氯化鉀正浮選捕收劑浮選效果對比試驗研究

向曉成，任延鵬

(國投新疆羅布泊鉀鹽有限責任公司 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，用于鉀鹽浮選工業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)應用最廣，市面上絕大部分的氯化鉀肥都是用十八胺進行浮選生產[2]。十八胺一般先用鹽酸酸化后配制成質量分數為1%～5%的溶液，再搭配起泡劑2#油使用。

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

1 試驗部分

1.1 供試設備

主要供試設備見表1。

表1 主要供試設備

1.2 供試原料性質

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

表2 浮選礦樣化學組成 %

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

1.3 試驗浮選工藝流程及浮選藥劑

試驗采用一粗一精的浮選工藝流程，見圖1。

試驗選用的浮選藥劑分別為十八胺、CS-16、KX-K7等3種。十八胺使用時按十八胺∶鹽酸=2∶1(質量比)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保鉀鹽捕收劑，KX-K7為山東某浮選藥劑廠家研制的復合藥劑，兩種藥劑均可直接用80 ℃熱水進行稀釋，攪拌至完全溶解后，在80 ℃恒溫使用。

2 結果與討論

2.1 十八胺藥劑用量試驗

試驗2#油用量20 g/t，十八胺藥劑用量分別為80、100、120 g/t，試驗結果見表3。

表3 十八胺藥劑用量試驗結果

分析表3數據可知，在浮選過程中，隨著十八胺藥劑用量的增加，精礦產率、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

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，試驗結果見表4。

表4 CS-16藥劑用量試驗結果

新型環保藥劑CS-16在浮選過程中，泡沫層豐富，起泡速率快，浮選現象與十八胺類似。隨著藥劑用量的增加，浮選精礦的產率、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

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，試驗結果見表5。

表5 KX-K7藥劑用量試驗結果

分析表5數據可知：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，尾礦中K+含量最低，但仍高達14.75%，精礦K+回收率僅為59.83%。

2.4 藥劑效果對比分析

在實驗室條件下對3種藥劑進行浮選對比試驗，獲得各自最佳藥劑用量及浮選精礦指標，結果見表6。

表6 3種捕收劑最佳用量及浮選精礦指標對比

分析表6試驗數據可知，藥劑用量最少的是十八胺和CS-16，均為100 g/t；從精礦指標來看,三者效果相當，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，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，KX-K7的浮選效果較差。

2.5 閉路驗證試驗

為進一步考察十八胺和CS-16的浮選效果，分別進行閉路試驗，結果見表7和表8。

表7 十八胺閉路試驗結果

表8 CS-16閉路試驗結果

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

3 結語

(1)試驗選取兩種新型環保氯化鉀捕收劑與常規浮選捕收劑十八胺進行了浮選對比，結果發現捕收劑CS-16與十八胺的浮選效果相當，KX-X7捕收劑的浮選效果與十八胺差距較大。

(2)浮選閉路試驗進一步證明了CS-16浮選效果與十八胺相當。

(3)十八胺需要用鹽酸酸化后配制，使用時需添加2#油。新型環保氯化鉀捕收劑CS-16自帶起泡性能，可直接用水配制，避免了使用危化品鹽酸和2#油，降低了藥劑成本并改善了作業環境。