新型鉀石鹽捕收劑ZX-806浮選光鹵石礦試驗研究

胡 勇，季 榮，甘順鵬，蔣世鵬

(中藍長化工程科技有限公司，湖南省鉀及伴生物工程技術(shù)研究中心，湖南 長沙 410116)

光鹵石礦冷分解—正浮選提鉀工藝是目前應(yīng)用比較廣泛且成熟的工藝。其特點是流程簡單，容易操作，適用于多種不同類型的光鹵石[1]。冷分解—正浮選提鉀工藝的核心是光鹵石常溫加水分解生成氯化鉀以及氯化鉀的浮選。而浮選過程中，捕收劑的性能對浮選效果和經(jīng)濟效益有直接影響。

目前，在氯化鉀正浮選過程中，陽離子捕收劑的應(yīng)用最為廣泛。氯化鉀浮選中，陽離子捕收劑主要為脂肪胺(RNH2,R=C12-C24)和脂肪二胺(RNH2(CH2)3·NH2，R=C12-C24)。脂肪胺在水中解離后生成疏水基RNH3+，這種疏水基能選擇性的增大氯化鉀表面的疏水性，達到浮選捕收的目的[2]。在生產(chǎn)上，主要選用碳鏈長度為12以上的脂肪族伯胺作為氯化鉀浮選捕收劑。其中，在美國常用十二胺鹽酸鹽(DDA:CH3(CH2)11NH3Cl)浮選氯化鉀[3]；在加拿大和中國，則較多使用十八胺鹽酸鹽(ODA:CH3(CH2)17NH3Cl)作為氯化鉀浮選捕收劑[4]。

1 試驗部分

1.1 試驗原料

試驗所用的原礦根據(jù)采集方式不同分為旱采光鹵石礦和水采光鹵石礦。原礦化學多元素分析結(jié)果見表1，浮選母液根據(jù)25 ℃五元體系相圖的D點母液組成配制而成。化學多元素分析結(jié)果見表2。

表1 原礦化學多元素分析結(jié)果Tab.1 Analysis result of chemical multi-element analysis of raw ore %

表2 浮選母液化學多元素分析結(jié)果Tab.2 Chemical multi-element analysis results of flotation mother liquor %

1.2 試驗設(shè)備(表3)

表3 主要設(shè)備表Tab.3 List of main equipment

1.3 試驗藥劑

試驗所用選礦藥劑為捕收劑ZX-806、十八胺和起泡劑2#油。其中，捕收劑ZX-806直接加水熱溶，65 ℃保溫備用，同時藥劑具備起泡性能，使用時無須起泡劑；而捕收劑十八胺需要加等量的鹽酸酸化配制，同時在試驗中需要添加起泡劑2#油配合使用，80 ℃保溫備用。ZX-806、十八胺均配制成2%的水溶液使用，2#油原液使用。

1.4 試驗工藝流程

根據(jù)五元體系相圖計算理論加水量，其中旱采光鹵石理論加水量為原礦質(zhì)量的30.8%，水采光鹵石礦理論加水量為原礦質(zhì)量的26.7%。

試驗浮選時采用兩種浮選藥劑進行浮選，分別為ZX-806和十八胺。試驗過程中，發(fā)現(xiàn)原礦粒度較大，為防止浮選機的循環(huán)孔堵塞，用三輥四筒棒磨機將原礦磨礦2 min。根據(jù)試驗經(jīng)驗以及礦山選礦廠的浮選工藝參數(shù)，將光鹵石分解時間定為40 min，將浮選藥劑用量定為80 g/t原礦，采用一粗一精的浮選流程，試驗流程見圖1。

圖1 浮選藥劑對比試驗流程圖Fig.1 Flow chart of flotation reagent comparison test

2 試驗結(jié)果與討論

2.1 旱采光鹵石礦浮選試驗

旱采光鹵石礦主要進行了簡單的分解水量條件試驗和浮選藥劑對比試驗。分解水量試驗條件：分解時間40 min，捕收劑ZX-806為80 g/t，一粗一精浮選流程。結(jié)果見表4。分解水量試驗可以確定較為合適的光鹵石分解水量，然后在這個分解水量條件下對比兩種浮選藥劑的浮選效果，結(jié)果見表5。

表4 旱采光鹵石礦分解水量試驗結(jié)果Tab.4 Test results of decomposition water volume of dry mining carnallite ore %

表5 旱采光鹵石礦浮選藥劑對比試驗結(jié)果Tab.5 Comparative test results of flotation reagents for dry mining carnallite ore %

經(jīng)過計算得出的旱采光鹵石的理論分解水量為原礦質(zhì)量的30.8%，結(jié)合選礦廠的生產(chǎn)工藝參數(shù)，將分解水量減少到原礦質(zhì)量的25.8%進行對比試驗。從表4看出，對比不同分解水量所得到的浮選精礦，綜合考慮產(chǎn)率、品位和回收率， 30.8%的分解水量較合適，因此下一步浮選藥劑對比試驗，分解水量定為30.8%。

從表5看出，同等藥劑用量下，對比精礦各離子品位和K+回收率ZX-806效果略好于十八胺。

2.2 水采光鹵石礦浮選試驗

水采光鹵石礦主要進行了簡單的分解水量條件試驗和浮選藥劑對比試驗。分解水量試驗條件：分解時間40 min，捕收劑ZX-806為80 g/t，一次粗選浮選流程。結(jié)果見表6。分解水量試驗可確定較為合適的光鹵石分解水量，在這個分解水量條件下對比兩種浮選藥劑的浮選效果，結(jié)果見表7。

表6 水采光鹵石礦分解水量試驗結(jié)果Tab.6 Test results of decomposition water volume of water mining carnallite ore %

表7 水采光鹵石礦浮選藥劑對比試驗結(jié)果Tab.7 Comparative test results of flotation reagents for water mining carnallite ore %

經(jīng)過計算得出的水采光鹵石的理論分解水量為原礦質(zhì)量的26.7%，結(jié)合選礦廠的生產(chǎn)工藝參數(shù)，將分解水量增加到原礦質(zhì)量的29.7%進行對比試驗。從表6看出，對比不同分解水量所得到的浮選精礦，綜合考慮產(chǎn)率、品位和回收率，29.7%的分解水量較合適，因此下一步浮選藥劑對比試驗，分解水量定為29.7%。

從表7看出，同等藥劑用量(80 g/t)對比精礦各離子品位和K+回收率，ZX-806效果略好于十八胺。

3 結(jié)論

ZX-806為中藍長化工程科技有限公司針對光鹵石、鉀混鹽礦研制的新型鉀鹽捕收劑，對比傳統(tǒng)藥劑十八胺，其安全環(huán)保、配制方便，選擇性和起泡性能好，無需和起泡劑搭配使用，配制時無需鹽酸酸化，可省去購買危險化學品鹽酸的繁雜手續(xù)，并增加配藥崗位的安全性。

2)通過試驗發(fā)現(xiàn)，ZX-806選擇性強于傳統(tǒng)的十八胺、2#油藥劑組合，在相同藥劑用量的情況下，浮選精礦品位、回收率均略高，且表現(xiàn)出極強的排鈉效果，浮選精礦中NaCl含量低，為后續(xù)的硫酸鉀合成工藝提供了優(yōu)質(zhì)原料。