[发明专利]固体钾矿的浸泡式溶解转化方法

说明书

一、技术领域：

本发明涉及一种氯化物型盐湖固体钾矿溶解开采方法，特别是分散、 低品位难采固体钾矿的开采方法，属于采矿技术领域。

二、技术背景：

现有对青海察尔汗盐湖固体、液体氯化钾并存的钾镁盐矿，还没有解决开采该类矿床中 的固体氯化钾技术，目前开采的主要对象限于赋存在石盐晶体孔隙中的晶间卤水和碎屑层中 的孔隙卤水，即液体氯化钾。如何开采固体钾镁盐矿中的氯化钾是科研人员急待解决的难题 之一。

三、发明内容：

本发明的目的是针对盐湖钾镁盐矿中固体钾与液体钾并存，固体钾因品位低、单层厚 度小、分散不连续，无法直接开采的现状，设计研究出一种盐湖中赋存的固体氯化钾开采工 艺技术方法-浸泡式溶解转化开采工艺，使没有直接开采价值的分散、低品位为主的固体钾 矿也能够开采使用，从而扩大我国可采钾资源的有效利用量，满足国家发展战略需求。该方 法具有溶剂原料来源可靠、制作工艺简单、操作方便，溶出卤水KCl含量高、固体钾溶解转 化率高、生产成本低、工艺流程简单等优点。

技术方案是：固体钾矿中的钾主要以易溶的光卤石、钾石盐形式存在，在一定的自然 和人为条件下，光卤石溶解、结晶是可逆的，其溶解转化的基本原理是向固体钾矿中注入不 饱和溶剂，使溶剂与盐层中石盐、光卤石或钾石盐发生交换，形成新的溶液、析出新的固体， 达到新的平衡状态。其工艺流程为溶剂配制、溶剂渗入、浸泡、开采得高钾卤水，溶剂配制 是将含氯化镁的溶液或氯化镁的水氯镁石固体或氯化钠的溶液与淡水按一定比例配制混合 均匀，配制好后的溶剂按重量百分比的化学组成为：氯化镁16～22％，氯化钠0.4～6％，余 量为其它化学物质和水。溶剂渗入是将配制好的溶剂常压输送到固体钾矿附近的注水渠道 中，溶剂从注水渠道自然渗入到固体钾矿中，淹没固体钾矿，固体钾矿中注入的溶剂体积以 0.45～2.40米³/米³固体钾矿为最佳，即1米³固体钾矿应注入0.45～2.40米³的溶剂，这些溶 剂可一次加入或多次加入浸泡，每次均以充填空隙为宜，溶剂的每次浸泡时间为20～72小时， 浸泡20～72小时后，固体钾盐被选择性溶解，溶液达到饱和。开采得高钾卤水是将饱和溶液 通过采卤渠道及泵站开采出来的过程，开采得到的高钾卤水采用现有工艺制取钾盐产品。根 据固体钾矿的含量情况，重复上述过程，直到固体钾矿中钾产品被充分开采为止。

本发明采用完全淹没浸泡式溶解转化方式，使盐层中有用的钾矿物与钾不饱和溶液充 分接触，溶出液质量高，固体钾矿累计溶解转化达到60％以前，溶出液中氯化钾重量百分比 高于1％(液体氯化钾工业品位)；溶解转化开采率高，固体钾矿中氯化钾重量百分比达到 1％时，累计溶解转化率大于80％；其次是采用含镁或钠的溶剂进行固体钾矿的溶解转化，溶 剂原料可就地取材，特别是盐田老卤中残余的氯化钾进一步得到利用，同时解决了盐田老卤 的排放难问题，减少了环境污染，降低了生产费用，此外该工艺使地层中的石盐不会被溶解， 地层结构得到有效保护；再次是溶剂在溶解固体钾矿中不会有大量氯化钠在盐层中析出，造 成盐层中原有孔隙堵塞；使用该溶剂对于用钾石盐为主的固体钾矿，可使其溶出液调整至光 卤石结晶阶段，为盐田晒制光卤石和车间选矿提供了极大的方便。该方法工艺简单、操作方 便，大幅度增加了盐湖钾资源的可采量，有较大的经济、环境和社会效益。

四、具体实施方式：