鉀鹽礦的選礦加工方法及工藝探討

劉忠建

摘 要：鉀鹽是對含鉀礦物的一個(gè)總稱，主要是用來制造鉀肥。在農(nóng)業(yè)上，鉀鹽是必不可少的三大肥料之一，由于我國的鉀鹽資源儲存量并不大，很大的一部分都是依靠國外的資源。所以，在此背景之下，對鉀鹽礦的開發(fā)及利用有著非常重要的意義。下面，就對我國鉀鹽資源的特征以及開發(fā)利用的現(xiàn)狀做一個(gè)具體的描述，接著再對鉀鹽礦的選礦加工方法及工藝做一個(gè)深層次的探討。

關(guān)鍵詞：鉀鹽礦；鉀肥；選礦加工方法；選礦工藝

在我國，鉀鹽是一種非常急缺的礦種，我國每年的鉀鹽產(chǎn)量僅僅占到我國國內(nèi)需求量的四分之一左右，其余的四分之三均依靠進(jìn)口。然而鉀鹽礦產(chǎn)又是關(guān)系到我國國計(jì)民生的一大重要礦產(chǎn)資源，無論是在工業(yè)上還是在農(nóng)業(yè)上都有非常重要的作用，因此，有效的加強(qiáng)我國對于鉀鹽礦的選礦加工方法與加工工藝是一件迫在眉睫的事情。本文討論的主要是可溶性鉀鹽礦物的有效開發(fā)與利用。

一、可溶性鉀鹽礦資源

1.鉀鹽與鉀鹽礦。鉀鹽，顧名思義，就是指含有鉀的礦物，可以分為兩種，即可溶性鉀鹽礦物和不可溶性含鉀的鋁硅酸鹽礦物。在世界上的鉀鹽資源中，百分之九十五的鉀鹽產(chǎn)品作為肥料用在了農(nóng)業(yè)上，百分之五的鉀鹽產(chǎn)品用在了工業(yè)上。世界上95%的鉀鹽產(chǎn)品用作肥料，5%用于工業(yè)。

一種以硫酸鹽類礦物和鉀的氯化物為主要成分的非金屬礦產(chǎn)。通常來說，鉀鹽鎂礬、光鹵石、雜鹵石、無水鉀鎂礬、鉀石鹽、軟鉀鎂礬、鉀鎂礬等都是主要的鉀鹽礦物。

鉀鹽礦床屬于鹽類礦床的一種，按照它形成的原因來說，鉀鹽礦床實(shí)際上是蒸發(fā)沉積礦床。之所以說蒸發(fā)沉積礦床，是因?yàn)殁淃}是溶解在地表水體中的一種鹽類，在非常干旱的氣候條件下，該鹽類長期在半封閉或者是全封閉的盆地當(dāng)中通過蒸發(fā)沉積而形成的。

2.可溶性鉀鹽礦?？扇苄遭淃}礦物主要包括的是在自然界中形成的各種含有鉀的硫酸鹽、氯化物、硼酸鹽、硅酸鹽以及含有鈣、鎂、鈉的復(fù)鹽。主要的礦物有光鹵石、鉀石鹽、鉀鹽鎂礬等等。

3.我國的可溶性鉀鹽礦資源的特征。在我國已經(jīng)探明的可溶性鉀鹽資源當(dāng)中，呈現(xiàn)出了儲存量少、礦石品味較低、以液體資源為主、質(zhì)量較差、共生組分多、可選性較差、埋藏較淺等特點(diǎn)。

（1）鉀鹽礦資源的儲存量少。在我國已經(jīng)探明的可溶性鉀鹽資源可以稱得上是極其的貧乏，而且分布的也不均勻。

（2）鉀鹽礦資源的礦石品味較低。在我國已經(jīng)探明的可溶性鉀鹽資源當(dāng)中，現(xiàn)代鹽湖層狀固體的礦層普遍是貧礦，其中百分之九十六的都是表外礦，KCI的含量僅僅只占有百分之二到百分之六。在古鉀鹽層狀礦床中的KCI含量平均占有量為百分之八點(diǎn)八。

（3）鉀鹽礦資源主要以液體資源為主。在國外已經(jīng)探明的鉀鹽資源儲存量主要是古代的固體層狀礦床，但是在我國已經(jīng)探明的鉀鹽資源存儲量中，主要是液體鹵水礦床。

4.我國可溶性鉀鹽礦資源的開發(fā)利用現(xiàn)狀。在我國，由于在開發(fā)鉀鹽的過程中受到了各種資源條件的限制，我國的鉀肥供需形勢并不太樂觀。目前，我國對于鉀肥的生產(chǎn)在短期內(nèi)確實(shí)不能有較大的改觀，另一方面，我國對于鉀肥的需求量又在逐年上升，供需矛盾日趨呈現(xiàn)尖銳的形勢，只是單單的依靠進(jìn)口來滿足我國工業(yè)以及農(nóng)業(yè)對于鉀鹽資源的需求并不是長久之計(jì)，因此，加強(qiáng)對鉀鹽礦的研究與勘察、加強(qiáng)我國對鉀鹽礦的選礦加工方法及加工工藝的研究才是有效的辦法。

二、鉀鹽礦的選礦加工方法

鉀鹽礦的選礦加工方法有很多，對于氯化物型的礦石通常有以下幾種方法：浮選法、熱熔法、重力法、靜電法、冷分解法以及冷分解-浮選聯(lián)合法等等，下面就對前四種做一個(gè)詳細(xì)的描述。

1.浮選法。石鹽和鉀石鹽表面的潤濕性會有一定的差異，利用這種差異進(jìn)行分選的選礦加工方法就是浮選法。這一方法就是將起泡劑、捕收劑、介質(zhì)調(diào)整劑和催化劑全部都加入到飽和溶液當(dāng)中，使得在氯化鉀的表面形成一層與溶液相隔離的薄膜，當(dāng)小空氣泡通過的時(shí)候，氯化鉀顆粒就會吸附在氣泡上面，氣泡就會把氯化鉀晶體帶到浮選槽的頂端，再經(jīng)過刮板刮出泡沫來，隨后再經(jīng)過過濾與干燥就會得到鉀鹽礦的成品。

2.熱熔法。在不同的溫度下，利用石鹽和鉀石鹽水溶液的不同溶解度而進(jìn)行分離的選礦加工方法就是熱熔法。這一方法是將鉀石鹽和其他鹽類礦物的共飽和溶液加熱到一定的溫度之后，將所有的鉀石鹽都放入到溶液當(dāng)中，然而石鹽的溶解度基本上不會發(fā)生變化，以固相殘?jiān)蛛x，最后再將溶液冷卻下來析出氯化鉀。

3.重力法。鉀石鹽與其他的鹽類礦物的密度有所不同，利用這種不同在特定的介質(zhì)中進(jìn)行礦物分離的方法就是重力法，也可以叫做重介質(zhì)法。這一方法是選擇一種介于鉀石鹽與石鹽密度之間的懸浮溶液，在溶液中使得石鹽開始下沉，鉀石鹽開始上浮，最后就會達(dá)到分選礦物的目的。

4.靜電法。鉀石鹽與其他的半生鹽類礦物經(jīng)過加熱、冷卻以及其他方法處理過后表面就會帶有電荷，利用其帶電性質(zhì)的不同進(jìn)行礦物的分選方法就是靜電法。分選前將物料加熱到三百攝氏度到七百攝氏度，然后再經(jīng)過冷卻降低到一百攝氏度到二百攝氏度，或者是使用專門的調(diào)整劑進(jìn)行處理，這樣就可以有選擇的改變礦物表面的帶電性質(zhì)，從而達(dá)到分選的目的。

三、鉀鹽礦的選礦工藝

與一般的礦物相比，鉀鹽礦物有一些獨(dú)有的工藝特性，比如說可溶性、變化性、相似性、吸潮性、復(fù)雜性等等。

1.鉀鹽礦具有一定的可溶性。在所有的鉀鹽礦物當(dāng)中，有很大一部分的礦物都非常容易溶于水中，并且其溶解度也要比其他的鹽類礦物大很多。由于這一原因，鉀鹽礦物在形成鉀鹽礦床的時(shí)候，就需要更為有利的條件，形成以后，還可能收到地表水或者是地下水的影響，進(jìn)而被轉(zhuǎn)變或者是溶解成不含有鉀的礦物，這就是鉀鹽礦的可溶性。

2.鉀鹽礦具有一定的變化性。鉀鹽礦物非常容易發(fā)生變化，在形成礦物的過程中，不同成分或者是不同濃度的地下水、地表水對其產(chǎn)生的影響，溫度的變化帶來的影響，都有可能使它們由一種礦物變成另一種礦物。鉀鹽礦的變化性也是其成分較為復(fù)雜的原因之一。

3.鉀鹽礦具有一定的相似性。在所有的鉀鹽礦物當(dāng)中，它們具有非常相似的物理性質(zhì)，比如說，它們的硬度都在4以下、密度都在每毫米三克以下、顏色也都非常相似，所以，在鑒定鉀鹽礦物的時(shí)候使用肉眼是非常難鑒定其種類的。

4.鉀鹽礦具有一定的吸潮性。在所有的鉀鹽礦物當(dāng)中，不管是開采出的原礦石，還是經(jīng)過加工而成的成品，大部分都非常容易潮解，具有一定的吸潮性。所以，在輸送和儲存鉀鹽礦的時(shí)候，要特別采取防潮與防結(jié)塊措施。

5.鉀鹽礦具有一定的復(fù)雜性。當(dāng)鉀鹽礦物在形成礦床的時(shí)候，大多情況下是和石鹽共生的，有的時(shí)候石鹽的含量會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鉀鹽的含量。另外，在礦床中多多少少的都會含有一些碳酸鹽類、硫酸鹽類和黏土等雜質(zhì)。所以，在加工和利用鉀鹽礦的時(shí)候，分離會變得非常困難，給加工工藝流程加大了復(fù)雜性，產(chǎn)品的質(zhì)量還會受到一定的影響。

四、結(jié)語

在我國，開采出的鉀鹽礦資源不僅數(shù)量少，而且質(zhì)量也較差，貧礦較多而富礦則較少。但隨著我國技術(shù)的發(fā)展，我國對鉀鹽礦資源的開采強(qiáng)度越來越高，富礦的資源在急劇減少，鉀鹽礦資源開發(fā)正逐步從富礦開發(fā)專項(xiàng)中低品位礦。綜上所述，我們要改善對鉀鹽礦的選礦加工方法，提高對鉀鹽礦的選礦工藝。

參考文獻(xiàn)：

[1].白仟.淺析鉀鹽礦的選礦加工方法與工藝[D].中國地質(zhì)大學(xué).2015.05.02.endprint