【doc】光卤石矿中氯化钙对盐田生产工艺的影响探讨
光卤石矿中氯化钙对盐田生产工艺的影响
探讨
中国高新技术套土
光卤石矿中氯化钙对盐田生产工艺的影响探讨
?文/王海燕武海英2
【摘要】Cad的存在对卤水质量有一定的影响,Cacl2的存在对卤水中KC1含量的提升起到了阻碍作用.
Cacl2的溶解度远远高于同温度下KC1的溶解度,因此在相图上仍采用原用K,Na,Mg/C1,H20四元体
系相图进行,只不过把Cacl~折算成MgC12按照MgCl2对待即可. 【关键词】光卤石矿氯化钙影响盐田生产工艺
察尔汗盐湖分为达布逊,霍布逊,察尔汗和别勒滩四个区段. 总面积5856kin2,东西长168km,南北宽约40kin,是一个液固相矿并 存,以液相矿为主的综合性矿床(其光卤石矿主要成分:Kcl?Mgcl:? 6H20).随着晶间卤水的开采使用.一个新的盐田问题又摆在了我们 的面前,即原来开采的原卤中含有的微量CaSo4已被高含量的CaC1: 所替换,CaC12的常量存在已成为卤水中不可忽视的一个重要组成部 分.对察尔汗首采区晶卤所作Cacl:分布图来看each型水的特征分 布特征是表层的分布范围小于深层的分布范围(在大部分钻孔中.晶 卤表层为非Cach型水,而深层则又为Caclz型),Cacl型水主要集中 在采区的东北部和西北部,南部不很明显,仅一选生产区局部出现. 可能与原一选厂的长期采卤有关.从察尔汗盐湖北缘到协作湖和霍 布逊湖一带均有深部水沿断裂上升的补给.
Cacl型水分布和盆地深大断裂的分布三者之间有着密切的联 系.这些断裂沟通了深层和表层之间的联系,为深部水向地表的运 移提供了途径.察尔汗盐湖的表层水补给主要是南部的格尔木河
水,深部水的补给主要是来自沿盆地北缘的深大断裂上升的Cacl型 深部水.虽然河水的补给会溶蚀盐壳形成现代溶蚀湖.但是深部水 的补给控制了湖区晶卤的水化学特征,使之保持在NaCl—KCl—Mg- Cl一CaCl2一H2o体系内.由于有大量Ca2+的加入,大大减少了So4一对 晶卤作为钾镁盐液态矿床的影响.盐类沉积物具有石盐一光卤石/ 钾石盐一石膏的组合特征.
从化验数据可以明显看出.each型卤水和非Cach型卤水Na+, Mg2,Ca2,SO4一等的含量差别都很大.但两种水型K+含量,矿化度和 波美比重却没有多大的差异.
各离子的含量变化表现为从非Cach型到Cacl型,Na呈降低 的趋势;而Ca2,Mg2+则明显增高,其中Ca的增幅最明显,S0一则相 反.采区内Cad2型卤水Ca/Na,Ca/Mg比值明显大于非Cacl2型卤水 的Ca/Na,Ca/Mg比值.
举例说明oBeKC1%NaC1%MgC12%
非Cacl2型原卤:27.81.477.6415.300.46(CaSo4%)
采区晶卤:28.11.721.9119.822.63(CaCl2%) 自从采区晶卤开采使用后.盐田卤水中又增加了一个含量较高 的组成.例如.举两个采区卤水组成如下:
~BeKCI%NaCl%Mgcl2%Cach%
1.31.71.671.6623.273.52
2.30.92.463.0521.,493.06 采区5.34原卤泵站卤水无Cad几种卤水掺兑后进入5.34km2 钠盐池中的卤水中的Cach平均值为1.00%左右.
而从采区晶间卤水使用后至今的化验数据来看,在2008年1, 4月份低温季节的成矿卤水及老卤中KCI含量均较低.如平均值: +BeKC1%NaC1%M【sc12%Cacl2%(CaSo4%) 成矿卤水3O.31.341.7823.871.52 老卤水34.90.210.2933.000.34(CaSO4)无Cacl2
老卤水33.60.130.2530.040.77有Cacl2
随着天气的变暖,在Cacl含量基本没有增加的情况下,KC1含 量开始有所增加,但增幅不太高.与未使用采区晶卤前的同期成矿 水比较,发现存在Cacl后无论成矿水还是老卤中KC1含量均较无 Cacl:时的低许多,表明了Cacl2的存在对卤水中KC1含量的提升起 到了阻碍作用.查阅了Cacl,KC1在常用的几种温度下水中的溶解度 数据:
时KCl溶解度为28.0.而Cacl2则为59.5;
I&C时KCl溶解度为31.2,而Cacl2则为65.0; 2O.C时KCl溶解度为34.4.而Cacl2则为74.5: 30~C时KCl溶解度为37.4.而Cacl2则为100.
通过以上数据比较.我们看到Cacl:的溶解度远远高于同温度下 KC1的溶解度.因此不难解释在按一定溶解规律溶解的卤水中.高含 量Cacl的存在下KC1溶解度肯定会受到影响.由于Cacl:的强大溶 解度,同离子效应.在低温或卤水过饱和时两个低溶解度的物 质——KCl和NaC1就会首先从卤水中结晶出去.产生"同行排挤"现 象.其中NaCl受温度影响较小,而KC1受温度影响却较大.温度越 低,KCl含量就更小.
但是我们在列举了存在Cacl时的许多不足之处的同时,有一点 应该肯定的是由于Cacl:的存在,本身溶解度极小的CaS04就基本上 被Cacl"排挤"出去,因此晒制的盐田光卤石原矿中CaSO含量则远 远低于原来卤水中无Cacl时的情况,这对后系统生产钾肥较为有利. 我们已经知道,Cacl2的存在对卤水质量有一定的影响,但是我 们又无法将Cad从卤水中简单的除去,那么我们在生产操作中应该 注意些什么.才能将Cacl~的影响消除呢?
在成矿卤水向光卤石池的导卤中.原来我们控制的E点卤水 Ml2一般在25.oo%以上,现在由于有Cacl2的存在,因此必须把 Cacl按等当量(摩尔)换算成MgCl一并按Mgcl2计算,按E点进行 操作.以避免KC1提前在钠盐池,调节池的损失.
在相图上我们仍采用原用K,Na,Mg/C1一——H20四元体系相
图进行,只不过把Cacl:折算成MgCl按照MgCl2对待即可. 在老卤排放上.我们只需考虑KCl含量是否小于我们所规定的 排放要求(即KC1?0.20%),只要KC1含量小于等于此数,就表明了 该卤水已经无利用价值了.即可进行排卤,不必考虑Cacl:含量如何. 至于Cacl:的存在是否会影响光卤石的品位呢?根据Cacl2溶解 度数据可知,Cad2溶解度又大于无水Ml许多,例:IO~C时无水 Mgcl2溶解度为53.8,而Cad2则为65.0;20时无水Mgcl2溶解度为 54.8,而Cacl2则为74.5.因此在盐田常规操作中及至老卤排放过程 中,Cacl根本不可能达到饱和,因而不必担心Cacl:会在光卤石原矿 中析出而影响质量.富集的Cacl将会随着老卤的排放而排放出去. 至于老卤最终的主要结晶物如Bis,2Mscl2?Cacl2?12H20,Cacl2?6H20
等大可不必管它.
(作者单位系1青海盐湖钾肥股份有限公司
2青海盐湖工业集团东方厂)
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