專利名稱：用硫酸鹽型鹵水制取硫酸鉀的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水鹽體系分離技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用硫酸鹽型鹵水制取硫酸鉀的方法。
已有從硫酸鹽型鹵水中制取硫酸鉀的方法有1、美國(guó)專利3.589.871(1971)，該方法是將硫酸鹽型鹽湖鹵水，通過調(diào)節(jié)鹵水組成，在鹽田采用日曬的方式制得鉀鹽鎂礬，鉀鹽鎂礬經(jīng)磨細(xì)后，再用硫酸鉀母液洗滌得粗軟鉀鎂釩，低品位的鉀鹽鎂礬經(jīng)轉(zhuǎn)化、浮選得粗軟鉀鎂礬，粗軟鉀鎂礬用硫酸鉀母液分級(jí)洗滌得精軟鉀鎂礬，精軟鉀鎂礬加KCl和水在55℃下分解轉(zhuǎn)化為硫酸鉀漿料，經(jīng)過濾、洗滌、干燥等工序制得硫酸鉀產(chǎn)品。該方法只適用于氣溫較高的地區(qū)，并存在工序復(fù)雜，需浮選藥劑，污染環(huán)境等缺陷。
2、由中科院青海鹽湖研究所申請(qǐng)的申請(qǐng)?zhí)枮?7103934，是利用硫酸鹽型鹽湖鹵水制取硫酸鉀的工藝，該工藝是將鉀鎂混鹽礦全溶后，在鹽田日曬得精軟鉀鎂礬和氯化鉀的混合物，單次鉀的轉(zhuǎn)化率50％以上，然后再加氯化鉀和淡水，在55℃下分解轉(zhuǎn)化得硫酸鉀料漿進(jìn)行過濾、洗滌、干燥就得硫酸鉀產(chǎn)品。該方法的不足之處是生產(chǎn)周期長(zhǎng)，淡水用量大，單次鉀轉(zhuǎn)化率低，硫酸鉀母液未循環(huán)利用。
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種用硫酸鹽型鹵水制取硫酸鉀的新工藝，該工藝不受氣溫條件的影響，具有工序簡(jiǎn)單，不需浮選藥劑，鉀單次回收率高，淡水用量少，能耗小，生產(chǎn)成本低硫酸鉀母液可循環(huán)利用，不污染環(huán)境等許多優(yōu)點(diǎn)。
該發(fā)明是按如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的(1)工藝流程為鹽田曬制鉀鎂混鹽→分解轉(zhuǎn)化一→過濾→分解轉(zhuǎn)化二→過濾洗滌→干燥包裝→硫酸鉀產(chǎn)品。(2)工藝條件為鹽田曬制鉀鎂混鹽工序分為鈉池、兌鹵池和鉀鎂混鹽池等三個(gè)曬制步驟，鈉池內(nèi)原鹵蒸發(fā)除去水和氯化鈉，到硫酸鹽飽和時(shí)鹵水排入兌鹵池，兌鹵池內(nèi)加入氯化鎂的飽和鹵調(diào)節(jié)鹵水的組成，兌鹵比＝鹵水∶氯化鎂飽和鹵＝1∶0.1～0.8(體積之比)，兌鹵池內(nèi)蒸發(fā)除去水和氯化鈉、瀉利鹽，到光鹵石飽和時(shí)鹵水排入鉀鎂混鹽池，鉀鎂混鹽池內(nèi)蒸發(fā)去水析出鉀鎂混鹽，到氯化鎂的飽和點(diǎn)后，進(jìn)行固液分離，部分鹵水用于兌鹵，固礦進(jìn)入下工序分解轉(zhuǎn)化一工序的轉(zhuǎn)化溫度為10～25℃加入濕礦量的45～100％的淡水對(duì)鉀鎂混鹽分解轉(zhuǎn)化；分解轉(zhuǎn)化二工序的轉(zhuǎn)化溫度為45～60℃，加入濕礦量的55～130％的淡水對(duì)軟鉀鎂礬和氯化鉀分解轉(zhuǎn)化。為了使過濾后的母液不污染環(huán)境和充分回收，最好將一步母液排入兌池內(nèi)，將二步母液送入分解轉(zhuǎn)化一工序內(nèi)去分解轉(zhuǎn)化鉀鎂混鹽。一步母液屬含鉀鹵水，二步母液為過濾、洗滌液，二步母液送入分解轉(zhuǎn)化一工序可有效提高硫酸鉀的回收率。鹽田曬制鉀鎂混鹽工序是用鈉池、兌鹵池、鉀鎂混鹽池三個(gè)曬制步驟來完成的，鈉池和兌鹵池也可合并，原鹵經(jīng)蒸發(fā)先析出氯化鈉，待硫酸鹽飽和時(shí)兌鹵，經(jīng)蒸發(fā)析出氯化鈉和瀉利鹽，待光鹵石飽和時(shí)，將該鹵水排入鉀鎂混鹽池內(nèi)蒸發(fā)結(jié)晶鉀鎂混鹽。兌鹵時(shí)加入氯化鎂的飽和溶液和一步母液的加入量，按鹵水組成用15℃K+，Na+，Mg+2∥Cl-，So4-2H2O介穩(wěn)相圖計(jì)算，兌鹵的目的是調(diào)節(jié)鹵水組成，使鉀鹽不在含鈉高的階段析出。而現(xiàn)有技術(shù)是經(jīng)過兌鹵在氣溫較高條件下直接曬制鉀鹽鎂礬。由于我國(guó)北方氣溫普遍較低，直接曬制鉀鹽鎂礬難度較大，在我國(guó)不適用。在兌鹵池兌鹵后經(jīng)蒸發(fā)析出氯化鈉和瀉利鹽，瀉利鹽為含七個(gè)結(jié)晶水的硫酸鎂，到蒸發(fā)至光鹵石飽和時(shí)，鹵水排入鉀鎂混鹽池內(nèi)繼續(xù)蒸發(fā)，析出大量的鉀鎂混鹽，鉀鎂混鹽的成份為KCl，KCl、MgCl2、6H2o、MgSo4、6H2o、NaCl。蒸發(fā)結(jié)晶后的鉀鎂混鹽在10～25℃即室溫條件下，加入淡水和二步母液對(duì)鉀鎂混鹽分解轉(zhuǎn)化，料漿經(jīng)過濾后得軟鉀鎂礬和氯化鉀固體，過濾后的一步母液放入兌鹵池內(nèi)兌鹵用，可回收其中的硫酸鉀和其它產(chǎn)品。軟鉀鎂礬和氯化鉀進(jìn)入分解轉(zhuǎn)化二工序，在45°～60℃條件下，加入淡水把軟鉀鎂礬和氯化鉀分解轉(zhuǎn)化為硫酸鉀料漿，再經(jīng)過濾、洗滌、干燥就可得硫酸鉀產(chǎn)品。在現(xiàn)有方法中，軟鉀鎂礬進(jìn)行分解轉(zhuǎn)化加淡水還必須加氯化鉀，本發(fā)明中，分解轉(zhuǎn)化二不需要加氯化鉀直接加淡水就可得到硫酸鉀產(chǎn)品，其經(jīng)濟(jì)效益十分明顯。
本發(fā)明的中間產(chǎn)品有氯化鈉，氯化鈉和瀉利鹽，氯化鎂飽和鹵水等三種，前兩種是制堿或其它產(chǎn)品的化工原料，后一種鹵水是提硼、鋰、溴等許多物質(zhì)的上等化工原料，利用本發(fā)明的方法可將原鹵完全綜合利用，基本上沒有其它排出物，既有效地保護(hù)了環(huán)境又高效地利用了資源。另外該方法不受氣溫條件的影響，具有工序簡(jiǎn)單，淡水用量少，能耗小，生產(chǎn)成本低，不需浮選劑，不另加氯化鉀，鉀單次回收率高，其母液可循環(huán)利用，不污染環(huán)境等許多優(yōu)點(diǎn)。
附

圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。
實(shí)施例東臺(tái)吉乃爾鹽湖鹵水系硫酸鹽型鹵水，經(jīng)日曬先析出氯化鈉，到硫酸鹽的飽和點(diǎn)時(shí)，將鹵水5.52噸打入兌鹵池，兌4.00噸的水氯鎂石飽和鹵水，消除軟鉀鎂礬和鉀石鹽的結(jié)晶階段，經(jīng)蒸發(fā)去水析出氯化鈉和瀉利鹽，到光鹵石的飽和點(diǎn)時(shí)，將鹵水量為6.52噸光鹵石飽和鹵排入鉀鎂混鹽池，繼續(xù)日曬蒸發(fā)析出1.27噸的鉀鎂混鹽濕礦。鉀鎂混鹽濕礦的重量百分組成為NaCl8.15％，KCl14.45％，MgCl219.58％，MgSo417.93％，B2O30.12％，LiCl0.13％，H2O39.53％。按原鹵水計(jì)鉀的回收率達(dá)90％以上。加淡水700公斤在15℃下分解轉(zhuǎn)化，料漿經(jīng)過濾后得濕軟鉀鎂礬和氯化鉀精礦250.18公斤，該礦的重量百分組成為KCl25.90％，K2So4、MgSo46H2O66.05％，MgCl2、6H2O3.46％，NaCl0.48％，H2O4.11％。按鉀鎂混礦計(jì)，單次鉀的析出率為76.72％。在55℃下加200公斤的水進(jìn)行分解轉(zhuǎn)化，過濾后再洗滌、干燥、得116.58公斤的硫酸鉀產(chǎn)品。產(chǎn)品重量百分組成為K2So497.97％，97％，KCl0.83％，MgCl21.13％，NaCl0.04％，其它0.03％。鉀的收率62.08％。
權(quán)利要求
1.一種用硫酸鹽型鹵水制取硫酸鉀的方法，其特征在于(1)工藝流程為鹽田曬制鉀鎂混鹽→分解轉(zhuǎn)化一→過濾→分解轉(zhuǎn)化二→過濾洗滌→干燥包裝→硫酸鉀產(chǎn)品；(2)工藝條件為鹽田曬制鉀鎂混鹽工序分為鈉池、兌鹵池和鉀鎂混鹽池等三個(gè)曬制步驟，鈉池內(nèi)原鹵蒸發(fā)除去水和氯化鈉、到硫酸鹽飽和時(shí)鹵水排入兌鹵池，兌鹵池內(nèi)加入氯化鎂的飽和鹵調(diào)節(jié)鹵水組成，兌鹵比＝鹵水∶氯化鎂飽和鹵＝1∶0.1～0.8，兌鹵池內(nèi)蒸發(fā)除去水和氯化鈉、瀉利鹽、到光鹵石飽和時(shí)鹵水排入鉀鎂混鹽池，鉀鎂混鹽池內(nèi)蒸發(fā)去水析出鉀鎂混鹽，到氯化鎂的飽和點(diǎn)時(shí)，進(jìn)行固液分離，固礦進(jìn)入下工序；分解轉(zhuǎn)化一工序的轉(zhuǎn)化溫度為10～25℃。加入濕礦量的45～100％的淡水對(duì)鉀鎂混鹽分解轉(zhuǎn)化；分解轉(zhuǎn)化二工序的溫度轉(zhuǎn)化為45～60℃加入濕礦量的55～130％的淡水對(duì)軟鉀鎂礬和氯化鉀分解轉(zhuǎn)化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用硫酸鹽型鹵水制取硫酸鉀的方法，其特征在于一步母液排入兌鹵池內(nèi)，二步母液送入分解轉(zhuǎn)化一工序內(nèi)去分解轉(zhuǎn)化鉀鎂混鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的用硫酸鹽型鹵水制取硫酸鉀的方法，其特征在于鈉池和兌鹵池合并。
全文摘要
本發(fā)明屬于水鹽體系分離技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于(1)工藝流程為鹽田曬制鉀鎂混鹽、分解轉(zhuǎn)化一、過濾、分解轉(zhuǎn)化二、過濾洗滌、干燥包裝、產(chǎn)品；(2)工藝條件為鹽田曬制鉀鎂混鹽分為鈉池、兌鹵池和鉀鎂混鹽池等三個(gè)曬制步驟，兌鹵池的兌齒比＝1∶0.1～0.8，分解轉(zhuǎn)化一的轉(zhuǎn)化溫度為10～25℃，分解轉(zhuǎn)化二的轉(zhuǎn)化溫度為45～60℃。該方法不受氣溫條件影響，具有工序簡(jiǎn)單，淡水用量少，能耗小，不需浮選劑，生產(chǎn)成本低，不另加氯化鉀、鉀單次收率高，母液可回收利用等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C01D3/00GK1131639SQ9512005
公開日1996年9月25日 申請(qǐng)日期1995年11月27日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月27日
發(fā)明者符廷進(jìn), 李永華 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院青海鹽湖研究所