[发明专利]一种固体钾矿的采收方法

说明书

技术领域

本发明属于盐湖资源综合技术领域，具体涉及一种利用浸润-吸收原理、多孔介质渗流理论及液体内部压强原理从察尔汗盐湖区超低品位固体钾矿的高效采收方法。

技术背景

钾肥是关系我国农业安全的重要因素之一，察尔汗盐湖是我国钾肥的主要生产基地，湖区有国内最大的工业开采价值的钾盐矿床，该矿床中固体矿和液体矿并存，其中固体钾矿占资源总量的55％左右(固体矿中的钾以光卤石和钾石盐的形式存在)，但是固体矿的矿层相对较薄、品位较低、分散不连续等原因使得直接开采存在较大困难。目前该湖区开采的钾矿主要是液体矿，随着开采的延续，液体矿的水位不断下降，采出量和品位逐年下降。为应对这种局面，必须开发一种可以开采超低品位但数量巨大的固体钾资源的方法，该方法如可实现对于超低品位的钾矿的高效采收，则具有广阔的发展前景。

察尔汗盐湖区固体钾矿的分布具有如下的特征：该固体矿是钾镁矿，钾以光卤石矿和钾石盐矿形式存在，固体矿厚度薄，品位低，似蜂窝状分布(不连续，较分散)，若单独直接开采固体钾矿则成本较高，不具备经济价值。

本领域一般认为固体矿中的氯化钾含量低于2％的矿石为低于边界品位的矿石。除此之外，还存在大部分矿石为不足1％的超低品位矿，甚至氯化钾含量为0.1～0.5％的超低品位矿石。目前对于超低品位矿石的开采并无有效的办法，若直接开采则不具备经济价值。

一定温度下，氯化钠、氯化钾、光卤石和氯化镁在水中均有一定的溶解度，其在水中的不饱和度是相应物质溶解的推动力。相对来说，其在水溶液中的含量越低，不饱和度就越大，溶解的驱动力就相对越大。根据Na⁺,K⁺,Mg²⁺//Cl^-----H₂O水盐体系相图，(含)氯化镁和氯化钠的水溶液与含氯化钠、氯化钾和氯化镁的固相按照一定的比例混合可得含氯化镁、氯化钾和氯化钠的水溶液。

发明内容

为了克服现有技术无法开采超低品位钾矿的缺陷，本发明提供了一种超低品位固体钾矿的高效采收方法，该方法可以适用于固体氯化钾含量为0.1～1％的钾矿的开采。

本发明提供的技术方案如下：

步骤1、在固体钾矿区开挖一条通道作为溶剂引入通道，所述溶剂中包括氯化镁；

步骤2、在该通道中引入溶剂；并保持溶剂充满整个通道；

步骤3、该溶剂向两边矿层渗入并与固体矿物混合，混合时间保持在1年～2年；

步骤4、固液混合1年～2年后分别在引入通道两边30米～50米处开挖两条通道作为收集卤水通道，含钾卤水渗出后汇集在此通道中，该通道与输送卤水的通道相连被输送至加工地进行加工；

优选的，所述步骤4中，当从矿层中向收集卤水通道的卤水量减少较多时，把引入通道中的水溶液重新注满，以此溶剂驱替固体矿物表面和孔道中滞留的含钾卤水到收集通道。取样检测剩余的固体矿层中氯化钾的含量，当其降至0.01％及以下时，即完成对矿区中钾矿的采收。

优选的，所述固体钾矿的氯化钾含量为0.1～0.5％

更优选的，所述固体钾矿的氯化钾含量为0.1～0.25％

优选的，所述溶剂引入通道上宽下窄，呈倒梯形，宽3～6米，深6米～8米。

优选的，所述收集卤水通道深6米～8米，宽3米～6米。

优选的，所述溶剂中氯化镁的质量百分数为22.5～27％。

优选的，所述溶剂中氯化钾的质量百分数为0.057％～0.067％；氯化钠的质量百分数为0.33％～0.6％。

本发明具有以下优点：

1、本发明利用浸润-吸收原理，用含氯化镁的水溶液浸润-吸收固体钾矿，不会对矿区造成人为的污染，是一种环保的技术；使不宜直接开采利用的超低品位固体钾矿的钾资源得到高效开采，在盐湖钾资源开发方面有广泛的应用前景。

2、运用本发明处理超低品位固体钾矿，在采收的后期充分利用多孔介质渗流理论和液体内部压强的原理，以含氯化镁的水溶液驱替滞留在固体矿物表面和孔道中的含钾卤水，不需消耗其他的能量，提高了固体钾矿的采收效率，是一种绿色的技术；采用“集中引入，集中收集输送，集中驱替洗涤”，工艺简单，易于操作，且成本低廉，在盐湖资源开发方面有广泛的应用前景。

附图说明

图1、本发明的溶采沟渠示意图。

其中，1为卤水收集通道；2为采矿区，3为引入通道，4为卤水输送通道。

具体实施方式