淺談在鉀肥生產(chǎn)工藝中結(jié)晶器加水方式的應(yīng)用

翟志強(qiáng) 周斌 譚龍(青海鹽湖工業(yè)股份有限公司鉀肥分公司，青海 格爾木 810000)

1 概述

鉀肥是氮、磷、鉀三大化學(xué)肥料之一，氮、磷、鉀對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)所起的作用，不僅不能互相代替，而且彼此還有著相互聯(lián)系、相互制約與相互配合的密切關(guān)系。鉀肥品種比較單一，世界上鉀肥的較大部分是氯化鉀，約占鉀肥總產(chǎn)量的90%～94%。其次是硫酸鉀，約占5%～8%，再就是硝酸鉀肥、鈣鎂磷鉀肥、硫鎂鉀肥、鉀肥和磷酸二氫鉀等。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展鉀肥生產(chǎn)企業(yè)也在不斷的發(fā)展。

但是由于我國(guó)所擁有的可溶性鉀資源比較匱乏，因此在鉀肥生產(chǎn)的時(shí)候受到了很大的約束。察爾汗鹽湖是世界罕見(jiàn)的具有工業(yè)價(jià)值的大型內(nèi)陸鹽湖之一。察爾汗鹽湖總面積5856平方公里，含有豐富的氯化鉀、氯化鎂、氯化鈉等礦產(chǎn)資源，因此察爾汗鹽湖的開(kāi)采對(duì)我國(guó)的農(nóng)業(yè)有重大意義。現(xiàn)在，察爾汗鹽湖鉀肥生產(chǎn)主要采用的反浮選冷結(jié)晶工藝，該工藝的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)量高，質(zhì)量穩(wěn)定。

“反浮選-冷結(jié)晶法”是鉀肥生產(chǎn)的主要方法。該法是利用光鹵石和氯化鉀的晶體表面具有不同程度疏水性以及親水性，在原礦中加入鈉浮選捕收劑，增加氯化鈉礦物表面疏水性進(jìn)行浮選作業(yè)，將氯化鈉去除，尾礦脫水后得到低鈉光鹵石，用冷結(jié)晶技術(shù)加以處理，并加水洗去少量固體光鹵石和氯化鈉，最終得到產(chǎn)品氯化鉀。因此，結(jié)晶器的控制尤為重要，它是保障氯化鉀生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。而結(jié)晶器的控制有一個(gè)控制點(diǎn)就是分解水的加入，為此對(duì)其加入法進(jìn)行了參考。

2 冷結(jié)晶過(guò)程的工藝原理

光鹵石冷結(jié)晶法的理論基礎(chǔ)是控速分解和控速結(jié)晶理論。反浮選冷結(jié)晶工藝就是在原鹵礦漿中加入氯化鈉捕收劑，利用浮選機(jī)的充氣與攪拌作用形成泡沫，利用氯化鈉的疏水性，使氯化鈉顆粒附著在泡沫上，去除氯化鈉，尾礦通過(guò)脫水作用形成的低鈉光鹵石進(jìn)入結(jié)晶器，結(jié)晶器的控制有控速分解與控速結(jié)晶兩個(gè)過(guò)程。首先是低鈉光鹵石溶解到溶液中形成氯化鉀飽和溶液，隨后逐步析出氯化鉀晶體，而這個(gè)的關(guān)鍵就是控制氯化鉀的溶解速度，控制溶解速度的辦法就是加入一定的高鎂母液，所以母液的加入是光鹵石溶解的推動(dòng)力。

2.1 理論意義

鉀肥分公司采用反浮選冷結(jié)晶工藝生產(chǎn)鉀肥，結(jié)晶器的不同加水方式，對(duì)鉀肥生產(chǎn)的影響會(huì)產(chǎn)生不同變化，從而運(yùn)用較為合適的加水方式來(lái)保障生產(chǎn)氯化鉀的高回收率高品味。

2.2 實(shí)踐意義

氯化鉀生產(chǎn)提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，創(chuàng)造良好經(jīng)濟(jì)效益，而好的結(jié)晶控制是提高經(jīng)濟(jì)效益的有效手段。

2.3 鉀肥生產(chǎn)工藝流程

原礦進(jìn)入浮選，浮選尾礦通過(guò)濃縮脫水形成低鈉光鹵石，光鹵石進(jìn)入結(jié)晶器通過(guò)冷結(jié)晶工藝，結(jié)晶器底流通過(guò)振動(dòng)篩將部分鹽顆粒和光鹵石去除，有用礦漿通過(guò)濃縮脫水的濾餅進(jìn)入再漿加水離心機(jī)固液分離干燥生產(chǎn)出成品氯化鉀

3 結(jié)晶器加水方法分析

結(jié)晶器的加水方法有三種：(1)分解水直接進(jìn)入結(jié)晶器中心筒；(2)結(jié)晶器分解水進(jìn)入細(xì)晶罐；(3)分解水加在循環(huán)泵口。

3.1 分解水直接進(jìn)入結(jié)晶器中心筒

將結(jié)晶器分解水直接加入中心筒的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)晶器分解水直接與低鈉光鹵石接觸，光鹵石溶解迅速，用時(shí)短反應(yīng)快。缺點(diǎn)就是容易造成小顆粒鉀進(jìn)入液相，造成氯化鉀回收率的降低，細(xì)小晶核較多，影響氯化鉀品味。

3.2 結(jié)晶器分解水進(jìn)入細(xì)晶罐

結(jié)晶器分解水進(jìn)入細(xì)晶罐與母液接觸，來(lái)調(diào)節(jié)母液的飽和度優(yōu)點(diǎn)是可以很好的調(diào)節(jié)細(xì)晶中晶核的數(shù)量保證氯化鉀的質(zhì)量以及氯化鉀的粒度。缺點(diǎn)是要用分解水調(diào)節(jié)好母液的飽和度花費(fèi)時(shí)間太久，不利于生產(chǎn)。

3.3 分解水加在循環(huán)泵口

分解水加在循環(huán)泵口分解水直接與進(jìn)入中心筒的母液接觸可以有效的將一部分細(xì)小的氯化鉀鉀肥溶解掉，將好的晶核保留，確保氯化鉀能夠有較好的粒度，以及保障氯化鉀的質(zhì)量，并接反應(yīng)時(shí)間短，有利于結(jié)晶器的調(diào)節(jié)與控制。

4 結(jié)語(yǔ)

目前，反浮選冷結(jié)晶工藝是生產(chǎn)鉀肥較為先進(jìn)的工藝，所以結(jié)晶器的控制就尤為重要。能夠更好的生產(chǎn)質(zhì)量合格的氯化鉀產(chǎn)品是作為鹽湖人的驕傲。就現(xiàn)在而言，鹽湖股份有限公司已經(jīng)年產(chǎn)450萬(wàn)噸，為了向更高的目標(biāo)奮進(jìn)鹽湖人在結(jié)晶器上的控制在不斷的摸索與改進(jìn)。總之，鉀肥生產(chǎn)將來(lái)會(huì)更好。