氯化鉀正浮選捕收劑浮選效果對比試驗(yàn)研究

向曉成，任延鵬

(國投新疆羅布泊鉀鹽有限責(zé)任公司 新疆哈密 839000)

從光鹵石礦中提取氯化鉀的工藝主要有熱溶結(jié)晶工藝和浮選工藝，其中采用浮選工藝的占比80%以上[1]。浮選捕收劑是浮選工藝的核心基礎(chǔ)，用于鉀鹽浮選工業(yè)的陽離子捕收劑有脂肪胺、氨基酰胺、醚胺、季銨鹽、混合胺、烷基嗎啉等。脂肪胺中的十八烷基伯胺(以下簡稱十八胺)應(yīng)用最廣，市面上絕大部分的氯化鉀肥都是用十八胺進(jìn)行浮選生產(chǎn)[2]。十八胺一般先用鹽酸酸化后配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%～5%的溶液，再搭配起泡劑2#油使用。

近年來，市場上出現(xiàn)了一些無需酸化、起泡性能好的新型環(huán)保氯化鉀捕收劑。本文主要選取兩種有代表性的新型環(huán)保氯化鉀捕收劑與常規(guī)的正浮選捕收劑十八胺進(jìn)行對比，以考察新型環(huán)保捕收劑的浮選效果。

1 試驗(yàn)部分

1.1 供試設(shè)備

主要供試設(shè)備見表1。

表1 主要供試設(shè)備

1.2 供試原料性質(zhì)

供試原料取自新疆某廠硫酸鉀車間第四分解槽，經(jīng)離心過濾后，混勻、縮分，制得的浮選礦樣化學(xué)組成見表2。

表2 浮選礦樣化學(xué)組成 %

經(jīng)配礦計(jì)算和偏光顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，礦物中的主要成分為氯化鉀、氯化鈉、瀉利鹽(MgSO4·7H2O)等。

1.3 試驗(yàn)浮選工藝流程及浮選藥劑

試驗(yàn)采用一粗一精的浮選工藝流程，見圖1。

試驗(yàn)選用的浮選藥劑分別為十八胺、CS-16、KX-K7等3種。十八胺使用時(shí)按十八胺∶鹽酸=2∶1(質(zhì)量比)酸化配制成溶液。CS-16為長沙某浮選藥劑廠家研制的新型環(huán)保鉀鹽捕收劑，KX-K7為山東某浮選藥劑廠家研制的復(fù)合藥劑，兩種藥劑均可直接用80 ℃熱水進(jìn)行稀釋，攪拌至完全溶解后，在80 ℃恒溫使用。

2 結(jié)果與討論

2.1 十八胺藥劑用量試驗(yàn)

試驗(yàn)2#油用量20 g/t，十八胺藥劑用量分別為80、100、120 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 十八胺藥劑用量試驗(yàn)結(jié)果

分析表3數(shù)據(jù)可知，在浮選過程中，隨著十八胺藥劑用量的增加，精礦產(chǎn)率、K+回收率先增加后減小，尾礦中的K+含量先降低后增大。綜合考慮精礦品位及K+回收率，推薦十八胺用量為100 g/t，其浮選精礦品位為31.67%，K+回收率為96.50%。

2.2 CS-16藥劑用量試驗(yàn)

浮選過程中只加入CS-16藥劑，無需加入2#油，藥劑用量分別為80、100、120 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 CS-16藥劑用量試驗(yàn)結(jié)果

新型環(huán)保藥劑CS-16在浮選過程中，泡沫層豐富，起泡速率快，浮選現(xiàn)象與十八胺類似。隨著藥劑用量的增加，浮選精礦的產(chǎn)率、收率逐步增加，精礦中K+含量略有降低。綜合考慮精礦品位和K+回收率，推薦CS-16用量為100 g/t，其浮選精礦品位為31.55%，K+回收率為96.30%。

2.3 KX-K7藥劑用量試驗(yàn)

浮選過程中只加入KX-K7藥劑，無需加入2#油，藥劑用量分別為80、100、120 g/t，試驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5 KX-K7藥劑用量試驗(yàn)結(jié)果

分析表5數(shù)據(jù)可知：隨著KX-K7藥劑用量的增大，尾礦中K+含量呈下降趨勢；KX-K7藥劑用量為120 g/t時(shí)，尾礦中K+含量最低，但仍高達(dá)14.75%，精礦K+回收率僅為59.83%。

2.4 藥劑效果對比分析

在實(shí)驗(yàn)室條件下對3種藥劑進(jìn)行浮選對比試驗(yàn)，獲得各自最佳藥劑用量及浮選精礦指標(biāo)，結(jié)果見表6。

表6 3種捕收劑最佳用量及浮選精礦指標(biāo)對比

分析表6試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，藥劑用量最少的是十八胺和CS-16，均為100 g/t；從精礦指標(biāo)來看,三者效果相當(dāng)，精礦品位均在31.0%以上；從K+回收率來看，十八胺、CS-16效果相當(dāng)，均高于96%，KX-K7的回收率最低僅為59.83%。綜合比較捕收劑用量、精礦品位和K+回收率，CS-16的浮選效果與十八胺的相當(dāng)，KX-K7的浮選效果較差。

2.5 閉路驗(yàn)證試驗(yàn)

為進(jìn)一步考察十八胺和CS-16的浮選效果，分別進(jìn)行閉路試驗(yàn)，結(jié)果見表7和表8。

表7 十八胺閉路試驗(yàn)結(jié)果

表8 CS-16閉路試驗(yàn)結(jié)果

由表7和表8中的數(shù)據(jù)可知，在相同的一粗一精且中礦順序返回的浮選閉路試驗(yàn)工藝條件下，無論是精礦品位還是K+回收率，兩種捕收劑的效果均相當(dāng)，新型環(huán)保氯化鉀捕收劑CS-16完全可以替代十八胺用于日常生產(chǎn)。

3 結(jié)語

(1)試驗(yàn)選取兩種新型環(huán)保氯化鉀捕收劑與常規(guī)浮選捕收劑十八胺進(jìn)行了浮選對比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)捕收劑CS-16與十八胺的浮選效果相當(dāng)，KX-X7捕收劑的浮選效果與十八胺差距較大。

(2)浮選閉路試驗(yàn)進(jìn)一步證明了CS-16浮選效果與十八胺相當(dāng)。

(3)十八胺需要用鹽酸酸化后配制，使用時(shí)需添加2#油。新型環(huán)保氯化鉀捕收劑CS-16自帶起泡性能，可直接用水配制，避免了使用?；符}酸和2#油，降低了藥劑成本并改善了作業(yè)環(huán)境。