本发明属于在线检测技术领域，更具体地，本发明涉及在线检测技术在钾肥生产过程中的应用。
背景技术
目前，利用浮选法生产钾肥的主要方法有冷结晶—正浮选法、反浮选—冷结晶法和冷分解—正浮选法。
冷结晶—正浮选法是将盐田晒制的光卤石矿运至加工厂，经分解结晶，将氯化钾以泡沫形式刮出，经洗涤、分离、干燥得氯化钾产品。反浮选—冷结晶法是在光卤石中加入氯化钠浮选剂，选择性地增加氯化钠表面的疏水性，使氯化钠随泡沫上浮被刮出，而光卤石留在料浆中，经脱卤得到低钠光卤石，低钠光卤石进入分解结晶器，加水进行分解、结晶，后经过滤洗涤，得到氯化钾产品。冷分解—正浮选法与冷结晶—正浮选法工艺路线基本相同，只是少了结晶过程。
在钾肥生产过程中，各个工序的生产工艺的制定需要依赖于原料中的各种成分的含量和比例，现有技术中，钾肥生产中各元素的测定方法主要是用容量法，容量法测定速度快、成本低，适用于钾肥生产过程的工艺分析，但人工化验量较大，反馈数据滞后，不适应生产工艺的及时调整。部分地方采用x射线荧光光谱法进行成品检测。但均不适合钾肥生产过程中实时对生产条件进行监控和对工艺进行调整。
现有技术中，对固体物质成分的检测，通常有五种检测方法：重量法、容量法、离子选择电极法、光度法及x射线荧光光谱法。利用重量法测定虽然准确度高，但测定时间长、不易操作，适用于仲裁分析，不适用于钾肥生产中的过程检测；容量法测定速度快、成本低，适用于钾肥生产过程控制分析，但人工化验量较大，反馈数据滞后，不适应生产工艺的及时调整；离子选择电极法设备操作简单、灵敏度高，但只适合于钾肥生产中微量离子的检测；火焰光度法检出限低、快速高效,也只适用于大批量样品微量分析，如卤水中各元素的分析；x射线荧光光谱法测定准确度高，只适用于钾肥生产中最终产品的检测。
技术实现要素：
本发明要解决的问题是，提供一种钾肥生产中在线检测的方法，一方面减少人工化验的劳动量，另一方面减少化盐中存在的误差和数据反馈时间滞后问题，提高钾肥生产效率。
本发明提供了一种基于在线检测的利用光卤石生产钾肥的方法，包括，第一步骤s1，将光卤石矿进行破碎，得到光卤石矿颗粒；第二步骤s2，检测所述光卤石矿颗粒，得到第一检测值；第三步骤s3，根据所述第一检测值，调整分解结晶工序中淡水的加入量，作为第一淡水量；第四步骤s4，根据所述第一淡水量，对所述光卤石矿颗粒进行分解结晶，得到料浆；第五步骤s5，对所述料浆进行除杂，得到粗钾；第六步骤s6，将所述粗钾进行精制，得到钾肥产品。
根据本发明的一个实施方式，其中，第六步骤s6中，将所述粗钾进行精制包括，第一操作s61，检测所述粗钾，得到第二检测值；第二操作s62，根据所述第二检测值，确定再浆洗涤工序中淡水的加入量，作为第二淡水量；第三操作s63，根据所述第二淡水量，对所述粗钾进行再浆洗、离心处理，得到钾肥产品。
根据本发明的一个实施方式，所述的方法，还包括第七步骤s7，检测所述钾肥产品，得到第三检测值；第八步骤s8，根据第三检测值，将所述钾肥产品按不同品位包装。
根据本发明的一个实施方式，所述第一步骤s1中，所述光卤石矿颗粒直径≤2cm。
根据本发明的一个实施方式，所述第二步骤s2中，检测所述光卤石矿颗粒中的mgcl2和水的含量。
根据本发明的一个实施方式，在所述第三步骤s3中，检测所述光卤石矿颗粒，每1-3分钟检测一次。
根据本发明的一个实施方式，所述第四步骤s4中，除杂包括正浮选、反浮选、过滤工艺中的至少一种。
根据本发明的一个实施方式，检测所述粗钾包括，检测所述粗钾中的氯化钠、氯化镁及水分含量。
根据本发明的一个实施方式，检测所述钾肥产品包括检测所述钾肥产品中的kcl和水的含量。
根据本发明的一个实施方式，采用激光诱导击穿光谱仪进行检测。
根据本发明的一个方面，提供了一种基于在线检测的利用光卤石生产钾肥的装置，包括破碎机1、输送装置2、第一检测装置3、分解结晶器4、除杂装置5、以及精制装置6；所述破碎机1用于将光卤石矿进行破碎，得到光卤石矿颗粒；所述输送装置2与所述破碎机1连接，用于将所述光卤石矿颗粒输送至所述分解结晶器4；所述第一检测装置3，安装在所述输送装置2上，用于检测所述光卤石矿颗粒以得到第一检测值；所述分解结晶器4与所述输送装置2连接，用于对所述光卤石矿颗粒进行分解结晶，得到料浆；所述除杂装置5与所述分解结晶器4连接，用于对所述料浆进行除杂，得到粗钾；所述精制装置6与所述除杂装置5连接，用于精制所述粗钾，得到钾肥产品。
根据本发明的一个实施方式，所述的装置，还包括第二检测装置7，所述第二检测装置7安装在所述除杂装置5和精制装置6之间，用于检测所述粗钾，得到第二检测值。
根据本发明的一个实施方式，所述的装置，还包括分装装置8，所述分装装置8与所述精制装置6连接，用于对不同品位的钾肥产品进行分装。
根据本发明的一个实施方式，所述的装置，还包括第三检测装置9，所述第三检测装置9安装在所述精制装置6和所述分装装置8之间，用于检测所述钾肥产品，得到第三检测值。
根据本发明的一个实施方式，所述第一检测装置3、第二检测装置7、第三检测装置9中至少一个是激光诱导击穿光谱仪。
本发明所提供的方法和装置，可实时掌握钾肥生产过程中各物料的组成，可通过实时数据及时进行工艺调整，减少不合格品的产生，保护设备，对不同品位物料进行分类分装。
附图说明
图1是基于在线检测的利用光卤石生产钾肥的装置的示意图；
图2是第二检测装置的示意图；
图3是分装装置和第三检测装置的示意图；
图4是一种检测装置的示意图；
图5是本发明所述的方法的步骤图；
图6是粗钾精制的步骤示意图；以及
图7是包括分装步骤的步骤示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，参考标号是指本发明中的组件、技术，以便本发明的优点和特征在适合的环境下实现能更易于被理解。下面的描述是对本发明权利要求的具体化，并且与权利要求相关的其它没有明确说明的具体实现也属于权利要求的范围。
图1示出了基于在线检测的利用光卤石生产钾肥的装置的示意图。
如图1所示，一种基于在线检测的利用光卤石生产钾肥的装置，包括破碎机1、输送装置2、第一检测装置3、分解结晶器4、除杂装置5、以及精制装置6；所述破碎机1用于将光卤石矿进行破碎，得到光卤石矿颗粒；所述输送装置2与所述破碎机1连接，用于将所述光卤石矿颗粒输送至所述分解结晶器4；所述第一检测装置3，安装在所述输送装置2上，用于检测所述光卤石矿颗粒以得到第一检测值；所述分解结晶器4与所述输送装置2连接，用于对所述光卤石矿颗粒进行分解结晶，得到料浆；所述除杂装置5与所述分解结晶器4连接，用于对所述料浆进行除杂，得到粗钾；所述精制装置6与所述除杂装置5连接，用于精制所述粗钾，得到钾肥产品。
所述在线检测是指在生产线上，对被检测对象进行实时的检测，并将检测结果实时的反馈，进行生产工艺控制的方式。
以反浮选-冷结晶工艺为例，先将光卤石矿输送至破碎机1，将其中大块光卤石矿破碎，使整体粒度处于2cm以下，一方面使得后续的分解结晶工序中的分解程度更彻底，另一方面，为了使对光卤石矿成分的检测更方便。然后通过输送装置2将光卤石矿颗粒输送至分解结晶器4，在分解结晶器4中同时加入淡水、精钾母液、尾盐水充分混合搅拌、分解、结晶后，得到固相为人造钾石盐的料浆。所述破碎机1、分解结晶器4均可以按照工艺的要求，在现有的或者将来发明的设备中选择，或选择可替代的设备。
所述输送装置2可以采用输送皮带，由于光卤石矿颗粒是平铺在所述输送皮带上，使得最所述光卤石的成分检测更方便。
所述除杂装置5包括调和槽、浮选装置、带式过滤机等。所述料浆通过渣浆泵送至调和槽，在调和槽与盐酸十八胺、2#油等药剂混合均匀后进入浮选装置，通过浮选装置进行氯化钾与氯化钠初步分离，氯化钾(夹带部分氯化钠)以泡沫形式处于浮选机表层被刮出，其尾盐料浆则随着浮选机底流排除系统，刮出的泡沫经带式过滤机脱去夹带母液，即为粗钾。
所述精制装置6包括再浆洗槽、离心机等。将所述粗钾输送至再浆洗涤槽，与淡水在搅拌的作用下成为浆料状，在该过程中粗钾夹带的大部分氯化钠转入液相，被称为再浆洗涤，再浆洗涤料浆经离心机脱去液相，即可得到离心成品，即钾肥产品；离心成品再经干燥、包装得到最终产品。
所述第一检测装置3，主要是检测所述光卤石颗粒中的mgcl2和水分含量。所述第一检测值是均值，在检测过程中，可根据需要对检测的时间间隔等条件进行设置，用于对分解结晶器4中加入淡水的量进行实时调节。这是因为在分解结晶工序中，需要加入足够量的淡水，以使mgcl2充分溶解，但加入淡水量过多，又会造成部分氯化钾也被溶解，这就需要对mgcl2的含量进行精确地测定，另外，由于生产线是连续的，对测量值反馈的时间要求很高，需要实时反馈检测值，所以，所述第一检测装置3需要满足实时测量、实时反馈的需求，优选的，从测量到反馈测量值的时间不大于5分钟，进一步的，从测量到反馈测量值的时间不大于2分钟。
第一检测装置3安装在图1所示的输送装置2的位置，用于检测输送过程中的光卤石颗粒中的mgcl2和水分含量，进而根据第一检测值进行分解结晶的工艺的控制，能够实现在分解结晶工序的实时的、精确的控制，提高分解结晶的效率。
图2示出了第二检测装置的示意图。
如图2所示，所述的装置，还包括第二检测装置7，所述第二检测装置7安装在所述除杂装置5和精制装置6之间，用于检测所述粗钾，得到第二检测值。
所述第二检测装置7，用于检测所述粗钾中的氯化钠、氯化镁及水分含量。得到第二检测值，并根据所述第二检测值，确定再浆洗涤工序中淡水的加入量，作为第二淡水量；根据所述第二淡水量，对所述粗钾进行再浆洗、离心处理，得到钾肥产品。
在钾肥生产工艺中，再浆洗过程是进一步除去氯化钠的过程，再浆洗工序中所加的水的量也要取决于所述粗钾中的氯化钾、氯化镁、水分含量，通过在线检测，实时数据传输可实现再浆洗涤自动加水，减少人为误差，保证产品质量稳定。
图3示出了分装装置和第三检测装置的示意图。
如图3所示，所述的装置还包括分装装置8，所述分装装置8与所述精制装置6连接，用于对不同品位的钾肥产品进行分装。还包括第三检测装置9，所述第三检测装置9安装在所述精制装置6和所述分装装置8之间，用于检测所述钾肥产品，得到第三检测值。
所述粗钾进入再浆洗涤槽与淡水在搅拌的作用下成为料浆，在该过程中，粗钾夹带的大部分氯化钠转入液相，被称为再浆洗涤；再浆洗涤料浆经离心机脱去液相，即可得到离心成品；离心成品再经干燥得到钾肥产品，钾肥产品由于原料的不同、工艺的不同，可能会造成不同的品位，所述品位是指钾肥中氯化钾含量比例，氯化钾含量越高，则品位越高。根据钾肥不同的品位，对钾肥产品进行分装，而所述钾肥的品位的判断则是依靠第三检测装置9对钾肥产品进行测量，所述第三检测值，检测的是氯化钾的含量。
图4示出了一种检测装置的示意图。
如图4所示，所述检测装置为激光诱导击穿光谱仪。
激光诱导击穿光谱仪基本原理，是通过高能脉冲激光聚焦至被测样品表面，激发形成等离子体，等离子体发射的光谱经过光谱仪进行分析。以此来识别样品中的元素组成成分，进而可以进行对物料元素的识别、分类、定性以及定量分析。
在钾肥生产线上安装所述激光诱导击穿光谱仪时，可以将探测部分如激光头、光谱仪等安装在钾肥生产线上，而其激光仪、电脑等起到分析、控制的作用的部分可以独立安装，以方便操作人员对仪器进行操作。
在利用激光诱导击穿光谱仪检测光卤石矿颗粒时，将所述光卤石矿颗粒在输送装置2中的输送厚度控制在2到5cm之间，厚度过大会导致无法击穿，检测值不准确，厚度过小一方面会导致激光诱导击穿光谱仪的能源浪费，同样影响检测值，另一方面影响光卤石矿颗粒的输送效率。
以皮带输送为例，在光卤石颗粒的输送过程中，除了可以在上料时控制所述光卤石颗粒输送厚度，还可以在激光诱导击穿光谱仪的检测之前，在皮带上安装刮板，使刮板平行于输送皮带。用刮板进一步的限定所述光卤石颗粒的输送厚度，以满足检测的需要。
图5示出了本发明所述的方法的步骤图。
如图5所示，一种基于在线检测的利用光卤石生产钾肥的方法，包括，第一步骤s1，将光卤石矿进行破碎，得到光卤石矿颗粒；第二步骤s2，检测所述光卤石矿颗粒，得到第一检测值；第三步骤s3，根据所述第一检测值，调整分解结晶工序中淡水的加入量，作为第一淡水量；第四步骤s4，根据所述第一淡水量，对所述光卤石矿颗粒进行分解结晶，得到料浆；第五步骤s5，对所述料浆进行除杂，得到粗钾；第六步骤s6，将所述粗钾进行精制，得到钾肥产品。
光卤石矿经加矿装置通过皮带输送至破碎机1，将其中大块光卤石矿破碎，使整体粒度处于2cm以下；然后通过皮带输送至分解结晶器4，在分解结晶器4中同时加入淡水、精钾母液、尾盐水充分混合搅拌、分解、结晶后，得到固相为人造钾石盐的料浆；料浆通过渣浆泵送至调和槽，在调和槽与盐酸十八胺、2#油等药剂混合均匀后进入浮选装置，通过浮选装置进行氯化钾与氯化钠初步分离，氯化钾(夹带部分氯化钠)以泡沫形式处于浮选机表层被刮出，尾盐料浆则随着浮选机底流排除系统；刮出的泡沫经带式过滤机脱去夹带母液，即为粗钾；粗钾进入再浆洗涤槽与淡水在搅拌的作用下成为料浆，在该过程中粗钾夹带的大部分氯化钠转入液相，被称为再浆洗涤；再浆洗涤料浆经离心机脱去液相，即可得到离心成品；离心成品再经干燥、包装得到最终产品，即钾肥产品。
其中，检测所述光卤石矿颗粒是指实时的检测所述光卤石矿颗粒中的氯化镁和水的含量，并实时的传输到后台进行分析并实时调节分解结晶器4中的淡水加入量，使这个过程与钾肥的连续生产相匹配。
图6示出了粗钾精制的步骤示意图。
如图6所示，第六步骤s6中，将所述粗钾进行精制包括，第一操作s61，检测所述粗钾，得到第二检测值；第二操作s62，根据所述第二检测值，确定再浆洗涤工序中淡水的加入量，作为第二淡水量；第三操作s63，根据所述第二淡水量，对所述粗钾进行再浆洗、离心处理，得到钾肥产品。
图7示出了包括分装步骤的步骤图。
如图7所示，所述的方法，还包括第七步骤s7，检测所述钾肥产品，得到第三检测值；第八步骤s8，根据第三检测值，将所述钾肥产品按不同品位包装。
根据本发明的一种实施方式，所述第一步骤s1中，所述光卤石矿颗粒直径≤2cm。
根据本发明的一种实施方式，所述第二步骤s2中，检测所述光卤石矿颗粒中的mgcl2和水的含量。
根据本发明的一种实施方式，在所述第三步骤s3中，检测所述光卤石矿颗粒，每1-3分钟检测一次。
根据本发明的一种实施方式，所述第四步骤s4中，除杂包括正浮选、反浮选、过滤工艺中的至少一种。
根据本发明的一种实施方式，检测所述粗钾包括，检测所述粗钾中的氯化钠、氯化镁及水分含量。
根据本发明的一种实施方式，检测所述钾肥产品包括检测所述钾肥产品中的kcl和水的含量。
根据本发明的一种实施方式，所述第一检测装置3、第二检测装置7、第三检测装置9中至少一个是激光诱导击穿光谱仪，也可以使用其他可替代的在线检测设备。
本发明所提供的方法和装置，可实时掌握钾肥生产过程中各物料的组成，可通过实时数据及时进行工艺调整，减少不合格品的产生，保护设备，对不同品位物料进行分类分装。
应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。