溢流矿中氯化钾的浮选回收工艺研究

反浮选-冷结晶工艺生产氯化钾时排放的溢流矿中主要成分为氯化钾和氯化钠晶体,其中氯化钾占到70%左右。为了回收溢流矿中的氯化钾,采用浮选法分离氯化钠和氯化钾。浮选设备为一个夹套的浮选管,可以在确定的温度下进行浮选。气体通过浮选管中的砂芯分散成微小气泡。浮选过程中,不外加任何药剂,仅利用溢流矿中残留的烷基吗啉作捕收剂,将氯化钠浮起富集于泡沫中除去,而氯化钾则剩在底物中。考察了温度和固含量对浮选结果的影响:固含量恒定在25%,而温度在0.0～20.0℃变动时,获得的粗钾中氯化钾含量大于92%,氯化钾回收率在70%～86%之间。温度恒定为20.0℃而固含量在21%～38%变动时,获得的粗钾中氯化钾含量大于92%,氯化钾回收率大于85%。粗钾经过洗涤,可得到氯化钾含量97%以上的精钾。

烷基吗啉在氯化钠和氯化钾表面的吸附

采用密度泛函理论(DFT)的PW91方法,研究了十二烷基吗啉(DMP)分子在带缺陷的NaCl(100)和KCl(100)上的吸附情况。缺陷引入后晶体表面离子电荷发生较大变化,使得NaCl(100)表现出正电性,而KCl(100)则表现出负电性。DMP在NaCl(100)的Na顶位发生吸附,吸附能约为-157.00 kJ·mol-1;DMP在KCl(100)的K顶位发生吸附,吸附能约为-59.14 kJ·mol-1。因此,氯化钠和氯化钾都对DMP有吸附作用,而氯化钠对DMP的吸附强于氯化钾。含有烷基吗啉的溢流细晶的浮选结果表明:烷基吗啉对氯化钠有很高的浮选回收率,而对氯化钾的浮选回收率则较低。浮选结果很好地印证了模拟计算所得出的烷基吗啉在氯化钠和氯化钾表面的不同吸附特征。