兌滷轉化法製取氯化鉀的方法
2023-10-23 01:45:07
專利名稱：兌滷轉化法製取氯化鉀的方法
技術領域：
本發明涉及一種用硫酸鎂亞型鹽湖滷水兌滷轉化法製取氯化鉀的方法。
氯化鉀作為一種主要鉀肥，廣泛用於農業。我國是缺鉀大國，發展鹽湖氯化鉀工業，具有十分重要的戰略意義。從鹽湖滷水制KCl主要工藝有(1)冷分解——洗滌法光滷石經磨礦→水洗→人造光滷石→分解→過濾→乾燥。該法主要缺點是K+收率和KCl純度受光滷石純度和所含NaCl的含量變化影響很大，耗水量大。
(2)冷分解——浮選法光滷石→加水分解→分離→浮選→乾燥。
這是目前工業上最為常用的方法，但仍然存在耗水量大，K+回收率低(60-70％)的缺點。
針對上述情況，本發明的目的在於提供一種工藝簡單，K+轉化回收率高，耗水量少的用鹽湖滷水兌滷轉化法製取氯化鉀的方法。
本發明是在分析現有工藝技術缺點，並考慮硫酸鎂亞鹽湖水制硫酸鉀工藝中轉化母液K+利用難和現實又對氯化鉀需求量大的基礎上，提出了硫酸鎂亞鹽湖滷水經冬季冷凍轉型，鹽田蒸發制光滷石—→利用轉化母液兌滷轉化—→固液分離製取KCl工藝路線，該轉化母液為鹽湖滷水蒸發析出的鉀鎂混鹽經KCl轉化法製取K2SO4後所得到的母液。具體地講，實現本發明目的的技術方案是首先將硫酸鎂亞型鹽湖滷水在冬季通過鹽田冷凍(溫度低於0℃)，析出Na2SO4·10H2O和NaCl，使滷水轉型為氯化物型，再經夏季鹽田蒸發析出光滷石(KCl·MgCl2·6H2O)，將此光滷石作為制KCl原料；其次將此光滷石與轉化母液按固液比為1∶1.5-3.0(重量比)混合，進行兌滷轉化反應，反應溫度控制在20-80℃，反應時間為20-90分鐘，可複分解反應生成KCl固體，然後採用一般的固液分離法(由於KCl晶粒粗大，易於過濾，如可以採用離心過濾或沉降式真空過濾方式分離)製得KCl。
上述光滷石與轉化母液的兌滷比例即具體固液相的加入量(固液比)，可以K+，Mg2+‖SO42-，Cl--H2O四元水鹽交互體系相圖(15℃，25℃，70℃)為指導，通過待定係數法或槓桿規則加以計算而得。
上述兌滷轉化反應的最佳反應溫度為25-60℃，最佳反應時間為30-60分鐘。
本發明光滷石在與轉化母液兌滷轉化反應之前可採用浮選法或水洗法先脫除光滷石中所含的NaCl，以上述固液分離後得到的KCl固體再經固相洗滌和/或乾燥處理，製得KCl產品，質量可達到國家農用一級標準。
本發明中所用的光滷石也可為現有方法製得的光滷石。
本發明與現有生產方法比較，具有以下優點1)採用兌滷轉化反應，使光滷石中K+轉化率93％以上，減少了傳統浮選法的磨礦、水洗等工藝，使工藝大為簡化，大大提高K+的回收率；2)本工藝耗淡水少，處理費用低，可使硫酸鎂亞型鹽湖水通過鹽田法製取光滷石，為鹽湖實地生產KCl創造了條件；3)為硫酸鉀生產提供了廉價的KCl原料，同時利用了硫酸鉀生產排放的廢液，使K+的總回收率大大提高。
4)本工藝用同一類型鹽湖自產KCl生產K2SO4，使K2SO4生產與KCl生產有機結合，大大簡化了生產工藝，提高資源利用率，生產成本僅為現有K2SO4生產方法的50％至60％，經濟效益明顯提高。
下面結合實施例進一步說明本發明。
實施例1硫酸鎂亞型滷水經冬季鹽田冷凍(＜0℃)析出NaCl、Na2SO4·10H2O轉為氯化物型後，再經夏季(溫度＞25℃)鹽田蒸發析出光滷石，其組成見表1。
表1光滷石組成(wt％)
由該硫酸鎂亞型鹽湖滷水夏季鹽田蒸發析出的鉀鎂混鹽，通過KCl轉化法製取K2SO4後得到的轉化母液(簡稱制K2SO4後排出的轉化母液)，其組成見表2。
表2 制硫酸鉀後的轉化母液組成(g/l)
取表l所述的光滷石50Kg與表2編號l的轉化母液按固液相比為l∶3.0(重量比)混合，進行兌滷反應，也可按K+，Mg2+‖SO42-，Cl--H2O四元水鹽交互體系相圖(15℃，25℃，70℃)，利用待定係數法或槓桿規則計算確定其混合比例，兌滷轉化反應的溫度為20℃，攪拌時間為40分鐘，反應完成後，採用離心過濾。將KCl固相用水或者飽和KCl溶液洗滌，即得到產品KCl，其組成見表3。
表3 實例所得氯化鉀產品組成(wt％)實施例2用實施例1所述的光滷石50Kg，按固液比為1∶2-5(重量比)加入水進行水分解，過濾去除NaCl晶體，其組成見表1，與表2中編號為2的轉化母液進行兌滷轉化反應，其固相與液相用量按實施例1的計算方法取量，其他條件同實施例1，所得結果見表3。
實施例3將實施例1所述的光滷石和轉化母液兌滷轉化(表2中編號1溶液)，固液比為1∶2(重量比)。反應溫度為40℃，攪拌時間為30分鐘，其它條件同實施例1。所得結果見表3。
實施例4
以實施例1所述的光滷石和轉化母液為原料(表2中編號2溶液)混合進行兌滷轉化反應，反應溫度為60℃，攪拌時間為60分鐘，反應完成後用真空抽濾，將固體物用少量的KCl飽和溶液洗滌，此洗滌液加入量沒有特別的限制，一般取固體量的50％-150％(重量)，結果見表3。
權利要求
1.一種用兌滷轉化法製取氯化鉀的方法，其特徵在於將硫酸鎂亞型鹽湖滷水通過冬季自然冷凍轉型後，再經鹽田蒸發析出光滷石(KCl·MgCl2·6H2O)，將此光滷石與轉化母液按固液比為1∶1.5-3.0(重量比)混合，進行兌滷轉化反應，反應溫度為20-80℃，反應時間為20-90分鐘，反應生成KCl固體，然後進行固液分離，即製得KCl，上述所用轉化母液為鹽湖滷水蒸發析出的鉀鎂混鹽經KCl轉化法製取K2SO4後所得到的母液。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於光滷石與轉化母液兌滷的具體固液相加入量，可以K+，Mg2+‖SO42-，Cl--H2O四元水鹽交互體系相圖(15℃，25℃，70℃)為指導，通過待定係數法或槓桿規則計算。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於兌滷轉化反應的轉化溫度為20-60℃，轉化時間為20-60分鐘。
4.如權利要求1、2或3所述的方法，其特徵在於光滷石在與轉化母液兌滷之前可採用浮選法或水洗法脫除光滷石中所含的NaCl。
5.如權利要求4所述的方法，其特徵在於固液分離後得到的KCl晶粒再經固相洗滌和/或乾燥處理後製取KCl。
6.如權利要求1所述的方法，其特徵在於上述光滷石可採用現有的方法製得。
全文摘要
一種用兌滷轉化法製取氯化鉀的方法,其主要特點是:將該類型鹽湖滷水通過冬季鹽田冷凍析出Na
文檔編號C01D3/06GK1335260SQ0112881
公開日2002年2月13日 申請日期2001年9月7日 優先權日2001年9月7日
發明者楊建元, 鍾輝 申請人:中信國安鋰業科技有限責任公司