钾盐矿基础资料

钾盐

一、一、矿产名称钾盐（Sylvine）

二、二、矿床类型及其分布

1、1、矿床的成因类型

钾盐矿床是盐类矿床的一种。按它的成因来说，是蒸发沉积矿床。是溶解在地表水体中的盐类，在干旱气候条件下，在封闭、半封闭盆地中蒸发沉积而成的。由于含钾矿物的溶解度比石盐、石膏、芒硝等常见的盐类矿物高，它们只在盐类物质沉积的最后阶段才能大量富集，因此钾盐矿床总是和石盐、石膏等共生。

钾盐可分为海相和陆相两大类。

2、2、矿床的工业类型

中国以现代盐湖钾盐矿为主，另有少量古代沉积矿床、地下卤水钾盐矿，钾盐矿床工业类型主要分为四类：①杂卤石—石盐岩类；②钾芒硝—石盐岩类；③光卤石—岩盐岩类；④泥砾质石盐—钾盐岩类。

3、3、矿产的分布情况

目前，世界上已发现的钾盐矿床和含钾盐湖卤水，分布在六大洲的二十六个国家。中国钾盐保有储量以KCl计为45745万吨（1995年全国矿产储量通报）。

中国已探明储量的矿区主要分布在青海、云南、山东、新疆、甘肃和四川等省区。青海省柴达木盆地察尔汗盐湖，是中国含钾盐湖卤水资源非常丰富的地区，在五千八百多平方公里的面积内，蕴藏着巨量的氯化钾；云南省思茅地区勐野井钾石盐矿，是中国于1963年发现的第一个陆相古代钾盐矿床。

三、三、矿床的主要工业指标

钾盐矿床一般参考工业指标见表1和表2。

夹石剔除厚度0.5m，实际开采品位KCl含量为13~16%。国外钾盐矿山开采的矿石，KCl 含量一般大于14%。

（2）综合评价：钾盐矿床常与岩盐、镁盐、芒硝、石膏等伴（共）生，并常伴有硼、锂、碘、铯、铷等元素，应综合评价。

四、矿石性质

1、矿石的矿物组成

钾盐矿石按其成分可分为氯化物型（钾石盐矿石、光卤石矿石）和硫酸盐型（硫酸盐钾矿石）。钾盐的主要矿物及特征见表3，钾盐矿石类别及特征见表4。

2、目的矿物的矿物特征

主要目的矿物的矿物特征见表5。

五、工艺特性及主要用途

1、工艺特性

钾盐矿物与其他一般矿物相比，有它自己的工艺特性：

（1）具有可溶性：钾盐矿物大多数易溶于水，而且比其他的盐类矿物的溶解度还要大一些。因此在其形成矿床时，就需要更为有利的条件，形成以后，还可能受地表水或地下水的影响而被溶解或转变为不含钾的矿物。在开采利用时，也要有特殊的措施，充分考虑到钾盐矿的这一特性。

（2）具有变化性：钾盐矿物易于变化，在成矿期间，不同浓度或不同成分的地表水或地下水的影响，或者温度变化时的影响，都可能使它们由一种矿物变成另一种矿物，这就是钾盐矿床矿物成分比较复杂的原因之一。这种易于变化的特点，当然也给钾盐矿的开采、利用提出了需要特别注意的课题。温度的变化、母液组成的变化、带入水量的变化等等因素，都有它的特殊性。

（3）具有相似性：钾盐矿物的物理性质彼此很相似，密度都小于3克/厘米3、硬度都小于4、颜色也相近，因此，肉眼鉴定比较困难。

（4）具有吸湿性，钾盐矿物大多具有一定的吸湿性，易潮解。不论是采出的原矿石或是经过加工获得的成品，都具有这一特点。因此在运输、贮存等过程中，要有防潮、防结块措施。主要的钾盐矿物，按吸湿性递减程度，可排列如下，光卤石、无水钾镁矾、钾盐镁矾、钾石盐。

（5）组成复杂性：钾盐矿物在形成矿床时，多与石盐共生，有时石盐含量往往大大超过钾盐含量；其次总多少含有一些硫酸盐类、碳酸盐类和粘土等杂质。因此在加工利用时，给分离带来一定的困难，造成工艺流程复杂，产品质量受到影响。

2、主要用途

钾盐主要用以制钾肥，部分用于化工原料。钾肥主要指氯化钾和硫酸钾，属酸型肥料。氯化钾用量最大，适于粮食作物及棉花、豆类等作物；硫酸钾主要用于麻类、烟草、甘蔗、甜菜、柑类水果等经济作物。化工用钾主要是氯化钾，是制作各种钾化合物的主要原料。钾化合物用于医药、农药、染料、玻璃、陶瓷、冶金、电子等工业部门。杂卤石主要用以制造钾肥，属酸型肥料，适用于麻类、烟草、甘蔗、甜菜、柑类水果及土豆等。

六、产品质量标准

1、有用元素及主要伴生元素对原料的影响

有用元素的品位决定着对原料的加工方法。当采用溶解结晶法加工钾盐矿时，主要要求矿石有用元素的品位；而采用浮选法选别钾盐矿时，除了要求矿石品位外，还有一个水不溶物，特别是细泥含量的要求。

石盐、水不溶物及钙、镁等矿物是影响产品质量的主要伴生矿物。影响其在化工等工业领域的应用。

2、国家标准

由于我国的钾盐矿山与加工厂（如钾肥厂）是联合体，最终检验的是加工后的产品质量。因此，对钾盐矿石至今尚无统一标准。表6所列为氯化钾产品的国家标准，该标准适用于由盐田日晒光卤石和钾石盐矿经浮选法或溶解结晶法加工制取的工业或农业用的氯化钾产品。

表6 氯化钾产品质量标准（GB6549—86）

3、部颁标准

轻工业部颁布的质量标准见表7。

4、企业标准

企业精钾产品化学成分见表8、表9。

七、综合利用工艺技术

1、综合利用技术方法及工艺流程

可溶性钾盐矿的主要选矿方法包括浮选法、溶解结晶法、重介质选矿法和静电选矿法等。获得工业性生产应用的主要是浮选法和溶解结晶法；重介质选矿和静电选矿还处于中间试验阶段或作为矿石预处理的一种手段，发展受到限制。

饱和液浮选法加工工艺原则流程见图1示；溶解结晶法加工流程见图2示。

KCl

图1 浮选法富集钾石盐制氯化钾原则流程

脱泥

图2 溶解结晶法富集钾石盐制氯化钾流程

2、开发生产实例

（1）勐野井钾盐矿选矿厂

勐野井钾石盐矿，位于云南省思矛地区江城哈尼族、彝族自治县境内。日前已建有年产精钾1500吨的浮选厂，为一小型采、选联合企业。

A矿石性质

目前小选厂入选的矿石主要是青灰色类型的钾矿石，其化学组成如表10所示。但由于矿石性质波动，一般含量所变化。大体上说，原矿含KCl一般在10~25%之间，含NaCl一般在60~80%之间，水不溶物的含量在3~8%。

B、工艺流程

选厂的工艺过程为：矿石经250×400毫米颚式破碎机碎至粒度为30~0毫米后，进入Φ900×1500毫米和Φ800×1800毫米两台球磨机磨细至-80目占90%左右。分级机溢流经Φ1000毫米搅拌槽入4A型浮选机（10槽）中进行一次粗选、一次扫选和四次精选选别，并在第四次精选作业中加入15%的清水洗涤精选泡沫产品，然后将浮选精矿送入Φ800毫米的三足式离心机脱除母液，即得精钾产品。浮选尾矿进入沉淀池，回收母液，盐矿（尾矿）丢弃。母液入母液池储存，再返回流程使用。

工艺流程见图3示。

图3 勐野井钾盐矿选矿厂工艺流程

C、技术指标

选矿后的精钾产品品位在90—97%KCl之间，实际回收率一般在50—70%。

从生产情况看，产品品位可以满足用户要求，只是回收率比较低，选矿比高。欲获得含KCl90%以上的钾精矿一吨，需要含KCl 12%的原矿13吨左右。

就经济效果而言，目前每生平一吨精钾，消耗煤50公斤、电300—450千瓦·小时。浮选药剂的用量为：十八胺1.5公斤/吨、羧甲基纤维素3公斤/吨、盐酸3公斤/吨。在这样的条件下，每吨精钾的成本为350—450元，产品出厂价格为每吨精钾600元。

（2）青海钾肥厂第一选矿厂

青海境内柴达木盆地中南部的察尔汗盐湖是我国最大的含钾盐湖、青海钾肥厂第一选矿厂位于察尔汗盐湖的南端，年产氯化钾精矿4万吨，折合处理原矿石为每年32.68—40万吨。

A、矿石性质：

该厂生产氯化钾所用的原矿，为盐田日晒光卤石矿。进入盐田的晶间卤水原料的组成大致为，KCl1.87%、NaCl5.3%、MgCl220.36%、CaSO40.49%。每生产一吨光卤石矿，大约须卤水11.2吨。每平方米盐田产光卤石200公斤。利用这种方法得到的光卤石，其化学组成列于表11。

B、工艺流程：见图4示。

图4 青海钾肥厂第一选矿厂光卤石冷分解—浮选法制取氯化钾流程

C、技术指标

日处理原矿量为1650~2020吨，日产精钾大约200吨。选矿比8.17~10.0。设计的精矿组成为：KCl92.23%、NaCl 1.15%、MgCl20.63% 、游离水1.74%、全水6~10%。精矿回收率为65~72%。

以生产一吨氯化钾精矿计，设计成本为188.38元，1985年上半年实际成本为246.23元。销售价为：1级品（农用）350元/吨精矿。

八、开发利用现状及发展趋势

1、开发利用现状、存在问题及解决对策

我国钾盐资源被发现者尚不多，钾肥生产还不能满足国内日益增长的需求，绝大部分依赖进口。国内氮、磷、钾肥施用比例仅为1:0.28:0.1左右，与世界平均比例（约为1:0.47:0.34）相差大。

针对钾盐资源的不足，除积极做好国内资源的探查及开发利用工作外，还需充分利用国外资源，考虑投资开发邻近国家钾盐矿产资源，建立国外供矿基地。

2、发展趋势

可溶性钾盐矿的缺乏，更大范围的钾资源（不溶性钾资源）的开发利用受到重视，如明矾石、钾长石、含钾砂页岩等。明矾石含K2O约10%，除可用于提取明矾外，也可用于制取钾肥。