一般盐田矿的主要成分是光卤石(Car)，其中夹杂有少量氯化钠。在马海盐湖钾矿区氯化钾生产线的正浮选工艺中，盐田矿进入浮选车间后首先进行的是调浆，调浆液的选择直接影响KCl的生产收率和质量，如调浆液用淡水或淡卤水都将会使光卤石中大部分的KCl溶于液相而最终导致KCl收率很低；如调浆液用老卤，因老卤中MgCl₂已达饱和浓度，所以也很难使光卤石分解和达到溶解氯化钠的目的。根据尾盐水的化学组分可以看出，尾盐水是一种很好的调浆液，首先尾盐水中KCl浓度相对较高, 可以抑制光卤石分解时KCl溶于液相，使更多的KCl结晶析出；其次，尾盐水中的MgCl₂浓度未达到饱和，可以促使光卤石分解，且适当高的镁离子浓度对KCl结晶和收率都有益。

生产车间排出的液相尾液经澄清后，液相尾盐水(表 1)在图 1^[1]中表示为M点，尾盐水与光卤石矿混合调浆，再加入少量的淡水使系统点位于最佳位置A点，即可沿AE线析出KCl。根据相图杠杆原理，光卤石矿:尾盐水最适宜理论质量比为8 :1。马海盐湖的盐田矿品质较差，由钾石盐、光卤石及大量石盐组成，其化学组成质量分数为：KCl 10.66%，NaCl 19.99%，MgCl₂ 23.67%，H₂O 31.28%。经多年探索，在实际生产中，盐田矿:尾盐水质量比控制在3 :1~4 :1，浮选KCl回收率可达55%。

图 1

25 ℃ K⁺、Na⁺、Mg²⁺//Cl^--H₂O四元体系相图 1

A线进矿量450 t/h，尾盐水输入量130 m³/h，B线进矿量150 t/h，尾盐水输入量40 m³/h，合计尾盐水输入量为170 m³/h，而排放尾液总量为720 m³/h。由此可见，将尾盐水作为调浆液虽然可以使钾资源得到回收利用，但只能消耗约24%的排放尾液，大部分排放尾液仍无法得到有效利用。

将上述尾盐水作为调浆液和通过兑卤方式晒制光卤石矿结合，可以形成完整的方案流程(图 3)，可使浮选车间的尾盐水全部得到循环利用。

图 3

尾盐水循环利用方案流程

浮选车间排出的尾液经澄清池(澄清池的主要作用不仅是实现固液分离，而且在澄清的过程中有NaCl析出，所以也承担着钠盐调节池的作用)澄清后得到的尾盐水部分作为调浆液打入调浆槽参与生产，其余部分导入兑卤器与老卤混合，经盐田摊晒成光卤石矿和老卤，光卤石矿进入浮选车间参与生产，老卤则循环返回兑卤器中与新加入的尾盐水混合制取盐田原卤。

以氯化钾浮选车间尾盐池中的尾盐矿为原料，使用淡卤水机械强制搅拌溶解溶浸的方法，使尾盐矿中的钾快速溶解进入液相，当溶解液中氯化钾质量分数达到3%左右时，液相可重新导入盐田晒矿，以实现强制搅拌溶浸方式回收尾盐矿中钾盐的目的。该技术经试验验证是可行的，在马海矿区建有生产线，通过试验和实践生产，在尾盐矿与淡卤水质量比1.0 :0.9、搅拌时间30 min、搅拌强度为250 r/min、浸取温度为15 ℃的条件下，对尾盐矿中的氯化钾进行强制浸取可取得较好的浸取效果，试验数据如表 2所示。

由表 2可看出，强制搅拌溶浸后所得液相卤水中NaCl含量较高，不宜用作浮选车间的调浆液。如图 4所示，在相图中标识出所得液相溶浸液位置点N，N点离光卤石结晶区很远，也不适宜通过兑卤方式制作光卤石矿。结合相图 4分析，溶浸液直接进入盐田摊晒，经过短暂的NA线析出NaCl后，可以沿着AE线析出品质较高的钾石盐矿。

图 4

25 ℃ K⁺、Na⁺、Mg²⁺//Cl^--H₂O四元体系相图 3

晒矿工艺路线用相图表示如下：①将溶浸液打入盐田钠盐池，系统由N点→A点移动，沿NA线结晶析出NaCl；②系统由A点→E点移动，沿着AE线结晶析出KCl和NaCl，形成钾石盐矿，将液相排放。

由于用溶浸液经盐田摊晒所得钾石盐矿中NaCl含量较高，不能采用浮选法生产，但可以采用热溶结晶法^[2]生产出高品质的氯化钾。热溶结晶法的工作原理是将钾石盐矿用循环母液加热至90 ℃以上进行溶浸，氯化钾全部溶解于溶液中，绝大部分的氯化钠仍以固体存在并经离心分离后除去，澄清的氯化钾饱和液经真空冷却结晶出氯化钾产品。该方法的优点是钾回收率较高，产品粒度大而均匀(粒径≥0.4 mm)，纯度高(KCl质量分数≥98%)，防结块性好；缺点是能耗和成本均高于浮选法，对设备、工艺操控要求也较高。采用热溶结晶法可生产食品级氯化钾，但由于浮选法排出的尾盐已被浮选药剂污染，所以不能以尾盐矿晒制的钾石盐矿为原料生产食品级氯化钾。

综合上述内容可形成尾盐矿强制溶浸热溶结晶循环利用方案(图 5)，其在技术和工艺上都较成熟，但由于能耗高，受限于成本，暂未在马海盐湖钾矿区进行工业化生产。

图 5

尾盐矿循环利用方案流程