細鹽對生產的影響及對策研究

陳祥　哈占方

摘? ?要：細鹽是鹽田光鹵石生產過程中伴生的NaCl雜鹽，鉀肥正浮選在選別KCl的同時，由于細鹽的粒度小，極易同時將大量細粒級NaCl也浮選出來，造成生產諸多問題。為此要從源頭曬礦中做好有效控制，對車間浮選過程進行研究分析，提出有效解決細鹽的影響是產品提質增效的核心問題。

關鍵詞：細鹽;鹽田;浮選

正浮選生產KCl是鹽湖眾多廠家常用的主流工藝，采用鹽田日曬工藝對鹽湖鹵水進行濃縮，在鹽田中得到光鹵石礦，經分解、浮選、洗滌、干燥得到鉀肥產品。多年來的生產實踐表明：多離子共存的飽和鹵水浮選體系中細粒鹽NaCl對KCl的浮選干擾嚴重，對生產過程影響很大。因此，如何在鹽田生產過程中有效控制細鹽產生量，得到粒度較大不易浮起的NaCl，是鹽田生產者面臨的最大難題，也是穩定企業生產、產品提質增效的核心問題。

因此，一方面要開展細顆粒NaCl對KCl浮選方面的影響研究，解決當前KCl浮選收率低、質量不穩定、成本大幅增加的關鍵問題;另一方面要從源頭抓起，在鹽田生產過程中采取有效措施盡可能減少細鹽的產生。

1? ? 細鹽對車間生產的影響分析

1.1? 鹽田光鹵石礦中細鹽分布情況

通過對多年旱采鹽田光鹵石礦的篩分數據發現，光鹵石富集于粗粒級中，NaCl富集于細粒級中。即+0.25 mm以上基本上以光鹵石為主，-0.25 mm以下多是細鹽（即細粒級NaCl）;光鹵石礦中70%～85%的NaCl以小于0.25 mm粒徑的細粒礦存在，該部分礦占到總礦量的近30%。

1.2? 細粒鹽的存在對車間生產的主要影響分析

（1）細粒鹽與粗粒KCl競爭吸附捕收劑，使粗粒KCl的可浮性降低。鹽田內殘留鹵水與新進鹵水“兌鹵”作用明顯，細粒級中主要以NaCl為主，十八胺捕收KCl的同時將大量細粒級NaCl也捕收出來，洗滌時加淡水量少則鉀肥產品質量低;加淡水量多則洗去NaCl的同時又溶損許多KCl，使產量受到明顯影響，成本增加。Vidan D等做了將細粒鹽從體系中除去后的試驗，結果表明，此時KCl收率（85%）比標準基礎試驗值（72%）要好。

（2）KCl收率與NaCl質量分數的關系：光鹵石礦中隨NaCl質量分數降低，KCl收率增高;隨NaCl的增高，KCl收率呈線性減少的關系。

（3）分解原礦時由于鎂優先溶解在溶液中，所以細粒KCl和NaCl晶體一同出來，會對KCl的浮選起很大的負面影響，可能原因是鉀鹽表面被NaCl所污染，阻止捕收劑在其表面上覆蓋，降低浮選回收率。

2? ? 加工過程中解決細粒鹽的理論方法探索及討論

（1）反浮選工藝在鹽湖股份公司的成功應用，能為同類鹽湖正浮選工藝原礦中的細粒鹽的有效去除提供有益借鑒，因為反浮選工藝是在原礦未分解前先進行浮選NaCl，再加水進行分解。正規鹽田生產的光鹵石礦符合反浮選條件。反浮選工藝可將原礦中約18%的NaCl雜質經浮選得到高品位的精光鹵石（NaCl質量分數少于6%）。正浮選生產工藝的優點是對原礦的適應性強，尤其對鈉鹽池、調節池的低鉀高鈉貧礦、賴礦能夠正常生產。是否可考慮將反浮選與正浮選工藝聯合使用。即“好礦”用反浮選工藝，“賴礦”用正浮選工藝。按獨立系列操作，分開兩種藥劑母液。

（2）粒級的機械分離在生產中能夠順利進行。在捕收劑添加前，將這些細粒鹽去除，可大幅度增加粗粒KCl對捕收劑的吸附量，從而大幅度提高粗粒KCl的浮選收率。根據原礦粒級篩分情況，光鹵石礦中70%～85%的NaCl以小于0.25 mm粒徑的細粒礦存在（光鹵石質量分數小于20%），既然粒級界限可以確定，那么能否使用振動篩之類的設備將原礦直接進行分級，上礦前加裝一套篩分設備，將細粒鹽提前篩分出去（可考慮另行回收）。

（3）提高結晶器中分解液氯化鎂≥23%，分解料漿中NaCl和KCl微粒在結晶器中靠物料本身及懸浮液的物理特性逐漸形成上下分層。在結晶器中NaCl和KCl質量分數相同的情況下 ，KCl晶體粒度遠遠大于NaCl的晶體粒度。因此，大的KCl顆粒沉積在結晶器底部，小的NaCl顆粒及硫酸鈣顆粒及懸浮物懸浮在結晶器的中上部。由于結晶器底流料漿中固體質量分數提高 ，限制了小顆粒從結晶器底部排出的概率，因此，將底流料漿質量分數控制在20%以上 ，使小顆粒雜質通過溢流排出，從而提高了進入浮選工序的粗鉀品位。因此，控制結晶器的底流和溢流量也是生產過程中的重要環節。

（4）改善捕收劑、起泡劑等混合藥劑，調整工藝中加藥方式等技術手段的進一步優化，降低被選泡沫中NaCl的夾帶量。分解分批加藥，隨時保持料漿中藥劑的有效質量分數，防止一次加入后很快被雜質吸收。

（5）采用較稀的料漿，減少對泡沫的“沾污”。料漿質量分數也直接影響浮選的效果，因為料漿質量分數變化，對充氣量、藥劑濃度（加藥量不變的情況下）及設備的生產能力都有一定的影響。料漿質量分數增加，細粒的可浮選性提高，料漿過濃時，充氣變壞，回收率和產品質量都要降低。

經實驗證明，強化充氣和攪拌可以提高浮選速度、節約水電和藥劑，但充氣過多會把大量細泥雜質夾帶到泡沫中，給精選造成困難，影響產品質量。泡沫量的多少決定充氣量的多少和起泡劑的使用情況。泡沫量的多少是浮選操作的重要控制手段。

目前青海鹽湖工業股份有限公司在實際生產中為了去除這些細鹽而過多地加入淡水，這樣生產的結果是引起過多的KCl溶解，從而造成選礦比大幅度增加，KCl收率卻大幅度降低的惡性結果。

3? ? 鹽田生產中細鹽礦產生的原因分析及相應對策討論

（1）根據結晶理論，晶體的生長分3個階段：產生過飽和度、晶核的形成、晶體的生長。晶核的形成和晶體的生長取決于過飽和度的大小，鹵水過飽和度大、結晶速度快、晶核形成多、晶體成長小、晶體結構缺陷多、鹽質低。反之過飽和度低、成核少、晶體大而整齊、含雜質少、鹽質高。同時還受到鹵水組成，鹵水物理性質如黏度、外界因素如溫度、風等的影響。鹵水組成中各種組分的結晶習性相互影響，鹵水黏度增大到一定值，晶體的成核速度減小等。根據以上結晶理論，原礦中細粒級鹽的產生主要有以下幾種情況：不同濃度鹵水摻和因“兌鹵”過飽和而快速結晶產生大量細鹽;同一鹵水因外界條件（如溫度等）變幅較大使鹵水過飽和而結晶細鹽，譬如28oBe′，29oBe′鹵水在高蒸發天氣中NaCl結晶很快而形成較多細粒，反之也因晝夜溫差變化很大而過飽和析出大量細鹽。大鹽田風大的時候鹵水表面形成的漂花被風吹到下風處容易造成細礦等。總之，鹵水成礦是個很復雜的過程，每一個條件的變化均有可能引起細鹽晶體的產生，需要認真研究。由于氣候的差異，國內外在冷結晶工藝上使用的光鹵石原料粒徑也有很大差異。死海地區由于年蒸發量小于青海察爾汗，其光鹵石需要經過一年的生長期，因而容易長成粗而純的晶粒。而察爾汗地區光鹵石夏季生長期短，因而夏季得到的光鹵石及鹽的粒度較細。采用“一池一曬”生產方式可以很好地解決因不同鹵水濃度“兌鹵”作用而產生細鹽的問題。車間排出的尾鹽水母液的回收因鉀、鈉高而鎂低，必須經與老鹵“兌鹵”才能正常使用，但是必須要無效應兌鹵，即兌鹵必須在不飽和條件下進行，避免將細鹽帶到礦池中，同時最好與原鹵混合使用效果較好。通過對未采取措施和采用一池一曬后數據比較，采用一池一曬后小于0.25 mm以下的礦量明顯減少，NaCl質量分數也減小較大，同時0.6 mm以上光鹵石中的NaCl質量分數則明顯增多，對加工浮選工序有利。

（2）采取深鹵曬礦，可以控制鹵水的過飽和度，獲得較為均勻、完整的光鹵石晶體。首先，鹵水深，熱容量大。當氣溫高，蒸發量強時，鹵水深的結晶池鹵溫較低，過飽和度較小，不致使新晶核大量生成和晶體過快成長。氣溫低、蒸發量弱時，深鹵池子的鹵溫又較高，仍能繼續蒸發，使晶體成長。因此，鹵深在一定程度上能克服結晶速度忽快忽慢和結晶過程時而進行、時而停止等不穩定不均衡的問題。其次，鹵深體積大，懸在鹵水中的晶核與小晶體數目較多，懸浮的時間也較長，從而擴大了與鹵水的接觸面積，使晶體的成長速度由于晶體表面積的增大而相應減慢。最后，由于鹵水深，鹵溫的日變幅度小，可減少因冷卻而產生的鹽析現象，減少細碎晶體。薄曬結晶快，會產生包裹體、礦質差。成礦鹵水量不足時，要收縮鹽田面積，水位必須保證在0.8 m以上。水深不足0.6 m時，可以考慮將兩個以上礦池中的鹵水往一個池中集中，注意各鹵水間濃度差異不能過大，如果濃度差較大，就需要加部分淡水防止因“兌鹵”作用而產生細鹽。根據筆者不同鹵水深度曬礦試驗，0.125 mm以下粒度質量占比隨鹵深增加而呈現下降趨勢。

（3）溫度對NaCl和NaCl·2H2O轉化的影響，也是冬季鹽田產生粉鹽的主要原因，鹵水溫度低時NaCl轉化為NaCl·2H2O，鹵溫回升則NaCl·2H2O轉化為NaCl，由于轉化速度很快，大量晶核同時形成，產出粉狀NaCl。

（4）鹽田光鹵石礦中的主要雜質NaCl是鹵水中固有成分，在日曬生產過程中是無法徹底消除的，正常鹽田光鹵石礦中NaCl質量分數一般在18%以下，根據原鹵鹵質不同對應的質量分數也有所不同。因此，嚴格工藝控制成礦鹵水中NaCl質量分數是保證細鹽產生量盡可能最低的關鍵，在此基礎上采取以上措施才能進一步降低光鹵石礦中的細鹽量。

4? ? 結語

（1）細鹽對加工過程影響很大，生產中可以考慮正反浮選兩種工藝聯合使用，按獨立系列操作，分開兩種藥劑母液，提前篩分出細鹽。控制結晶器的底流和溢流量，控制合適的充氣量、分步加藥都是重要的補救措施。

（2）嚴格工藝控制是減少鹽田光鹵石礦中NaCl產生量的關鍵。鹽田生產采用“一池一曬”及深水曬礦生產方式，所得的光鹵石礦顆粒相對穩定、均勻。尾鹽水的無效應兌鹵，控制鹵水的過飽和度及避免晝夜溫差過大，都有利于減少光鹵石礦中細鹽產生量。