一种风力跳汰提取钾石盐矿中氯化钾粗产品的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种提取钾石盐矿中氯化钾粗品的方法，具体涉及一种风力跳汰提取井下开采钾石盐矿中氯化钾粗品的方法。
【背景技术】
[0002]钾肥是农业三大基础肥料(氮磷钾)之一，中国目前缺钾耕地面积占耕地总面积的60%，缺钾严重地影响了农作物产量和品质。中国是世界钾肥第一消费国，据中国无机盐工业协会统计2014年中国钾肥总表观消费量达到1742万吨，比2013年增长19.1%。在中国最紧缺的7大类矿产资源中(油气、富铁矿、钾盐、铜矿、铝土矿、锰矿、铬矿)，钾盐对外依存度非常高，2014年氯化钾国产钾肥产量达到历史新高877万吨(折氯化钾)，进口钾肥达到803万吨(实物)，进口依存度约50%。
[0003]目前，固体钾石盐矿的处理方法有浮选法、热溶法、冷分解-浮选法、冷分解-热溶结晶法、反浮选-冷结晶法、重介质法等方法。在上述方法中，浮选法需要钾石盐的饱和母液作为介质去分离氯化钾和氯化钠，热溶法存在温度高、压力高等明显劣势，重介质法也只是对特殊的矿体才能发挥其作用。迄今未见钾石盐采用风力跳汰分离氯化钠、氯化镁提取氯化钾的相关报道。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是，提供一种工艺简单，分选效果好，氯化钾收率高，无废水产生，操作方便的风力跳汰提取钾石盐矿中氯化钾粗产品的方法。
[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下:一种风力跳汰提取钾石盐矿中氯化钾粗产品的方法，包括以下步骤:
(1)破碎:将固体钾石盐矿进行破碎，控制矿样粒度范围为I?2mm;
(2)跳汰分离:将步骤(I)所得破碎后的物料送入风力跳汰分选机，以有压空气+磁铁矿粉或者有压空气+硅铁粉形成密度为2.0?2.lg/cm3的气-固悬浮体为介质，通过跳汰分离将氯化钠与氯化钾分离，得氯化钾粗精矿和氯化钠尾矿；
(3)磁选:将步骤(2)所得氯化钾精矿送入磁选机，回收磁铁矿粉或者硅铁粉，得氯化钾产品。
[0006]由于固体钾石盐矿中各矿物的密度不同:氯化钾密度1.98g/cm3，氯化钠密度2.13g/cm3，发明人经多次试验研究，得出跳汰分离气-固悬浮体介质密度范围为2.0?2.lg/cm3。
[0007]进一步，步骤(I)中，所述固体钾石盐矿的主要成分为KCl和NaCl，其中，KCl质量百分含量为30%?50% (优选40%?48%)。
[0008]所述NaCl质量百分含量为40%?70% (优选45%?55%)。
[0009]进一步，步骤(I)中，所述破碎方式为二段闭路破碎。若固体钾石盐矿粒度范围< 1mm，粒度过细不利于风力跳汰的分选，若固体钾石盐矿粒度范围> 2mm，粒度过粗不利于钾石盐矿的充分解离；二段闭路破碎有利于控制固体钾石盐矿破碎的粒度，从而使钾石盐矿既能充分解离，又有利于风力跳汰。
[0010]进一步，步骤(2)中，所述有压空气的压力为0.5?1.2MPa。
[0011]进一步，将步骤(2)中所述氯化钠尾矿经过磁选分离出磁铁矿粉或者硅铁粉。
[0012]—种风力跳汰提取钾石盐矿中氯化钾粗产品的方法，包括以下步骤:
(1)破碎:将固体钾石盐矿进行破碎，控制矿样粒度范围为I?2mm;
(2)第一段跳汰分离:将步骤(I)所得破碎后的物料送入风力跳汰分选机，以有压空气+磁铁矿粉或者有压空气+硅铁粉形成密度为2.0?2.lg/cm3的气-固悬浮体介质，通过跳汰分离将氯化钾和光齒石与氯化钠分离，得氯化钾、光齒石混合精矿和氯化钠尾矿；
(3)第二段跳汰分离:将步骤(2)所得氯化钾和光齒石混合精矿送入风力跳汰分选机，以有压空气+磁铁矿粉或者有压空气+硅铁粉形成密度为1.6?1.9g/cm3 (优选1.70?1.85g/cm3)的气-固悬浮体介质，通过跳汰分离将氯化钾与光卤石分离，得氯化钾精矿和光卤石尾矿；
(4)磁选:将步骤(3)所得氯化钾精矿送入磁选机，回收磁铁矿粉或者硅铁粉，得氯化钾产品。
[0013]由于固体钾石盐矿中各矿物的密度不同:光卤石密度1.6g/cm3，氯化钾密度1.98g/cm3，氯化钠密度2.13g/cm3，氯化镁密度1.56g/cm3，发明人经多次试验研究，得出第一段跳汰分离气-固悬浮体介质密度范围为2.0?2.lg/cm3;第二段重液分离介质密度范围为 1.6 ?1.9g/cm3，优选为 1.70 ?1.85g/cm3。
[0014]进一步，步骤(I)中，所述固体钾石盐矿的主要成分为KC1、NaCl和KCl.MgCl2.6H20，其中，KCl质量百分含量为30%?50%。
[0015]所述NaCl质量百分含量为40%?55%，KCl.MgCl2.6H20质量百分含量为10%?15%。
[0016]进一步，步骤(I)中，所述破碎的方式为二段闭路破碎。
[0017]进一步，步骤(2)、(3)中，所述有压空气的压力为0.5?1.2MPa。
[0018]进一步，将步骤(2)中所述氯化钠尾矿经过磁选分离出磁铁矿粉或者硅铁粉；将步骤(3 )中所述光卤石尾矿经过磁选分离出磁铁矿粉或者硅铁粉。
[0019]本发明方法中所采用的磁铁矿粉或者硅铁粉的纯度均为95%以上。
[0020]本发明方法中产生的副产物氯化钠尾矿可用于回填。
[0021]本发明针对不同成分的固体钾石盐矿给出了两种提取氯化钾的方法，当钾石盐矿主要成分为KCl和NaCl，利用有压空气+磁铁矿粉或硅铁粉作为介质，将钾石盐矿中的NaCl作为沉物，KCl作为浮物，进行一段跳汰分离，得到纯度较高的氯化钾产品；当钾石盐矿主要成分为KC1、NaCl和KCl.MgCl2.6H20，即其中含有光卤石，利用有压空气+磁铁矿粉或硅铁粉作为介质，将钾石盐矿中的NaCl作为沉物，KCl和光卤石作为浮物，分离出氯化钾和光卤石的混合精矿后，进一步利用有压空气+磁铁矿粉或硅铁粉作为介质，将氯化钾和光卤石的混合精矿中的KCl作为沉物，光卤石作为浮物，进行第二段跳汰分离，得纯度较高的氯化钾产品。上述方法中利用了氯化钾、氯化钠、光卤石、氯化镁的密度差异性原理，采用跳汰分离方法将各组分进行分离。
[0022]本发明方法的有益效果为:同现有技术相比，本发明最大的特点是不需要利用饱和母液，也不存在温度、压力等影响因素，最终没有污水产生，工艺流程简单，可操作性强，介质循环利用率高，无污染，分选效果好，本发明方法氯化钾粗产品收率高，收率可高达90% ;所得氯化钾粗产品质量好，KCl含量多72%，经济效益明显。该方法尤其适合缺水的西部地区和高原地区。另外，磁铁矿粉或硅铁粉的回收利用率均多97%。
【具体实施方式】
[0023]下面结合实施例对本发明作进一步说明。
[0024]本发明实施例中所用钾石盐矿属于固体钾石盐类；所用磁铁矿粉、硅铁粉纯度均为95%以上。
[0025]实施例1
Cl)破碎:将固体钾石盐矿(主要成分:KC1和NaCl，其中，KCl质量百分含量为43%，NaCl质量百分含量为50%)进行二段闭路破碎，控制矿样粒度范围为I?2mm ; (2)跳汰分离:将步骤(I)所得破碎后的物料送入风力跳汰分选机，以0.5MPa的有压空气+磁铁矿粉形成密度为2.0g/cm3的气-固悬浮体为介质，通过跳汰分离将氯化钠与氯化钾分离，得氯化钾