摘 要

本研究通过对氯化钾和氯化钠的浮选动力学进行考察来寻找降低氯化钾精矿中氯化钠杂质含量的有效方法。运用三参数快慢两浮动力模型和二级矩形分布动力学模型分别对不同捕收剂和起泡剂用量下氯化钾和氯化钠的浮选动力学试验结果进行拟合。

研究结果表明，随着捕收剂用量的降低，氯化钾和氯化钠矿物颗粒的浮选速率差异越来越大，因此较低的捕收剂用量有利于降低氯化钾精矿中氯化钠的含量；而在较大的起泡剂用量下，氯化钠的浮选速率大于难浮部分氯化钾的浮选速率，因此较大的起泡剂用量不利于降低氯化钾精矿中氯化钠的含量。在保证氯化钾的回收率基础上，本文寻找出分段加药的方法来降低氯化钾精矿中氯化钠的含量。通过XRD和SEM-EDS分析发现，导致氯化钠颗粒上浮但浮选速率较小的原因是氯化钠颗粒和一些氯化钾颗粒共生，且形成的混合晶体颗粒比较大。

本文的特色：通过浮选动力学模型拟合，直接证明了氯化钾和氯化钠颗粒的浮选速率存在差异。并通过XRD和SEM-EDS分析，找出了氯化钾和氯化钠颗粒的浮选速率存在差异的原因。

关键词：氯化钾；氯化钠；浮选；浮选动力学

Abstract

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In this work, the flotation kinetics of potassium chloride and sodium chloride were investigated to find an effective method to reduce the content of sodium chloride in potassium chloride concentrate. The flotation kinetics of potassium chloride and sodium chloride in different dosage of collector and foaming agent were fitted by three-parameter two-speed flotation kinetics model and two-stage rectangular distribution flotation kinetic model, respectively.

The results show that with decreasing the amount of collector, the difference of the flotation speed of the potassium chloride and sodium chloride is getting bigger, indicating that the lower amount of collector is beneficial to reduce the content of sodium chloride in the potassium chloride concentrate. However, with increasing the amount of foaming agent, the flotation speed of sodium chloride is greater than that of partial potassium chloride, suggesting that the larger amount of foaming agent is not conducive to reduce the sodium chloride concentrate in the content of sodium chloride. The process of stage agent addition was proposed to effectively reduce the content of sodium chloride in potassium chloride concentrate with ensuring the recovery of potassium chloride. Through XRD and SEM-EDS analysis, it was found that the reason why the sodium chloride particles can float up and the flotation speed was low was that the sodium chloride particles and some potassium chloride particles were symbiotic together and the particle size of mixed crystal was large.

The innovation points of this workr are as follows: flotation kinetics model is used to prove the flotation speed of potassium chloride and sodium chloride particles is different. Moreover, the reason of the different flotation speed of potassium chloride and sodium chloride mineral particles was found by XRD and SEM-EDS analysis.

Key Words：Potassium chloride; Sodium chloride; Flotation; Flotation kinetics

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 我国的钾资源现状 1

1.2 钾盐生产工艺现状 1

1.2.1 国外钾盐生产工艺现状 1

1.2.2 国内钾盐生产工艺现状 2

1.3 罗布泊的钾盐生产工艺 3

1.4研究目的和内容 4

1.4.1 研究目的 4

1.4.2 研究内容 4

第2章 试验原料、药剂与设备及研究方法 5

2.1试验原料 5

2.2试验药剂与设备 5

2.2.1 试验药剂 5

2.2.2 试验设备 6

2.3研究方法 6

2.3.1 浮选工艺试验方法 6

2.3.2 盐酸十八胺的配制 8

2.3.3离子含量测定方法 8

2.3.4 XRD测定方法 8

2.3.5 SEM-EDS测定方法 8

第3章 氯化钾和氯化钠浮选动力学试验研究 9

3.1 捕收剂用量的影响 9

3.2 不同捕收剂用量下的浮选动力学试验 11

3.3 不同起泡剂用量下的浮选动力学试验 15

第4章 浮选动力学模型拟合及基于浮选动力学的降钠试验研究 18

4.1 氯化钾和氯化钠的浮选动力学模型的确定 18

4.2 不同捕收剂用量下的浮选动力学模型拟合 19

4.3不同起泡剂用量下的浮选动力学模型拟合 21

4.4分段加药降钠试验 22

第5章 氯化钾和氯化钠浮选速率差异的机理探讨 24

第6章 结论 27

参考文献 28

致 谢 30

第1章 绪论

1.1 我国的钾资源现状

钾资源在农业发展的地位举足轻重^[1]。钾肥作为农业三大肥料之一，通过对其进行合理施用可以改善农作物的质量，达到农作物增产的目的^[2-4]。钾肥的主要种类有氯化钾、硫酸钾、硝酸钾，其中硫酸钾由于具有钾，硫双重肥效，不仅能使农作物的产量得到提高还能使其品质得到提高，因此通常作为无氯钾肥的首选，其广泛应用于苹果、烟草等农作物的种植。

可溶性钾资源是钾肥的主要来源，目前我国钾肥年产能约为300万吨，但我国钾肥年施用量已达到1000万吨。因此我国钾肥生产严重供不应求，对外依存度达到70%以上，国家面临严峻的资源安全问题^[5]。与我国农业钾肥的巨大需求相比，我国的可溶性钾盐资源十分有限，钾盐已被国土资源部列为国家优先发展的急缺矿种^[6]。在钾盐资源如此有限的情况下，目前科技工作者的主要任务是努力提高现有钾盐资源的利用率，以确保国家钾肥资源安全和农业的持续健康发展。

1.2 钾盐生产工艺现状