專利名稱：以硫酸鎂亞型含鉀鹵水為原料制取光鹵石礦的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鹽化工鉀肥生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用硫酸鎂亞型含鉀鹵水為原料制取光鹵石礦的方法。
背景技術(shù)：
光鹵石礦是生產(chǎn)氯化鉀的中間原料，氯化鉀是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可缺少的肥料，我國是農(nóng)業(yè)大國，鉀肥市場需求大。同時低鈉光鹵石礦還是生產(chǎn)高品位氯化鉀及金屬鎂、二號熔劑的優(yōu)質(zhì)原料。目前，光鹵石礦的主要來源是用氯化物型含鉀鹵水通過鹽田灘曬的方法生產(chǎn)，其次是用容器兌鹵方法生產(chǎn)。鹽田灘曬法生產(chǎn)的光鹵石礦氯化鈉含量高，礦的顆粒粗細不一，且礦中含有大量的水不溶物，鹽田光鹵石礦需采收、運輸，生產(chǎn)成本較高；這種光鹵石礦的氯化鉀/氯化鈉的比值一般為0.5左右。用氯化物型含鉀鹵水為原料、采用容器兌鹵法生產(chǎn)的光鹵石礦質(zhì)量好。目前，硫酸鎂亞型含鉀鹵水主要用鹽田灘曬法生產(chǎn)鉀混鹽，副產(chǎn)光鹵石礦。這種方法生產(chǎn)的光鹵石礦除了上述氯化物型含鉀鹵水鹽田光鹵石礦所具有的缺點之外，礦中還含有大量硫酸鎂，氯化鉀含量低，給后續(xù)氯化鉀的生產(chǎn)帶來極大不利。采用硫酸鎂亞型含鉀鹵水為原料制取光鹵石礦的方法，目前還未見記載。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)氯化鉀含量高、氯化鈉、硫酸鎂含量很低，生產(chǎn)成本低、投資小、工藝簡單的、用硫酸鎂亞型含鉀鹵水為原料生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)光鹵石礦的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的本發(fā)明一種以硫酸鎂亞型含鉀鹵水為原料制取光鹵石礦的方法，其工藝流程為①原鹵蒸發(fā)→一段兌鹵→蒸發(fā)→二段兌鹵→粒級分離→制得光鹵石礦，②原鹵蒸發(fā)→二段兌鹵→粒級分離→制得光鹵石礦，流程中一段兌鹵即兌入鹵水2，消除或部分消除光鹵石飽和前的鉀鹽礦物析出；二段兌鹵即CE鹵與老鹵兌鹵生產(chǎn)光鹵石礦，下同。所述的原料硫酸鎂亞型含鉀鹵水具有在鹵溫0℃以上自然蒸發(fā)過程中光鹵石飽和前，鹵水中硫酸鎂及其復(fù)鹽已飽和的特點，本發(fā)明的特征是原鹵經(jīng)蒸發(fā)、析鹽，在光鹵石飽和前有鉀鹽礦物析出時，則應(yīng)在K+飽和前將鹵水導(dǎo)入瀉利鹽池進行一段兌鹵，兌入K2＞Ke介的鹵水2，其中K2為鹵水2的J’mg/J’K值，Kc介為介穩(wěn)簡化干基圖中E點的J’mg/J’K值；E點是光鹵石、氯化鉀、瀉利鹽、氯化鈉的共飽和點，J’mg、J’K是硫酸鎂亞型含鉀鹵水的Mg+2、k+的耶涅克指數(shù)；鹵水2可用生產(chǎn)光鹵石后的兌鹵母液，也可用二段光鹵石池鹵水及老鹵；兌入鹵水2的具體量，可以硫酸鎂亞型含鉀鹵水15℃和25℃介穩(wěn)簡化干基圖的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過待定系數(shù)計算獲得；兌入鹵水2的最佳區(qū)域是使混合鹵經(jīng)蒸發(fā)、析鹽，達到光鹵石飽和的區(qū)域；兌入鹵水2的最佳量以使兌鹵后混合鹵經(jīng)蒸發(fā)析鹽，K+達到飽和時的鹵水為圖中E點鹵水為準。
原鹵經(jīng)蒸發(fā)，析出瀉利鹽、氯化鈉后，在光鹵石飽和前無鉀鹽礦物析出，則不需兌鹵，蒸發(fā)至鹵水中K+飽和時獲得光鹵石飽和的CE鹵，導(dǎo)入CE鹵池貯存。
本發(fā)明方法獲得的CE鹵還可以用于鹽田灘曬生產(chǎn)光鹵石礦。
兌入鹵水2的時機為可在原鹵蒸發(fā)過程中，K+飽和前的任何時候兌入，在鹵水中K+接近飽和時兌入最佳。
所述的兌入鹵水2的兌入方式可連續(xù)兌入，也可間斷兌入；可一次兌入，也可多次兌入，以滿足兌鹵后消除或部分消除鉀鹽礦物析出為準。
兌鹵后的混合鹵在瀉利鹽池蒸發(fā)，析出氯化鈉和瀉利鹽，達到鹵水中K+飽和時獲得介穩(wěn)簡干基圖中C-E-P共飽和線上的鹵水，即氯化鉀與瀉利鹽、氯化鈉共飽和及光鹵石與瀉利鹽、氯化鈉共飽和區(qū)間的鹵水為CE鹵，其中氯化鉀、瀉利鹽和氯化鈉共飽和的鹵水稱鉀石鹽點鹵水，光鹵石與瀉利鹽、氯化鈉共飽鹵水稱光鹵石點鹵水；將此鹵水導(dǎo)入CE鹵水貯存池備用；原鹵灘曬、析出氯化鈉及其它非鉀鹽礦物，K+飽和前兌入鹵水2，再蒸發(fā)、析氯化鈉、瀉利鹽等工序可同在鈉鹽池進行。
用所述的CE鹵與老鹵以重量比為1∶0.5～3.0比例進行二段兌鹵，并充分攪拌，兌鹵反應(yīng)時間大于12分鐘，同時以粒級分離的方式去除氯化鈉及瀉利鹽很高的細粒光鹵石礦，獲得低鈉、低硫酸根的光鹵石礦；將制取光鹵石礦的兌鹵母液排至鹽田二段光鹵石池，灘曬析出二段光鹵石礦；兌鹵分離出的細晶可同兌鹵母液一起排至二段光鹵石池沉淀；二段池的鹵水一部分可作為鹵水2返回兌鹵；析出的二段光鹵石礦和兌鹵細晶，可采出用淡水溶解后，返回鹽田灘曬，制取CE鹵水；曬制二段光鹵石礦后，K+為0.05～0.18％的鹵水稱老鹵；本工藝制取的光鹵石礦的組份為K+11.5～13.0％；Mg+27.8～8.5％；SO4-20.7～1.8％；Na+0.7～2.0％；光鹵石礦粒度0.7～2.0mm；Kcl/Nacl＞5.0；Kcl/MgSO4＞13.
由于本發(fā)明采用硫酸鎂亞型含鉀鹵水為原料制取光鹵石礦，其生產(chǎn)工藝流程簡單，操作容易，制得的光鹵石礦質(zhì)量好，用本發(fā)明方法制得的光鹵石礦是制造工業(yè)級、農(nóng)用氯化鉀的首選原料。生產(chǎn)氯化鉀收率高、不含任何藥劑，水不溶物含量少，氯化鈉、硫酸鎂含量很低。本發(fā)明方法生產(chǎn)成本低、投資小，無污染。


本發(fā)明有如下附圖圖1為本發(fā)明的硫酸鎂亞型含鉀鹵水介穩(wěn)簡化干基圖；圖2為本發(fā)明工藝流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例進一步說明本發(fā)明技術(shù)方案是如何實現(xiàn)的本發(fā)明以硫酸鎂亞型含鉀鹵水為原料制取光鹵石礦的方法，工藝流程為①原鹵蒸發(fā)→一段兌鹵→蒸發(fā)→二段兌鹵→粒級分離→制得光鹵石礦，②原鹵蒸發(fā)→二段兌鹵→粒級分離→制得光鹵石礦，所述的原料硫酸鎂亞型含鉀鹵水具有在鹵溫0℃以上自然蒸發(fā)過程中光鹵石飽和前，鹵水中硫酸鎂及其復(fù)鹽已飽和的特點，本發(fā)明的特征是將原鹵灌入鈉鹽池灘曬，析出除鉀鹽外的其他鹽礦。
原鹵經(jīng)蒸發(fā)、析鹽，在光鹵石飽和前有鉀鹽礦物析出時，則應(yīng)在K+飽和前將鹵水導(dǎo)入瀉利鹽池進行一段兌鹵，兌入K2＞Ke介的鹵水2；兌鹵后的混合鹵在瀉利鹽池蒸發(fā)，析出氯化鈉和瀉利鹽，達到鹵水中K+飽和時獲得介穩(wěn)簡干基圖中C-E-P共飽和線上的鹵水即CE鹵，將此鹵導(dǎo)入CE鹵池貯存；原鹵灘曬、析出氯化鈉及其它非鉀鹽礦物，兌入鹵水2再蒸發(fā)、析氯化鈉、瀉利鹽等工序可同在鈉鹽池進行；原鹵經(jīng)蒸發(fā)析出瀉利鹽、氯化鈉后，在光鹵石飽和前無鉀鹽礦物析出，則不需兌鹵，蒸發(fā)至鹵水中K+飽和時獲得光鹵石飽和的CE鹵，導(dǎo)入CE鹵池貯存；用所述的CE鹵與老鹵以重量比為1∶0.5～3.0比例進行二段兌鹵，并充分攪拌，同時以粒級分離的方式去除氯化鈉及瀉利鹽很高的細粒光鹵石礦，獲得低鈉、低硫酸根的光鹵石礦；
將制取光鹵石礦的兌鹵母液排至鹽田二段光鹵石池，灘曬析出二段光鹵石礦；兌鹵分離出的細晶可同兌鹵母液一起排至二段光鹵石池沉淀；二段光鹵石池鹵水或兌鹵母液一部分可作為鹵水2返回兌鹵；析出的二段光鹵石礦和兌鹵細晶，可采出用淡水溶解后，返回鹽田灘曬，制取CE鹵；曬制二段光鹵石礦的老鹵，一部分返回兌鹵使用，多余部分排出；如介穩(wěn)簡化干基圖和工藝流程圖所示，取鹵溫15℃、27.6Be’的原鹵，如表一所述，其簡化干基圖指數(shù)點WO落入15℃介穩(wěn)簡化干基圖軟鉀鎂礬區(qū)。原鹵經(jīng)蒸發(fā)光鹵石飽和前有鉀鹽礦物析出，需兌鹵后部分消除鉀鹽礦物析出。
實施例1。
原鹵在鈉鹽池蒸發(fā)析出氯化鈉，根據(jù)鹵水分析結(jié)果，接近軟鉀鎂礬飽和時，固、液分離，此時的鹵水31.8Be’，鹵溫18℃，鹵水導(dǎo)入瀉利鹽池兌入鹵溫17℃，37.8Be’的老鹵，兌鹵的目的是消除原鹵在光鹵石飽和前的鉀鹽礦物析出。兌鹵后的混合鹵水點在介穩(wěn)相圖中MgSO4固相點與E點的連線上。當(dāng)混合鹵蒸發(fā)析出氯化鈉和瀉利鹽至光鹵石飽和時，其鹵水點位于介穩(wěn)簡化干基圖E點，此時獲得的CE鹵是E點光鹵石飽和鹵水，34.4Be’，鹵溫17℃；兌鹵在容器中進行，兌鹵器容量8升，該鹵與老鹵兌鹵重量比例1∶2；初始兌鹵時加入光鹵石晶種1000克，兌鹵反應(yīng)時間20分鐘，兌鹵攪拌速度100轉(zhuǎn)/分，兌鹵進鹵量510克/分，獲得的低鈉光鹵石礦組份如表。表中同時列出用E點鹵水經(jīng)灘曬析出的光鹵石礦組份。
表一實施例1兌鹵光鹵石礦分析結(jié)果表


實施例2。
取鹵溫15℃、27.6Be’的原鹵，如表一所述，其相圖指數(shù)點Wo落入15℃介穩(wěn)相圖軟鉀鎂礬區(qū)，原鹵注入鈉鹽池，蒸發(fā)析出氯化鈉，原鹵經(jīng)蒸發(fā)在光鹵石飽和前有鉀鹽礦物析出，則在K+飽和前將鹵水導(dǎo)入瀉鹽池兌入老鹵，兌鹵后的混合鹵水點在介穩(wěn)相圖中MgSO4-C點的連線上，混合鹵經(jīng)蒸發(fā)析鹽達到K+飽和時，鹵水點位于介穩(wěn)相圖中在C點，此CE鹵為鉀石鹽飽和鹵水?；旌消u經(jīng)蒸發(fā)析鹽，部分消除了原鹵在光鹵石飽和前鉀鹽的析出，即消除了軟鉀鎂礬析出。用此CE鹵與老鹵兌鹵生產(chǎn)光鹵石礦，CE鹵與老鹵的兌鹵重量比例為1∶3，兌鹵反應(yīng)時間15分鐘，兌鹵攪拌速度80轉(zhuǎn)/分，兌鹵進鹵量700克/分，光鹵石礦的Kcl/Nacl＝5.30；Kcl/MgSO4＝15.85。兌鹵光鹵石礦組份如表。
表二實施例2兌鹵光鹵石礦分析結(jié)果表

實施例3。
其他實施條件與實施例1相同，CE鹵與老鹵的兌鹵重量比例為1∶3，兌鹵反應(yīng)時間18分鐘，攪拌速度100轉(zhuǎn)/分，兌鹵進鹵量580克/分，獲得光鹵石礦Kcl/Nacl＝5.55；Kcl/MgSO4＝17.84。兌鹵光鹵石礦的組份如表。
表三實施例3兌鹵光鹵石礦分析結(jié)果表

實施例4。
其他條件與實施例1相同，CE鹵與老鹵兌鹵重量比例1∶0.5，兌鹵反應(yīng)時間12分鐘，兌鹵進鹵量870/分，攪拌速度60轉(zhuǎn)/分，兌鹵光鹵石礦的Kcl/Nacl＝5.0；Kcl/MgSO4＝14.83。兌鹵光鹵石礦組份如表。
表四實施例4兌鹵光鹵石礦分析結(jié)果表

權(quán)利要求
1.一種以硫酸鎂亞型含鉀鹵水為原料制取光鹵石礦的方法，其工藝流程為①原鹵蒸發(fā)→一段兌鹵→蒸發(fā)→二段兌鹵→粒級分離→制得光鹵石礦，②原鹵蒸發(fā)→二段兌鹵→粒級分離→制得光鹵石礦，所述的原料硫酸鎂亞型含鉀鹵水具有在鹵溫0℃以上自然蒸發(fā)過程中光鹵石飽和前，鹵水中硫酸鎂及其復(fù)鹽已飽和的特點，其特征在于a、原鹵經(jīng)蒸發(fā)、析鹽，在光鹵石飽和前有鉀鹽礦物析出時，則應(yīng)在K+飽和前進行一段兌鹵，兌入K2＞Ke介的鹵水2；b、兌鹵后的混合鹵在瀉利鹽池蒸發(fā)，析出氯化鈉和瀉利鹽，達到鹵水中K+飽和時獲得CE鹵為氯化鉀和光鹵石分別與瀉利鹽、氯化鈉共飽和區(qū)間的鹵水，將此鹵水導(dǎo)入CE鹵水貯存池備用；c、原鹵經(jīng)蒸發(fā)，析出氯化鈉和瀉利鹽，在光鹵石飽和前無鉀鹽礦物析出時，則不需兌鹵，達到鹵水中K+飽和時獲得光鹵石飽和CE鹵；d、用所述的CE鹵與老鹵以重量比為1∶0.5～3.0比例進行二段兌鹵，并充分攪拌，兌鹵反應(yīng)時間大于12分鐘，同時以粒級分離的方式去除氯化鈉及瀉利鹽很高的細粒光鹵石礦，獲得低鈉、低硫酸根的光鹵石礦；e、將制取光鹵石礦的兌鹵母液排至鹽田二段光鹵石池，灘曬析出二段光鹵石礦；兌鹵分離出的細晶可同兌鹵母液一起排至二段光鹵石池沉淀；f、析出的二段光鹵石礦和兌鹵細晶，可采出用淡水溶解后，返回鹽田灘曬，制取CE鹵；曬制二段光鹵石礦后的老鹵，一部分返回兌鹵使用，多余部分排出；g、本工藝制取的光鹵石礦的組份為K+11.5～13.0％；Mg+27.8～8.5％；SO4-20.7～1.8％；Na+0.7～2.0％；光鹵石礦粒度0.2～0.7mm；Kcl/Nacl＞5.0；Kcl/MgSO4＞13.
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以硫酸鎂亞型含鉀鹵水為原料制取光鹵石礦的方法，其特征在于兌入鹵水2后的最佳區(qū)域是使混合鹵經(jīng)蒸發(fā)、析鹽達到光鹵石飽和的區(qū)域；兌入鹵水2的最佳量以使兌鹵后混合鹵經(jīng)蒸發(fā)析鹽，K+達到飽和時的鹵水為光鹵石飽和的E點鹵水為準；所述的兌入鹵水2的具體量，可以硫酸鎂亞型含鉀鹵水15℃和25℃介穩(wěn)簡化干基圖的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過待定系數(shù)計算獲得。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的以硫酸鎂亞型含鉀鹵水為原料制取光鹵石礦的方法，其特征在于本發(fā)明方法獲得的CE鹵還可以用于鹽田灘曬生產(chǎn)光鹵石礦。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以硫酸鎂亞型含鉀鹵水為原料制取光鹵石礦的方法，其特征在于兌入鹵水2的時機為可在原鹵蒸發(fā)過程 中，K+飽和前的任何時候兌入，在鹵水中K+接近飽和時兌入最佳。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以硫酸鎂亞型含鉀鹵水為原料制取光鹵石礦的方法，其特征在于所述的兌入鹵水2的兌入方式可連續(xù)兌入，也可間斷兌入；可一次兌入，也可多次兌入，以滿足兌鹵后消除鉀鹽礦物析出為準。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的以硫酸鎂亞型含鉀鹵水為原料制取光鹵石礦的方法，其特征在于所述的兌入鹵水2的兌入可連續(xù)兌入，也可間斷兌入；可一次兌入，也可多次兌鹵入，以滿足兌鹵后部分消除鉀鹽礦物析出為準。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以硫酸鎂亞型含鉀鹵水為原料制取光鹵石礦的方法，其特征在于用CE鹵與老鹵兌鹵，可在容器中兌鹵，也可在鹽田中兌鹵，在容器中兌鹵為最佳。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的以硫酸鎂亞型含鉀鹵水為原料制取光鹵石礦的方法，其特征在于光鹵石飽和的CE鹵與老鹵的兌鹵比以重量比為1∶2.0為最佳。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的以硫酸鎂亞型含鉀鹵水為原料制取光鹵石礦的方法，其特征在于氯化鉀和光鹵石分別與瀉利鹽、氯化鈉共飽和區(qū)域內(nèi)的鹵水即C-E-P共飽線上的鹵水。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的以硫酸鎂亞型含鉀鹵水為原料制取光鹵石礦的方法，其特征在于所述的老鹵為曬制二段光鹵石礦后、K+在0.05～0.18％的鹵水。
全文摘要
本發(fā)明屬于鹽化工鉀肥生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用硫酸鎂亞型含鉀鹵水為原料制取光鹵石礦的方法。本發(fā)明工藝流程為①原鹵蒸發(fā)→一段兌鹵→蒸發(fā)→二段兌鹵→粒級分離→制得光鹵石礦，②原鹵蒸發(fā)→二段兌鹵→粒級分離→制得光鹵石礦，原鹵經(jīng)蒸發(fā)，析出瀉利鹽、氯化鈉后，在光鹵石飽和前無鉀鹽礦物析出，則不需一段兌鹵，反之則需要進行一段兌鹵；兌鹵后的混合鹵在瀉利鹽池蒸發(fā)，析出氯化鈉和瀉利鹽；經(jīng)上述兩種不同流程的鹵水達到K
文檔編號C05D1/02GK1613826SQ200410079398
公開日2005年5月11日 申請日期2004年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月13日
發(fā)明者張仲軒 申請人:張仲軒