一種含鉀肥料的制備方法及含鉀復合肥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含鉀肥料的制備方法，包括：(1)鉀石鹽礦經破碎、研磨得到礦石顆粒；所述鉀鹽礦石中含泥量為20～40wt%，氯化鉀含量為10～19wt%；(2)將礦石顆粒和溶劑混合配制成質量濃度為25～40%的料漿，經脫泥得到富泥溢流；(3)富泥溢流經浮選得到粗精礦，該粗精礦為含鉀肥料。本發(fā)明還公開了含有該含鉀肥料的復合肥料。本發(fā)明以水旋脫泥的溢流為原料，利用浮選法浮選氯化鉀，添加別的肥料，如氮肥、磷肥，制成復合肥，這樣，提高了整體氯化鉀的收率，也提高了資源利用率，既降低了復合肥的生產成本，又比同含量的復合肥的肥力較高，還提高了資源綜合利用率。
【專利說明】一種含鉀肥料的制備方法及含鉀復合肥
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于鹽湖化學領域，具體涉及一種含鉀肥料的制備方法及含鉀復合肥。
【背景技術】
[0002]世界鉀資源極為豐富，絕大部分為地下固體鉀鹽礦，少部分為含鉀鹵水，資源分布主要集中在加拿大、俄羅斯、白俄羅斯和德國，四國鉀鹽儲量占世界總量的93%。我國鉀鹽資源匱乏，主要以鹽湖型鉀鹽礦為主，集中分布在青海、新疆、西藏等省區(qū)，已探明的鉀資源主要分布在青海柴達木盆地的察爾汗和新疆的羅布泊；而鹽湖型鉀鹽礦床固體鉀鹽少，并且其開采存在技術上的困難。
[0003]云南省思茅地區(qū)勐野井鉀鹽礦，與國際富含鉀石鹽礦資源相比較，具有氯化鉀含量低和雜質種類多等特點。其從外觀可劃分為兩種類型的鉀石鹽礦:一種是青灰色鉀石鹽礦，氯化鉀含量13%~19%，水不溶物一般在5%以下，個別達10% ;另一種是灰綠色鉀石鹽礦，氯化鉀含量10%~16%，水不溶物一般在30%~40%左右，個別達45%，該礦的水不溶物中含有大量粘土成份，特別是結構復雜，給采礦和加工帶來很大困難。
[0004]迄今為止，對高含泥、低品位鉀鹽礦的加工技術相關的研究和工業(yè)化報道比較鮮見。灰綠色鉀石鹽礦含粘土類水不溶物量高，必須通過脫除細泥才能用于生產鉀肥，灰綠色鉀石鹽礦的脫泥是一項關鍵技術。采用簡單的傳統(tǒng)水力旋流器機械脫泥方法，所得精礦水不溶物總含量中，細泥狀不溶物含量占總量的55%左右，極細泥與母液混合為一體，極難分離?；揖G色鉀石鹽含有大量的水不溶物，在磨礦和浮選作業(yè)過程解離得到很細的泥狀分散物，這些泥狀分散物具有很強的活性，會吸附鉀鹽的捕收劑，成為鉀鹽的抑制劑，降低鉀鹽的浮選收率。盡管在脫泥過程可以除去的部分細泥，但在浮選作業(yè)中，經過多次高強度擦洗，含在鹽類及粗粒物料的細泥又會被解離出來而對浮選造成不良影響。在脫泥過程和浮選過程中，料漿中的母液含有極細微粒級的水不溶物，與母液混為一體難于分離，造成循環(huán)母液中雜質的積累，給鉀石鹽加工造成極大的困難。
[0005]專利文獻CN102976364A中公開了一種高含泥鉀石鹽礦的加工方法，通過對高含泥鉀石鹽礦進行高溫焙燒，改變泥礫質的物理、化學性質，然后再進行浮選的提取氯化鉀。胡秀元介紹了上?；ぴO計院采用溶解結晶法對云南鉀石鹽礦的一些研究工作。徐勤堂采用水溶法采鹵、熱泵蒸發(fā)制鹽和真空冷結晶技術回收氯化鉀的工藝流程進行云南江城鉀石鹽礦床的開發(fā)。上述方法均存在工藝技術復雜、能源消耗大、成本高等缺陷，從而導致其在工業(yè)上無法應用。
[0006]中國專利文獻CN102008999B、CN101982412B、CN103145152A公開的方法主要研究對象是高品位氯化鉀(35%~50%)，水不溶物含量低的(2%~8%)鉀石鹽礦的加工，而我國云南江城勐野井的灰綠色鉀鹽礦屬于低品位(KCl ( 13%)、高粘土(水不溶物> 30%)鉀鹽礦。多年來，采富礦棄貧礦，使現(xiàn)有采礦井內積存了大量的灰綠色貧礦，嚴重影響了生產的正常進行及企業(yè)的生存和發(fā)展。按地質報告總儲量計，灰綠色鉀石鹽礦占60%左右，而使用現(xiàn)有的技術無法對這些鉀鹽礦進行處理，造成了資源的浪費。而與此相對應，我國在鉀肥生產能力方面一直受到限制。
[0007]目前國內生產復合肥的基本方法為:買來氯化鉀成品，再加入氮肥和磷肥，另再加入一些填料即可，其存在產品成本高和原材料需要分別采購運輸的問題。

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中鉀肥生產成本高的問題，提供一種由貧鉀鹽礦生產含鉀復合肥的方法。
[0009]所述的方法包括:
[0010](I)鉀石鹽礦經破碎、研磨得到礦石顆粒。所述鉀鹽礦石中含泥量為20~40wt%，氯化鉀含量為10~19wt%。
[0011]所述礦石可以為灰綠色鉀石鹽原礦或其與青灰色鉀石鹽礦的混合礦，或者任何其他含有氯化鉀以及泥的礦石組合物，其均可以適用于本發(fā)明的方法。
[0012]優(yōu)選的，所述破碎將鉀石鹽礦粉碎至小于40mm的礦石顆粒，然后再進行研磨。
[0013]本領域技術人員可以根據需要自行選擇破碎后礦石顆粒的粒度，比如將礦石鹽礦粉碎至30mm,然后再研磨至I~2mm,并根據欲研磨的粒度大小設定相應的破碎和研磨參數。優(yōu)選的，選擇2_作為最終礦石顆粒的粒徑，過小的粒徑雖然有利于后續(xù)的處理，但是無疑會帶來成本的提升；而過大的粒徑則不利于后續(xù)過程中氯化鉀的提取。
[0014]優(yōu)選的，所述研磨為球磨或者棒磨，研磨液體介質為氯化鉀和氯化鈉的共飽和溶液。球磨時，破碎后的鉀石鹽礦經擺式給料機、皮帶秤進入棒磨機或球磨機，同時在磨機入口處加入從高位槽自流下來的氯化鉀和氯化鈉的共飽和溶液，磨機出口礦漿經過水旋分級機或螺旋分級機進行礦物的粒度篩選，使粒度控制小于一定范圍的礦物顆粒進入下一工藝流程，而粒度大于此范圍的的礦物返回棒磨機或球磨機，繼續(xù)進行研磨。
[0015](2)將礦石顆粒和溶劑混合配制成質量濃度為25~40%的料漿，經脫泥得到富泥溢流。
[0016]優(yōu)選的，所述脫泥包括不少于兩次的水力旋流脫泥，每一次的水力旋流脫泥均得到相應的溢流和底流，其中溢流用于下一次水力旋流脫泥，所述富泥溢流為末級水力旋流脫泥得到的溢流。一次水力旋流得到的組分已經包括了大多數的不溶物以及含有鉀的肥料，對于一次水力旋流進行額外的多次水流旋流脫泥，并收集其相應的溢流，可以富集水不溶物，并且盡可能的去除不必要的鹽組分。
[0017]更優(yōu)選的，所述脫泥包括兩次水力旋流脫泥，所述一次脫泥的溢流經二次脫泥后得到溢流為富泥溢流。
[0018]在進行水力旋流處理時，不可避免的，一次水力旋流中夾帶了部分不溶物，這些不溶物對于氯化鉀的制備來說是有害的，但是對于制備含鉀肥料而言，其又帶來了不必要的損失。因此，有必要對這些不溶物進行回收利用，一個可選的方案是對一次水力旋流得到的底流進行再次水力旋流脫泥，得到的溢流回收。優(yōu)選的，所述脫泥包括不少于兩級的水力旋流脫泥，每級水力旋流脫泥均得到溢流和底流，所述底流進入下級水力旋流脫泥，得到的溢流返回至第一級水力旋流脫泥或上一級水流旋流脫泥，其也得到相應的溢流和底流；所述第一級水力旋流脫泥得到的溢流經一次以上的水力旋流脫泥得到富泥溢流。采用兩次水力旋流，可以有效的避免不溶物對于底流利用的煩擾，并且避免不溶物的損失；此處，由于已經進行了一級水力旋流脫泥處理，后續(xù)僅需要進行一次以上的水力旋流脫泥即可以得到富泥溢流。
[0019]作為更優(yōu)選的技術方案，所述脫泥包括兩級水力旋流脫泥，所述料漿進入經一級水力旋流脫泥得到一級溢流和一級底流，所述一級底流經二級水力旋流脫泥得到二次底流和二次溢流，所述二次溢流返回經一級水流旋流進行脫泥；所述一級溢流經二次水力旋流脫泥得到富泥溢流。
[0020]優(yōu)選的，所述脫泥包括一級的水力旋流脫泥，所述富泥溢流為水力旋流脫泥的溢流。
[0021]優(yōu)選的，所述溶劑為氯化鉀和氯化鈉的共飽和母液。
[0022]優(yōu)選的，所述脫泥包括兩級水力旋流脫泥。
[0023]( 3 )富泥溢流經浮選得到粗精礦。所述粗精礦中不僅含有氯化鉀肥料，而且由于其中包夾了一定量的水不溶物，這些水不溶物含有一定量的有機腐機質，它們既可替代一定量的填料，又有一定的肥力，可提供肥料的肥效，其本身即可以作為肥料使用；但是在目前，尚未有報道該粗精礦可以用作含鉀肥料。該粗精礦中氯化鉀的含量為45~55%，氯化鈉的含量為15~20%，水部溶物的含量為25~40%。
[0024]優(yōu)選的，浮選時使用的藥劑為18胺，其用量為300~400g/原料，浮選時攪拌速度為1700~1800r/min，浮選時間8~IOmin0
[0025]本發(fā)明還提供了一種包含有上述粗精礦的含鉀復合肥。含鉀復合肥中，其他元素的添加量可以根據國家的標準或者實際需要添加，此為本領域技術人員可以根據需要而靈活選擇，比如突出磷含量時，可以先測定粗精礦中磷的含量，之后加入含磷的肥料以及其他配料，比如含氮的原料。
[0026]本發(fā)明以水旋脫泥的溢流為原料，利用浮選法浮選氯化鉀，添加別的肥料，如氮肥、磷肥，制成復合肥，這樣，提高了整體氯化鉀的收率，也提高了資源利用率，既降低了復合肥的生產成本，又比同含量的復合肥的肥力較高，還提高了資源綜合利用率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1、兩次水旋法制備富泥溢流的流程示意圖。
[0028]圖2、一次水旋法制備富泥溢流的流程示意圖。
[0029]圖3、兩級水旋法制備富泥溢流的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0030]以下為本申請的一個優(yōu)選實施例，其僅用作對本申請的解釋而不是限制。
[0031]如圖1~3，本發(fā)明提供了多種制備富泥溢流的方法，在本實施例中，實驗的溢流料漿，其按照如下的方法制得:
[0032]參見圖1:灰綠色鉀石鹽或混合鉀石鹽原料,經過破碎、磨礦至0.5~1.0mm,利用水力旋流器進行二次脫泥，一次的水力旋流脫泥均得到一次溢流和一次底流，其中一次溢流用于二次水力旋流脫泥，所述富泥溢流為二次水力旋流脫泥得到的溢流。
[0033]參見圖2:灰綠色鉀石鹽或混合鉀石鹽原料,經過破碎、磨礦至0.5~1.0mm,利用水力旋流器進行二次脫泥，一次的水力旋流脫泥均得到的溢流即為富泥溢流。[0034]參見圖3:灰綠色鉀石鹽或混合鉀石鹽原料,經過破碎、磨礦至0.5~1.0mm,利用水力旋流器進行二級脫泥，一級的水力旋流脫泥均得到一級溢流和一級底流，其中一級溢流用于二次水力旋流脫泥，所述富泥溢流為二次水力旋流脫泥得到的溢流；一次底流經二級水力旋流脫泥得到的底流為精礦，直接浮選制取氯化鉀，而溢流返回繼續(xù)脫泥。
[0035]在以下的實施例中使用了圖1和圖3方法制備的富泥溢流經后續(xù)處理作為含鉀肥料，對于含有不溶物含量較大的原料，也可以采取圖2所示的方法制備富泥溢流，其也可以起到類似的技術效果。
[0036]實施例1~3采用的原料的其組成如表1。
[0037]表1.實驗原料組成分析結果
[0038]
【權利要求】
1.一種含鉀肥料的制備方法，包括: (1)鉀石鹽礦經破碎、研磨得到礦石顆粒；所述鉀鹽礦石中含泥量為20~40wt%，氯化鉀含量為10~19wt% ； (2)將礦石顆粒和溶劑混合配制成質量濃度為25~40%的料漿，經脫泥得到富泥溢流； (3)富泥溢流經浮選得到粗精礦，該粗精礦為含鉀肥料。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述脫泥包括不少于兩次的水力旋流脫泥，每一次的水力旋流脫泥均得到溢流和底流，其中溢流用于下一次水力旋流脫泥，所述富泥溢流為末次水力旋流脫泥得到的溢流。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述脫泥包括兩次水力旋流脫泥，所述一次脫泥的溢流經二次脫泥后得到溢流為富泥溢流。
4.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述脫泥包括不少于兩級的水力旋流脫泥，每級水力旋流脫泥均得到溢流和底流，得到的底流進入下級水力旋流脫泥，得到的溢流返回至第一級水力旋流脫泥或上一級水流旋流脫泥；第一級水力旋流脫泥得到的溢流經一次以上的水力旋流脫泥得到的溢流為富泥溢流。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述脫泥包括兩級水力旋流脫泥，所述料漿進入經一級水力旋流脫泥得到一級溢流和一級底流，所述一級底流經二級水力旋流脫泥得到二次底流和二次溢流 ，所述二次溢流返回經一級水流旋流進行脫泥；所述一級溢流經二次水力旋流脫泥得到的溢流為富泥溢流。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述脫泥包括一級的水力旋流脫泥，所述富泥溢流為水力旋流脫泥的溢流。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶劑為氯化鉀和氯化鈉的共飽和母液。
8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述浮選使用的藥劑為18胺，其用量為300~400g/原料，浮選時攪拌速度為1700~1800r/min，浮選時間8~lOmin。
9.權利要求1~8任一方法制備得到的含鉀肥料。
10.含有權利要求9所述含鉀肥料的含鉀復合肥。
【文檔編號】C05D1/04GK103787696SQ201410056394
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月19日 優(yōu)先權日:2014年2月19日
【發(fā)明者】聶鋒, 李麗娟, 宋富根, 劉志啟, 曾忠民, 姬連敏, 時東, 田澤黎, 劉大偉, 賴培明 申請人:中國科學院青海鹽湖研究所