利用太陽能和風能進行蒸發滷水，待滷水比重為1.26時把上層滷水引入光滷石池繼續蒸發並分離固體和液體，可分別得到光滷石礦和富含氯化鎂的尾滷；
[0032]4、把採出的光滷石礦送入價格車間加工得到氯化鉀產品；尾滷可用作開發其他固體鉀礦區的原料。
[0033]實施例3 —種超低品位固體鉀礦的高效利用方法，包括以下步驟:
[0034]1、稀釋尾滷溶液與固體鉀礦混合，該稀釋液中氯化鎂的質量百分數為24%，同時氯化鈉和氯化鉀的含量極低(氯化鉀質量分數為0.06%，氯化鈉質量分數為0.5%);該固體礦中氯化鈉的含量最高，鉀的含量按氯化鉀計的質量百分數為0.25%，屬於超低品位的固體鉀礦；
[0035]2、稀釋液和固體礦混合保持I年，然後把吸收了固體礦中鉀成分的滷水從固體礦層中分離出來並引入蒸發池，
[0036]3、利用太陽能和風能進行蒸發滷水，待滷水比重為1.26時把上層滷水引入光滷石池繼續蒸發並分離固體和液體，可分別得到光滷石礦和富含氯化鎂的尾滷；
[0037]4、把採出的光滷石礦送入價格車間加工得到氯化鉀產品；尾滷可用作開發其他固體鉀礦區的原料。
[0038]實施例4 一種超低品位固體鉀礦的高效利用方法，包括以下步驟:
[0039]1、稀釋尾滷溶液與固體鉀礦混合，該稀釋液中氯化鎂的質量百分數為22.5%，同時氯化鈉和氯化鉀的含量極低(氯化鉀質量分數為0.057%，氯化鈉質量分數為0.33% );該固體礦中氯化鈉的含量最高，鉀的含量按氯化鉀計的質量百分數為0.25%，屬於超低品位的固體鉀礦；
[0040]2、稀釋液和固體礦混合保持2年，然後把吸收了固體礦中鉀成分的滷水從固體礦層中分離出來並引入蒸發池，
[0041]3、利用太陽能和風能進行蒸發滷水，待滷水比重為1.24時把上層滷水引入光滷石池繼續蒸發並分離固體和液體，可分別得到光滷石礦和富含氯化鎂的尾滷；
[0042]4、把採出的光滷石礦送入價格車間加工得到氯化鉀產品；尾滷可用作開發其他固體鉀礦區的原料。
【權利要求】
1.一種固體鉀礦的開採方法，包括如下步驟: 1)取稀釋尾滷溶液與的固體鉀礦混合；該所述稀釋尾滷溶液中氯化鎂的質量百分數為22.5%?27%，氯化鈉的含量不高於1% ;所述固體鉀礦中氯化鈉含量為48%?79%，氯化鎂含量為1%?4%，鉀含量按氯化鉀計的質量百分數低於1% ； 2)稀釋尾滷溶液和固體混合保持，混合時間保持在I?2年； 3)將吸收了固體礦中鉀成分的滷水從固體層中分離出來並引入蒸發池中，利用太陽能和/或風能進行蒸發，控制蒸發量，待滷水比重為1.24?1.26時把上層滷水引入另一蒸發池中繼續蒸發並分離固體和液體，分別得到光滷石礦和富含氯化鎂的尾滷。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述氯化鉀的含量為0.1?0.5%。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述氯化鉀的含量為0.1?0.25%。
4.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述稀釋尾滷溶液和固體鉀礦的體積比為1:1?L 5:1。
【文檔編號】C01D3/04GK104291359SQ201410493486
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月24日 優先權日:2014年9月24日
【發明者】肖永明, 張萍, 王敏, 龔國力, 時歷傑, 張有平, 張志宏, 許建新, 鮑永華, 趙有璟, 楊紅軍 申請人:格爾木藏格鉀肥股份有限公司, 中國科學院青海鹽湖研究所