專利名稱：利用光鹵石礦井采鹵水生產(chǎn)氯化鉀、氯化鈉及鎂片的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用光鹵石礦井采鹵水生產(chǎn)氯化鉀、氯化鈉及鎂片的方法，具體地說，是涉及一種利用光鹵石礦井采鹵水熱分解法生產(chǎn)氯化鉀、氯化鈉及鎂片的方法。
背景技術(shù)：
我國是一個(gè)鉀資源嚴(yán)重缺乏的國家，耕地普遍缺鉀，鉀肥供需矛盾十分突出。國產(chǎn)鉀肥滿足率僅占30%左右，每年進(jìn)口鉀肥達(dá)4000kt (K2O)以上。隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展和結(jié)構(gòu)調(diào)整，中國鉀肥消費(fèi)量還將有較高的年增長率，預(yù)計(jì)到2020年，中國鉀肥消費(fèi)量將達(dá)IOOOOkt (K2O),市場(chǎng)空間廣闊。我國絕大多數(shù)的鉀肥都產(chǎn)自鹽湖，目前我國生產(chǎn)氯化鉀肥料主要采用可溶性鉀鹽礦光鹵石為原料。國內(nèi)光鹵石礦制取氯化鉀的主要生產(chǎn)方法有冷分解_浮選法，冷分解_熱熔結(jié)晶法，反浮選_冷結(jié)晶法，兌鹵脫鈉控速分解法等。鹽湖的光鹵石礦一般是地面露天開采或者從灘曬鹽田開采出來，采用以上方法制取氯化鉀比較合適，而對(duì)于地下深層的光鹵石礦，露天開采的深度有限，且嚴(yán)重破壞植被，采出的雜質(zhì)和廢鹽堆積造成環(huán)境污染，因此，一般用地下開采的方式進(jìn)行開發(fā)。地下開采包括常規(guī)固采和鉆井水溶法開采，本發(fā)明主要涉及鉆井水溶法采出的鹵水的加工方法。如果采用常溫加淡水溶采，由于氯化鉀和氯化鈉低溫下溶解度差別不大，在后續(xù)制取氯化鉀的階段同樣會(huì)出現(xiàn)大量廢鹽堆積，并且為了不造成地質(zhì)危害廢鹽還需要回填，增加大量成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種利用光鹵石礦井采鹵水熱分解法生產(chǎn)氯化鉀、氯化鈉及鎂片的方法。本發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的其包括如下步驟
(1)光鹵石分解
將光鹵石礦井采鹵水預(yù)熱到65 75°C后，與來自步驟(3)的光鹵石按鹵水光鹵石的質(zhì)量比為1 0. 17 0. 27的比例加入到光鹵石攪拌槽，其中初次生產(chǎn)使用的光鹵石為由井采商水直接蒸發(fā)濃縮獲得的光商石，攪拌20 40分鐘后送至濃密機(jī)，濃密機(jī)物料上部溢流至分解母液儲(chǔ)罐；控制濃密機(jī)下部底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的35% 55%，過濾分離，濾液即分解母液送往步驟(2)蒸發(fā)濃縮工序；得到的鉀石鹽濾餅用淡水或來自步驟 (5)的氯化鉀結(jié)晶母液按照母液或淡水與鉀石鹽濾餅質(zhì)量比為1 1. 5 3的比例進(jìn)行洗滌后送往步驟(5)熱溶結(jié)晶，洗液回排至光鹵石分解攪拌槽；
(2)蒸發(fā)濃縮
將來自步驟(1)的分解母液預(yù)熱至135 145°C進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，當(dāng)蒸發(fā)室料液沸點(diǎn)升值達(dá)到24 27°C時(shí)排料，蒸發(fā)母液排至五級(jí)串聯(lián)的光鹵石結(jié)晶器進(jìn)行冷卻結(jié)晶，結(jié)晶溫度逐級(jí)降低，各級(jí)溫度相差18 22°C，冷卻結(jié)晶終點(diǎn)溫度35 45°C，末級(jí)結(jié)晶器料漿進(jìn)入步驟 (3)光鹵石分離工序；(3)光鹵石分離
將來自步驟(2)末級(jí)結(jié)晶器的料漿送至濃密機(jī)，濃密機(jī)溢流老鹵由泵分別送至鎂片生產(chǎn)車間、老鹵池和冷注劑儲(chǔ)罐；其中送至鎂片生產(chǎn)車間的溢流老鹵占溢流老鹵總質(zhì)量的 5 8%，送至老鹵池回填的占15 18%，送至冷注劑儲(chǔ)罐的占75 80% ；控制濃密機(jī)下部底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的35% 55%，過濾分離，所得濾餅即光鹵石返回步驟(1)， 濾液匯入溢流老鹵；
(4)井采注劑配制
將步驟(2)結(jié)晶器的閃發(fā)二次蒸汽導(dǎo)入冷注劑儲(chǔ)罐，與來自步驟(3)的溢流老鹵質(zhì)量分?jǐn)?shù)的75 80%混合，加熱到55 60°C，再送至熱注劑儲(chǔ)罐，用蒸汽預(yù)熱至85 95°C，形成井采熱注劑；
(5)熱溶、結(jié)晶
熱溶將來自步驟(1)的鉀石鹽濾餅和本步驟的二級(jí)熱溶母液進(jìn)行一級(jí)熱溶，控制一級(jí)熱溶時(shí)間15 30分鐘，熱溶溫度90 95°C，一級(jí)熱溶料漿進(jìn)入濃密機(jī)增稠，控制底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的35% 55%，濃密機(jī)頂部溢流送入高溫母液槽，底流料漿經(jīng)二級(jí)預(yù)熱加熱到105 110°C送入二級(jí)攪拌槽，后續(xù)氯化鉀結(jié)晶離心分離步驟的濾液，亦返回加入到二級(jí)熱溶攪拌槽進(jìn)行二級(jí)熱溶，控制二級(jí)熱溶時(shí)間15 30分鐘，熱溶溫度90 950C，二級(jí)熱溶料漿送至旋流器，旋流器頂流即二級(jí)熱溶母液返回一級(jí)熱溶槽，控制旋流器底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的47 53%，底流固體物料送往步驟(6)洗鹽工序；
結(jié)晶將高溫母液槽里的熱溶料漿用泵送至三級(jí)串聯(lián)的氯化鉀結(jié)晶器，控制一、二、三級(jí)結(jié)晶母液溫度分別為70 75°C、57 63°C、30 40°C，料漿從第三級(jí)結(jié)晶器用泵排出至濃密機(jī)增稠，控制濃密機(jī)底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的35% 55%，增稠后的底流物料送至離心機(jī)進(jìn)行離心分離，濾液自流至低溫母液儲(chǔ)罐，濾餅送入氯化鉀洗鹽槽，控制洗滌時(shí)間15 30分鐘，固液質(zhì)量比控制為1 2 3，料漿送至旋流器；控制旋流器底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的45 55%，底流物料進(jìn)入精鉀離心機(jī)過濾，濾液返回氯化鉀洗鹽槽，濾餅送往步驟(6)氯化鉀干燥工序；
濃密機(jī)溢流母液及離心機(jī)離心分離的濾液至低溫母液儲(chǔ)罐后，與來自二級(jí)結(jié)晶器的二次蒸汽混合加熱至40 50°C，與來自一級(jí)結(jié)晶器的二次蒸汽混合加熱至60 70°C，再用來自步驟(2)蒸發(fā)罐的冷凝水加熱至85 95°C后，進(jìn)入熱溶工序的二級(jí)熱溶攪拌槽；
(6)洗鹽及干燥
來自步驟(5)熱溶工序的旋流器底流鹽漿進(jìn)入離心機(jī)進(jìn)行離心分離，濾液返回一級(jí)熱溶槽，濾餅進(jìn)入兩級(jí)串聯(lián)氯化鈉洗鹽槽用淡水洗鹽，洗鹽時(shí)間30 50分鐘，洗鹽固液質(zhì)量比控制在1 2 3，料漿送至本步驟旋流器；旋流器頂流進(jìn)入沉降器，沉降器底流返回一級(jí)洗鹽槽，沉降器溢流排入廢水地槽；控制旋流器底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的45 55%，進(jìn)入離心機(jī)離心分離，濾液返回一級(jí)洗鹽槽，氯化鈉濾餅進(jìn)入流化干燥冷卻機(jī)，干燥后得到含水量彡0. 5wt%,NaCl含量彡98. 5wt%的氯化鈉產(chǎn)品；
來自步驟(5)結(jié)晶工序的濕氯化鉀進(jìn)入氯化鉀干燥冷卻機(jī)，干燥后得到的氯化鉀產(chǎn)品， 含水量彡 1 wt%, KCl ^ 95 wt % ；
(7)鎂片加工
將來自步驟(3)光鹵石分離工序的老鹵送入兩效蒸發(fā)系統(tǒng)，控制I效蒸發(fā)室壓力為0. 11 0. 13Mpa，溫度為102 108 °C, II效蒸發(fā)室壓力為0. 11 0. 13Mpa，溫度為57 630C，采用II效逆流進(jìn)料，I效排料，排料控制點(diǎn)為MgCl2質(zhì)量分?jǐn)?shù)45% 48%，排料進(jìn)入冷卻/切片機(jī)，制成鎂片。進(jìn)一步，步驟(1)中，鹵水光鹵石的優(yōu)選質(zhì)量比為1 0. 20 0. 25。進(jìn)一步，步驟(4)中，所述送至熱注劑儲(chǔ)罐蒸汽預(yù)熱的優(yōu)選溫度為90 93°C。本發(fā)明之光鹵石熱分解生產(chǎn)工業(yè)氯化鉀、鎂片和氯化鈉的方法，依據(jù)K+、Na+、 Mg2+//Cl—H2O四元水鹽體系相圖理論，采用熱分解、光商石蒸發(fā)結(jié)晶、熱熔、分離、多級(jí)串聯(lián)真空冷析結(jié)晶，分離干燥得到成品氯化鉀。老鹵中鎂和鈉可根據(jù)市場(chǎng)情況調(diào)節(jié)生產(chǎn)鎂片和氯化鈉等相應(yīng)產(chǎn)品，廢棄物可用于廢井填充。本發(fā)明有如下顯著優(yōu)點(diǎn)
(1)原鹵分解光鹵石可大大減少系統(tǒng)加水量，減少系統(tǒng)蒸發(fā)量；(2)采用一效蒸發(fā)、多級(jí)閃發(fā)真空冷卻結(jié)晶光鹵石，蒸發(fā)二次汽用于預(yù)熱分解母液、閃發(fā)二次蒸汽用于預(yù)熱采礦注劑和原鹵，合理利用能源；(3)鉀石鹽熱溶工藝采用兩段熱溶，鉀石鹽溶解充分，廢鹽中鉀含量較低，鉀收率高；(4)氯化鉀真空冷卻結(jié)晶工藝充分利用二次蒸汽的余熱加熱母液， 減少熱溶蒸汽消耗，同時(shí)還可減少冷卻循環(huán)水的用量；(5)老鹵用于配制注劑和廢井置換，可根據(jù)市場(chǎng)情況調(diào)節(jié)生產(chǎn)鎂片和工業(yè)鹽產(chǎn)品，徹底解決了溶采法開采光鹵石型鉀鹽礦床生產(chǎn)氯化鉀帶來的排廢問題。概而言之，本發(fā)明由于采用熱注劑溶礦，高溫下氯化鉀溶解度遠(yuǎn)大于氯化鈉和氯化鎂，從而可以大大降低生產(chǎn)單位產(chǎn)量氯化鉀時(shí)氯化鈉和氯化鎂的采出率，后續(xù)工藝排出廢鹽量減少，回填工程量也顯著降低，節(jié)約了大量的成本，綜合利用了光鹵石中的鉀和鎂資源，經(jīng)濟(jì)效益可觀。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例1
(1)光鹵石分解
將光鹵石礦井采鹵水預(yù)熱到70°c后，與來自步驟(3)的光鹵石按鹵水光鹵石的質(zhì)量比1 0.2的比例加入到光鹵石攪拌槽，其中初次生產(chǎn)的光鹵石為由井采鹵水直接蒸發(fā)濃縮獲得的光商石，攪拌25分鐘后送至濃密機(jī)，濃密機(jī)物料上部溢流至分解母液儲(chǔ)罐；控制濃密底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的40%，過濾分離，分解母液即濾液送去蒸發(fā)濃縮工序；得到的鉀石鹽濾餅用來自步驟(4)的氯化鉀結(jié)晶母液按照母液鉀石鹽濾餅質(zhì)量比為 1 2的比例進(jìn)行洗滌，初次生產(chǎn)采用淡水洗滌；洗滌后，送往步驟(4)熱溶結(jié)晶，洗液回排至光鹵石分解攪拌槽；
(2)蒸發(fā)濃縮
將來自步驟(1)的分解母液預(yù)熱至140°C進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，當(dāng)蒸發(fā)室料液沸點(diǎn)升值達(dá)到 25°C時(shí)排料，蒸發(fā)母液排至五級(jí)串聯(lián)的光鹵石結(jié)晶器進(jìn)行冷卻結(jié)晶，結(jié)晶溫度逐級(jí)降低，各級(jí)溫度相差20°C，冷卻結(jié)晶終點(diǎn)溫度40°C，末級(jí)結(jié)晶器料漿進(jìn)入步驟(3)光鹵石分離工序；
(3)光鹵石分離
將來自步驟(2)末級(jí)結(jié)晶器的料漿送至濃密機(jī)，濃密機(jī)溢流老鹵由泵分別送至鎂片生產(chǎn)車間、老鹵池和冷注劑儲(chǔ)罐；其中送至鎂片生產(chǎn)車間的溢流老鹵占溢流老鹵總質(zhì)量的 7%，送至老鹵池回填的占17%，送至冷注劑儲(chǔ)罐的占76% ；控制濃密機(jī)下部底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的45%，過濾分離，所得濾餅即光鹵石返回步驟(1)，濾液匯入溢流老鹵；
(4)井采注劑配制
將步驟(2)結(jié)晶器的閃發(fā)二次蒸汽導(dǎo)入冷注劑儲(chǔ)罐，與來自步驟(3)的溢流老鹵質(zhì)量分?jǐn)?shù)的76%混合，加熱到58°C，再送至熱注劑儲(chǔ)罐，用蒸汽預(yù)熱至88°C，形成井采熱注劑；
(5)熱溶、結(jié)晶
熱溶將來自步驟(1)的鉀石鹽和本步驟的二級(jí)熱溶母液進(jìn)行一級(jí)熱溶，控制一級(jí)熱溶時(shí)間20分鐘，熱溶溫度92°C，一級(jí)熱溶料漿進(jìn)入濃密機(jī)增稠，控制底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的40%，濃密機(jī)頂部溢流送入高溫母液槽，底流料漿經(jīng)二級(jí)預(yù)熱加熱到107°C 送入二級(jí)攪拌槽，后續(xù)氯化鉀結(jié)晶離心分離步驟的濾液，亦返回加入到二級(jí)熱溶攪拌槽進(jìn)行二級(jí)熱溶，控制二級(jí)熱溶時(shí)間20分鐘，熱溶溫度94°C，二級(jí)熱溶料漿送至旋流器，旋流器頂流即二級(jí)熱溶母液返回一級(jí)熱溶槽，控制旋流器底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的 48 %，底流固體物料送往步驟(6 )洗鹽工序；
結(jié)晶將高溫母液槽里的熱溶料漿用泵送至三級(jí)串聯(lián)的氯化鉀結(jié)晶器，控制一、二、三級(jí)結(jié)晶母液溫度分別為75°C、63°C、40°C，料漿從第三級(jí)結(jié)晶器用泵排出至濃密機(jī)增稠，控制濃密機(jī)底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的45%，增稠后的底流物料送至離心機(jī)進(jìn)行離心分離，濾液自流至低溫母液儲(chǔ)罐，濾餅送入氯化鉀洗鹽槽，控制洗滌時(shí)間20分鐘，固液質(zhì)量比控制為1 2. 5，料漿送至旋流器；控制旋流器底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的49%， 底流物料進(jìn)入精鉀離心機(jī)過濾，濾液返回氯化鉀洗鹽槽，濾餅送往步驟(6)氯化鉀干燥工序；
濃密機(jī)溢流母液及離心機(jī)離心分離的濾液至低溫母液儲(chǔ)罐后，與來自二級(jí)結(jié)晶器的二次蒸汽混合加熱至45°C，與來自一級(jí)結(jié)晶器的二次蒸汽混合加熱至65°C，再用來自步驟 (2)蒸發(fā)罐的冷凝水加熱至90°C后，進(jìn)入熱溶工序的二級(jí)熱溶攪拌槽；
(6)洗鹽及干燥
來自步驟(5)熱溶工序的旋流器底流鹽漿進(jìn)入離心機(jī)進(jìn)行離心分離，濾液返回一級(jí)熱溶槽，濾餅進(jìn)入兩級(jí)串聯(lián)氯化鈉洗鹽槽用淡水洗鹽，洗鹽時(shí)間40分鐘，洗鹽固液質(zhì)量比控制在1 2，料漿送至本步驟旋流器；旋流器頂流進(jìn)入沉降器，沉降器底流返回一級(jí)洗鹽槽， 沉降器溢流排入廢水地槽；控制旋流器底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的50%，進(jìn)入離心機(jī)離心分離，濾液返回一級(jí)洗鹽槽，氯化鈉濾餅進(jìn)入流化干燥冷卻機(jī)，干燥后得到氯化鈉產(chǎn)品；所述氯化鈉產(chǎn)品含水量0. 4wt%,NaCl含量98. 8wt% ；
來自步驟(5)結(jié)晶工序的濕氯化鉀進(jìn)入氯化鉀干燥冷卻機(jī)干燥，得到氯化鉀產(chǎn)品；所述氯化鉀產(chǎn)品，含水量0. 4wt%, KCl含量97wt % ；
(7)鎂片加工
將來自步驟(3)光鹵石分離工序的老鹵送入兩效蒸發(fā)系統(tǒng)，控制I效蒸發(fā)室壓力為 0. 12Mpa，溫度為104°C，II效蒸發(fā)室壓力為0. 13Mpa，溫度為59°C，采用II效逆流進(jìn)料，I效排料，排料控制點(diǎn)為MgCl2質(zhì)量分?jǐn)?shù)45wt% ；排料進(jìn)入冷卻/切片機(jī)，制成鎂片。
實(shí)施例2
(1)光鹵石分解將光鹵石礦井采鹵水預(yù)熱到72°C后，與來自步驟(3)的光鹵石按鹵水光鹵石的質(zhì)量比1 0.25的比例加入到光鹵石攪拌槽，其中初次生產(chǎn)的光鹵石為由井采鹵水直接蒸發(fā)濃縮獲得的光商石，攪拌36分鐘后送至濃密機(jī)，濃密機(jī)物料上部溢流至分解母液儲(chǔ)罐；控制濃密底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的38%，過濾分離，分解母液即濾液送去蒸發(fā)濃縮工序；得到的鉀石鹽濾餅用來自步驟(4)的氯化鉀結(jié)晶母液按照母液鉀石鹽濾餅質(zhì)量比為 1 2. 5的比例進(jìn)行洗滌，其中初次生產(chǎn)采用淡水洗滌；洗滌后，送往步驟(4)熱溶結(jié)晶，洗液回排至光鹵石分解攪拌槽；
(2)蒸發(fā)濃縮
將來自步驟(1)的分解母液預(yù)熱至143°C進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，當(dāng)蒸發(fā)室料液沸點(diǎn)升值達(dá)到 26°C時(shí)排料，蒸發(fā)母液排至五級(jí)串聯(lián)的光鹵石結(jié)晶器進(jìn)行冷卻結(jié)晶，結(jié)晶溫度逐級(jí)降低，各級(jí)溫度相差20°C，冷卻結(jié)晶終點(diǎn)溫度43°C，末級(jí)結(jié)晶器料漿進(jìn)入步驟(3)光鹵石分離工序；
(3)光鹵石分離
將來自步驟(2)末級(jí)結(jié)晶器的料漿送至濃密機(jī)，濃密機(jī)溢流老鹵由泵分別送至鎂片生產(chǎn)車間、老鹵池和冷注劑儲(chǔ)罐；其中送至鎂片生產(chǎn)車間的溢流老鹵占溢流老鹵總質(zhì)量的 8%，送至老鹵池回填的占15%，送至冷注劑儲(chǔ)罐的占77% ；控制濃密機(jī)下部底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的50%，過濾分離，所得濾餅即光鹵石返回步驟(1)，濾液匯入溢流老鹵；
(4)井采注劑配制
將步驟(2)結(jié)晶器的閃發(fā)二次蒸汽導(dǎo)入冷注劑儲(chǔ)罐，與來自步驟(3)的溢流老鹵質(zhì)量分?jǐn)?shù)的77%混合，加熱到62°C，再送至熱注劑儲(chǔ)罐，用蒸汽預(yù)熱至89°C，形成井采熱注劑；
(5)熱溶、結(jié)晶
熱溶將來自步驟(1)的鉀石鹽濾餅和本步驟二級(jí)熱溶母液進(jìn)行一級(jí)熱溶，控制一級(jí)熱溶時(shí)間27分鐘，熱溶溫度94°C，一級(jí)熱溶料漿進(jìn)入濃密機(jī)增稠，控制底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的48%，濃密機(jī)頂部溢流送入高溫母液槽，底流料漿經(jīng)二級(jí)預(yù)熱加熱到 109°C送入二級(jí)攪拌槽，后續(xù)氯化鉀結(jié)晶離心分離步驟的濾液亦加入到二級(jí)熱溶攪拌槽進(jìn)行二級(jí)熱溶，控制二級(jí)熱溶時(shí)間25分鐘，熱溶溫度92°C，二級(jí)熱溶料漿送至旋流器，旋流器頂流返回一級(jí)熱溶槽，控制旋流器底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的51%，底流固體物料送往步驟(6)洗鹽工序；
結(jié)晶將高溫母液槽里的熱溶料漿用泵送至三級(jí)串聯(lián)的氯化鉀結(jié)晶器，控制一、二、三級(jí)結(jié)晶母液溫度分別為72°C、6rC、35°C，料漿從第三級(jí)結(jié)晶器用泵排出至濃密機(jī)增稠，控制濃密機(jī)底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的52%，增稠后的物料送至離心機(jī)進(jìn)行離心分離， 濾液自流至低溫母液儲(chǔ)罐，濾餅送入氯化鉀洗鹽槽，控制洗滌時(shí)間22分鐘，固液質(zhì)量比控制為1 2，料漿送至旋流器；控制旋流器底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的50%，底流物料進(jìn)入精鉀離心機(jī)過濾，濾液返回氯化鉀洗鹽槽，濾餅送往步驟(6)氯化鉀干燥工序；
濃密機(jī)溢流母液及離心機(jī)離心分離的濾液至低溫母液儲(chǔ)罐后，與來自二級(jí)結(jié)晶器的二次蒸汽混合加熱至46°C，與來自一級(jí)結(jié)晶器的二次蒸汽混合加熱至58°C，再用來自步驟 (2)蒸發(fā)罐的冷凝水加熱至89°C后，進(jìn)入熱溶工序的二級(jí)熱溶攪拌槽；
(6)洗鹽及干燥
將來自步驟(5)熱溶工序的旋流器底流鹽漿進(jìn)入離心機(jī)進(jìn)行離心分離，濾液返回一級(jí)熱溶槽，濾餅進(jìn)入兩級(jí)串聯(lián)氯化鈉洗鹽槽用淡水洗鹽，洗鹽時(shí)間46分鐘，洗鹽固液質(zhì)量比控制在1 1.8，料漿送至本步驟旋流器；旋流器頂流進(jìn)入沉降器，沉降器底流返回一級(jí)洗鹽槽，沉降器溢流排入廢水地槽；控制旋流器底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的52%，進(jìn)入離心機(jī)離心分離，濾液返回一級(jí)洗鹽槽，氯化鈉濾餅進(jìn)入流化干燥冷卻機(jī)，干燥后得到氯化鈉產(chǎn)品；所述氯化鈉產(chǎn)品含水量0. 4wt%,NaCl含量99. 2wt% ；
來自步驟(5)結(jié)晶工序的濕氯化鉀進(jìn)入氯化鉀干燥冷卻機(jī)干燥，得到氯化鉀產(chǎn)品；所述氯化鉀產(chǎn)品，含水量0. 06wt %，KCl含量97wt % ；
(7)鎂片加工
將來自步驟(3)光鹵石分離工序的老鹵送入兩效蒸發(fā)系統(tǒng)，控制I效蒸發(fā)室壓力為 0. 12Mpa，溫度為105°C，II效蒸發(fā)室壓力為0. 12Mpa，溫度為60°C，采用II效逆流進(jìn)料，I效排料，排料控制點(diǎn)為MgCl2質(zhì)量分?jǐn)?shù)46wt% ；排料進(jìn)入冷卻/切片機(jī)，制成鎂片。
實(shí)施例3
(1)光鹵石分解
將光鹵石礦井采鹵水預(yù)熱到70°C后，與來自步驟(3)的光鹵石按鹵水光鹵石的質(zhì)量比1 0.28的比例加入到光鹵石攪拌槽，其中初次生產(chǎn)的光鹵石為由井采鹵水直接蒸發(fā)濃縮獲得光商石，攪拌40分鐘后送至濃密機(jī)，濃密機(jī)物料上部溢流至分解母液儲(chǔ)罐；控制濃密底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的35%，過濾分離，分解母液即濾液送去蒸發(fā)濃縮工序；得到的鉀石鹽濾餅用來自步驟(4)的氯化鉀結(jié)晶母液按照母液鉀石鹽濾餅質(zhì)量比為 1 2. 2的比例進(jìn)行洗滌，其中初次生產(chǎn)采用淡水洗滌；洗滌后，送往步驟(4)熱溶結(jié)晶，洗液回排至光鹵石分解攪拌槽；
(2)蒸發(fā)濃縮
將來自步驟(1)的分解母液預(yù)熱至145°C進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，當(dāng)蒸發(fā)室料液沸點(diǎn)升值達(dá)到 30°C時(shí)排料，蒸發(fā)母液排至五級(jí)串聯(lián)的光鹵石結(jié)晶器進(jìn)行冷卻結(jié)晶，結(jié)晶溫度逐級(jí)降低，各級(jí)溫度相差20°C，冷卻結(jié)晶終點(diǎn)溫度40°C，末級(jí)結(jié)晶器料漿進(jìn)入步驟(3)光鹵石分離工序；
(3)光鹵石分離
將來自步驟(2)末級(jí)結(jié)晶器的料漿送至濃密機(jī)，濃密機(jī)溢流老鹵由泵分別送至鎂片生產(chǎn)車間、老鹵池和冷注劑儲(chǔ)罐；其中送至鎂片生產(chǎn)工序的溢流老鹵占溢流老鹵總質(zhì)量的 11%，送至老鹵池回填的占17%，送至冷注劑儲(chǔ)罐的占72% ；控制濃密機(jī)下部底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的48%，過濾分離，所得濾餅即光鹵石返回步驟(1)，濾液匯入溢流老鹵；
(4)井采注劑配制
將步驟(2)結(jié)晶器的閃發(fā)二次蒸汽導(dǎo)入冷注劑儲(chǔ)罐，與來自步驟(3)的溢流老鹵質(zhì)量分?jǐn)?shù)的74%混合，加熱到63°C，再送至熱注劑儲(chǔ)罐，用蒸汽預(yù)熱至90°C，形成井采熱注劑；
(5)熱溶、結(jié)晶
熱溶將來自步驟(1)的鉀石鹽濾餅和本步驟二級(jí)熱溶母液進(jìn)行一級(jí)熱溶，控制一級(jí)熱溶時(shí)間27分鐘，熱溶溫度95°C，一級(jí)熱溶料漿進(jìn)入濃密機(jī)增稠，控制底流固體質(zhì)量占總質(zhì)量的48%，濃密機(jī)頂部溢流送入高溫母液槽，底流料漿經(jīng)二級(jí)預(yù)熱加熱到108°C送入二級(jí)攪拌槽，后續(xù)氯化鉀結(jié)晶離心分離步驟的濾液亦加入到二級(jí)熱溶攪拌槽進(jìn)行二級(jí)熱溶， 控制二級(jí)熱溶時(shí)間24分鐘，熱溶溫度92°C，二級(jí)熱溶料漿送至旋流器，旋流器頂流返回一級(jí)熱溶槽，控制旋流器底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的50%，底流固體物料送往步驟 (6)洗鹽工序；結(jié)晶將高溫母液槽里的熱溶料漿用泵送至三級(jí)串聯(lián)的氯化鉀結(jié)晶器，控制一、二、三級(jí)結(jié)晶母液溫度分別為72°C、6rC、35°C，料漿從第三級(jí)結(jié)晶器用泵排出至濃密機(jī)增稠，控制濃密機(jī)底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的52%，增稠后的物料送至離心機(jī)進(jìn)行離心分離， 濾液自流至低溫母液儲(chǔ)罐，濾餅送入氯化鉀洗鹽槽，控制洗滌時(shí)間22分鐘，固液質(zhì)量比控制為1 2，料漿送至旋流器；控制旋流器底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的50%，底流物料進(jìn)入精鉀離心機(jī)過濾，濾液返回氯化鉀洗鹽槽，濾餅送往步驟(6)氯化鉀干燥工序；
濃密機(jī)溢流母液及離心機(jī)離心分離的濾液至低溫母液儲(chǔ)罐后，與來自二級(jí)結(jié)晶器的二次蒸汽混合加熱至46°C，與來自一級(jí)結(jié)晶器的二次蒸汽混合加熱至68°C，再用來自步驟 (2)蒸發(fā)罐的冷凝水加熱至89°C后，進(jìn)入熱溶工序的二級(jí)熱溶攪拌槽；
(6)洗鹽及干燥
將來自步驟(5)熱溶工序的旋流器底流鹽漿進(jìn)入離心機(jī)進(jìn)行離心分離，濾液返回一級(jí)熱溶槽，濾餅進(jìn)入兩級(jí)串聯(lián)氯化鈉洗鹽槽用淡水洗鹽，洗鹽時(shí)間45分鐘，洗鹽固液質(zhì)量比控制在1 1.8，料漿送至本步驟旋流器；旋流器頂流進(jìn)入沉降器，沉降器底流返回一級(jí)洗鹽槽，沉降器溢流排入廢水地槽；控制旋流器底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的55%，進(jìn)入離心機(jī)離心分離，濾液返回一級(jí)洗鹽槽，氯化鈉濾餅進(jìn)入流化干燥冷卻機(jī)，干燥后得到氯化鈉產(chǎn)品；所述氯化鈉產(chǎn)品含水量0. 3wt%,NaCl含量99. 5wt% ；
來自步驟(5)結(jié)晶工序的濕氯化鉀進(jìn)入氯化鉀干燥冷卻機(jī)干燥，得到氯化鉀產(chǎn)品；所述氯化鉀產(chǎn)品，含水量0. 02wt %，KCl含量99wt % ；
(7)鎂片加工
將來自步驟(3)光鹵石分離工序的老鹵送入兩效蒸發(fā)系統(tǒng)，控制I效蒸發(fā)室壓力為 0. 12Mpa，溫度為105°C，II效蒸發(fā)室壓力為0. 12Mpa，溫度為60°C，采用II效逆流進(jìn)料，I效排料，排料控制點(diǎn)為MgCl2質(zhì)量分?jǐn)?shù)48wt% ；排料進(jìn)入冷卻/切片機(jī)，制成鎂片。
權(quán)利要求
1. 一種利用光鹵石礦井采鹵水生產(chǎn)氯化鉀、氯化鈉及鎂片的方法，其特征在于，包括如下步驟(1)光鹵石分解將光鹵石礦井采鹵水預(yù)熱到65 75°C后，與來自步驟(3)的光鹵石按鹵水光鹵石的質(zhì)量比為1 0.17 0.27的比例加入到光鹵石攪拌槽，其中初次生產(chǎn)使用的光鹵石為由井采商水直接蒸發(fā)濃縮獲得的光商石，攪拌20 40分鐘后送至濃密機(jī)，濃密機(jī)物料上部溢流至分解母液儲(chǔ)罐；控制濃密機(jī)下部底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的35% 55%，過濾分離，濾液即分解母液送往步驟(2)蒸發(fā)濃縮工序；得到的鉀石鹽濾餅用淡水或來自步驟 (5)的氯化鉀結(jié)晶母液按照母液或淡水與濾餅質(zhì)量比為1 1.5 3的比例進(jìn)行洗滌后送往步驟(5)熱溶結(jié)晶，洗液回排至光鹵石分解攪拌槽；(2)蒸發(fā)濃縮將來自步驟(1)的分解母液預(yù)熱至135 145°C進(jìn)行蒸發(fā)濃縮，當(dāng)蒸發(fā)室料液沸點(diǎn)升值達(dá)到24 27°C時(shí)排料，蒸發(fā)母液排至五級(jí)串聯(lián)的光鹵石結(jié)晶器進(jìn)行冷卻結(jié)晶，結(jié)晶溫度逐級(jí)降低，各級(jí)溫度相差18 22°C，冷卻結(jié)晶終點(diǎn)溫度35 45°C，末級(jí)結(jié)晶器料漿進(jìn)入步驟 (3)光鹵石分離工序；(3)光鹵石分離將來自步驟(2)末級(jí)結(jié)晶器的料漿送至濃密機(jī)，濃密機(jī)溢流老鹵由泵分別送至鎂片生產(chǎn)車間、老鹵池和冷注劑儲(chǔ)罐；其中送至鎂片生產(chǎn)車間的溢流老鹵占溢流老鹵總質(zhì)量的 5 8%，送至老鹵池回填的占15 18%，送至冷注劑儲(chǔ)罐的占75 80% ；控制濃密機(jī)下部底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的35% 55%，過濾分離，所得濾餅即光鹵石返回步驟(1)， 濾液匯入溢流老鹵；(4)井采注劑配制將步驟(2)結(jié)晶器的閃發(fā)二次蒸汽導(dǎo)入冷注劑儲(chǔ)罐，與來自步驟(3)的溢流老鹵質(zhì)量分?jǐn)?shù)的75 80%混合，加熱到55 60°C，再送至熱注劑儲(chǔ)罐，用蒸汽預(yù)熱至85 95°C，形成井采熱注劑；(5)熱溶、結(jié)晶熱溶將來自步驟(1)的鉀石鹽濾餅和本步驟的二級(jí)熱溶母液進(jìn)行一級(jí)熱溶，控制一級(jí)熱溶時(shí)間15 30分鐘，熱溶溫度90 95°C，一級(jí)熱溶料漿進(jìn)入濃密機(jī)增稠，控制底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的35% 55%，濃密機(jī)頂部溢流送入高溫母液槽，底流料漿經(jīng)二級(jí)預(yù)熱加熱到105 110°C送入二級(jí)攪拌槽，后續(xù)氯化鉀結(jié)晶離心分離步驟的濾液，亦返回加入到二級(jí)熱溶攪拌槽進(jìn)行二級(jí)熱溶，控制二級(jí)熱溶時(shí)間15 30分鐘，熱溶溫度90 950C，二級(jí)熱溶料漿送至旋流器，旋流器頂流即二級(jí)熱溶母液返回一級(jí)熱溶槽，控制旋流器底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的47 53%，底流固體物料送往步驟(6)洗鹽工序；結(jié)晶將高溫母液槽里的熱溶料漿用泵送至三級(jí)串聯(lián)的氯化鉀結(jié)晶器，控制一、二、三級(jí)結(jié)晶母液溫度分別為70 75°C、57 63°C、30 40°C，料漿從第三級(jí)結(jié)晶器用泵排出至濃密機(jī)增稠，控制濃密機(jī)底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的35% 55%，增稠后的底流物料送至離心機(jī)進(jìn)行離心分離，濾液自流至低溫母液儲(chǔ)罐，濾餅送入氯化鉀洗鹽槽，控制洗滌時(shí)間15 30分鐘，固液質(zhì)量比控制為1 2 3，料漿送至旋流器；控制旋流器底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的45 55%，底流物料進(jìn)入精鉀離心機(jī)過濾，濾液返回氯化鉀洗鹽槽，濾餅送往步驟(6)氯化鉀干燥工序；濃密機(jī)溢流母液及離心機(jī)離心分離的濾液至低溫母液儲(chǔ)罐后，與來自二級(jí)結(jié)晶器的二次蒸汽混合加熱至40 50°C，與來自一級(jí)結(jié)晶器的二次蒸汽混合加熱至60 70°C，再用來自步驟(2)蒸發(fā)罐的冷凝水加熱至85 95°C后，進(jìn)入熱溶工序的二級(jí)熱溶攪拌槽；(6)洗鹽及干燥來自步驟(5)熱溶工序的旋流器底流鹽漿進(jìn)入離心機(jī)進(jìn)行離心分離，濾液返回一級(jí)熱溶槽，濾餅進(jìn)入兩級(jí)串聯(lián)氯化鈉洗鹽槽用淡水洗鹽，洗鹽時(shí)間30 50分鐘，洗鹽固液質(zhì)量比控制在1 2 3，料漿送至本步驟旋流器；旋流器頂流進(jìn)入沉降器，沉降器底流返回一級(jí)洗鹽槽，沉降器溢流排入廢水地槽；控制旋流器底流固體物料質(zhì)量占物料總質(zhì)量的45 55%，進(jìn)入離心機(jī)離心分離，濾液返回一級(jí)洗鹽槽，氯化鈉濾餅進(jìn)入流化干燥冷卻機(jī)，干燥后得到含水量彡0. 5wt%,NaCl含量彡98. 5wt%的氯化鈉產(chǎn)品；來自步驟(5)結(jié)晶工序的濕氯化鉀進(jìn)入氯化鉀干燥冷卻機(jī)，干燥后得到的氯化鉀產(chǎn)品， 含水量彡 1 wt%, KCl ^ 95 wt % ；(7)鎂片加工將來自步驟(3)光鹵石分離工序的老鹵送入兩效蒸發(fā)系統(tǒng)，控制I效蒸發(fā)室壓力為 0. 11 0. 13Mpa，溫度為102 108°C, II效蒸發(fā)室壓力為0. 11 0. 13Mpa，溫度為57 630C，采用II效逆流進(jìn)料，I效排料，排料控制點(diǎn)為MgCl2質(zhì)量分?jǐn)?shù)45% 48%，排料進(jìn)入冷卻/切片機(jī)，制成鎂片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述利用光鹵石礦井采鹵水生產(chǎn)氯化鉀、鎂片及氯化鈉的方法，其特征在于，步驟(1)中，所述鹵水光鹵石的質(zhì)量比為1 0.2 0.25。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述利用光鹵石礦井采鹵水生產(chǎn)氯化鉀、氯化鈉及鎂片的方法， 步驟(4)中，所述送至熱注劑儲(chǔ)罐蒸汽預(yù)熱至90 93°C。
全文摘要
利用光鹵石礦井采鹵水生產(chǎn)氯化鉀、氯化鈉及鎂片的方法，其包括如下步驟(1)光鹵石分解；(2)蒸發(fā)濃縮；(3)光鹵石分離；(4)井采注劑配制；(5)熱溶、結(jié)晶，得氯化鉀；(6)洗鹽及干燥，得氯化鈉；(7)鎂片加工。本發(fā)明由于采用熱注劑溶礦，高溫下氯化鉀溶解度遠(yuǎn)大于氯化鈉和氯化鎂，從而可以大大降低生產(chǎn)單位產(chǎn)出氯化鉀時(shí)氯化鈉和氯化鎂的采出率，后續(xù)工藝排出廢鹽量減少，回填量也顯著降低，節(jié)約了成本，綜合利用了光鹵石中的鉀和鎂資源，經(jīng)濟(jì)效益可觀。
文檔編號(hào)C01F5/30GK102491373SQ20111043325
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者馮躍華, 劉小力, 周作其, 孫成高, 楊曉烽, 陳偉來 申請(qǐng)人:化工部長沙設(shè)計(jì)研究院