專利名稱：利用含硫酸鈣的光鹵石礦制取氯化鉀的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氯化鉀的制取工藝，特別是一種利用含硫酸鈣的光鹵石礦制取氯化鉀的工藝。
背景技術(shù)：
由光鹵石礦制取氯化鉀的方法目前一般分為正浮選法、反浮選一冷結(jié)晶法。此兩種工藝在技術(shù)上較成熟，但所用的原料光鹵石礦中硫酸鈣的含量受到一定的限制，對于正浮選工藝原料光鹵石礦中硫酸鈣的含量必須小于3%，否則最終氯化鉀產(chǎn)品質(zhì)量達不到國標要求。察爾汗鹽湖是我國主要的鉀肥生產(chǎn)基地，我國最大的氯化鉀生產(chǎn)企業(yè)鹽湖集團目 前采用的工藝即為“反浮選一冷結(jié)晶法”?！胺锤∵x一冷結(jié)晶法”雖然目前是生產(chǎn)氯化鉀最先進的工藝，但隨著開采年限的延長，S042_不斷富集，無論是水采還是旱采鹽田光鹵石中的CaSO4含量呈逐年上升趨勢，以前的“反浮選一冷結(jié)晶法”對入選光鹵石中CaSO4的含量要求較嚴，CaSO4的含量只能小于2%，甚至是I. 5%以下，這主要是由于反浮選NaCl的捕收劑烷基嗎啉對CaSO4沒有捕收作用，從而導(dǎo)致CaSO4朝浮選精礦(低鈉光鹵石)中富集，由此造成最終氯化鉀產(chǎn)品的質(zhì)量下降。如果入選光鹵石中CaSO4的含量為2%以上時，原來的“單反工藝”就得不到優(yōu)質(zhì)的光鹵石(即CaSO4的含量及NaCl的含量都較低的分解制取氯化鉀的原料)。對于CaSO4含量相對較高的光鹵石礦生產(chǎn)氯化鉀的方法在現(xiàn)有技術(shù)中，公開號為CN101723409A《用劣質(zhì)光鹵石制取氯化鉀的方法》采用的“反一正浮選工藝”，其原理為用鹽田含硫酸鈣的光鹵石為原料，用飽和鹵水或老鹵調(diào)漿，調(diào)漿后的物料經(jīng)“反浮選工藝”除去硫酸鈣雜質(zhì)，將除去硫酸鈣雜質(zhì)后光鹵石精礦進行脫鹵，將脫鹵后的光鹵石再進行“冷分解一正浮選工藝”來制取氯化鉀。此工藝的缺陷是氯化鉀產(chǎn)品粒度細，過濾較難，干燥時能耗較高；另外由于氯化鉀產(chǎn)品粒度細，易結(jié)塊，給農(nóng)民施肥帶來不便。同時此法生產(chǎn)的KCl產(chǎn)品外觀差，不受消費者歡迎。另外公開號為CN101066769《細晶消除與膜耦合相結(jié)合的反浮一冷結(jié)晶氯化鉀生產(chǎn)方法》所公開的專利技術(shù)中，光鹵石原料中CaSO4的含量正于前面所述必須小于2%，甚至是I. 5%以下。對于光鹵石原料中CaSO4的含量在2%以上時，采用此工藝生產(chǎn)不出優(yōu)質(zhì)的氯化鉀產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種設(shè)計合理、適用性強，所生產(chǎn)出的KCl產(chǎn)品粒度、純度、外觀好、回收率高的利用含硫酸鈣的光鹵石礦制取氯化鉀的工藝。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的。本發(fā)明是一種利用含硫酸鈣的光鹵石礦制取氯化鉀的工藝，其特點是，其步驟如下(1)將鹽田采出的硫酸鈣含量大于2%的水采或旱采光鹵石，先用F點液(老奶調(diào)漿，調(diào)漿時加入浮選硫酸鈣的捕收劑，調(diào)漿后的物料第一次反浮選捕收硫酸鈣；
(2)將選完硫酸鈣后的料漿再加入浮選氯化鈉的捕收劑，第二次反浮選氯化鈉；
(3)將選完氯化鈉后的槽內(nèi)產(chǎn)品(即含硫酸鈣與氯化鈉都較低的優(yōu)質(zhì)光鹵石)脫鹵，脫鹵后固相加水分解，分解后固相經(jīng)濃縮、過濾、洗滌、離心脫水，最后干燥即得氯化鉀產(chǎn)品。本發(fā)明工藝步驟(3)脫鹵后的液相最好返回硫酸鈣浮選前的調(diào)漿作業(yè)，循環(huán)使用；過濾和離心脫水產(chǎn)生的液相返回分解作業(yè)循環(huán)使用。本發(fā)明工藝所述的光鹵石礦，各組份的含量不限，本發(fā)明工藝特別適用于光鹵石中硫酸鈣含量在2% (含)以上的水采及旱采光鹵石礦制取氯化鉀產(chǎn)品。本發(fā)明工藝的步驟(3)中加水分解時，光鹵石與水的重量比優(yōu)選為100 :40-60 ；進一步優(yōu)選為100 :48-52。本發(fā)明工藝中，反浮選硫酸鈣過程中添加的硫酸鈣捕收劑可以為陰離子型的捕收齊U，優(yōu)選C12_2(l脂肪酸類、c12_2(l烷基磺酸類，或是兩種藥劑搭配使用。同時也可以為陽離子型的捕收劑，優(yōu)選c8_2(l伯胺類。另外，還可以是陰離子型與陽離子型搭配使用。本發(fā)明工藝中，反浮選硫酸鈣流程優(yōu)選為一次粗選、一次掃選、一次或兩次再選，中礦順序返回。粗選、掃選及再選浮選時間均優(yōu)選為5-30分鐘，浮選溫度為自然環(huán)境溫度。本發(fā)明工藝中，反浮選氯化鈉過程中添加的氯化鈉捕收劑優(yōu)選為烷基嗎啉或是脂肪酰胺。反浮選氯化鈉流程優(yōu)選為一次粗選、一次掃選、一次或二次再選，中礦順序返回。粗選、掃選及再選浮選時間均優(yōu)選為5-40分鐘，浮選溫度為自然環(huán)境溫度。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點
I.采用本發(fā)明工藝制得的氯化鉀產(chǎn)品質(zhì)量好，粒度粗，不易結(jié)塊，給使用帶來方便。由于氯化鉀產(chǎn)品粒度粗，易于過濾、離心脫水，干燥時能耗降低，由此降低了企業(yè)生產(chǎn)成本。2.采用本發(fā)明工藝拓寬了氯化鉀產(chǎn)品使用范圍。此法生產(chǎn)的氯化鉀產(chǎn)品既可作為工業(yè)品也可作為農(nóng)用鉀肥。3.本發(fā)明工藝對原料光鹵石的適應(yīng)性較強，使原料來源更廣泛。4.由于硫酸鈣雜質(zhì)脫除率高，最終氯化鉀產(chǎn)品質(zhì)量有保證。5.本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單，操作方便，工業(yè)化后可以給企業(yè)帶來較好的經(jīng)濟效益。


圖I為本發(fā)明的一種工藝流程圖。
具體實施例方式以下參照附圖，進一步描術(shù)本發(fā)明的具體技術(shù)方案，以便本領(lǐng)域的技術(shù)人員進一步地理解本發(fā)明，而不構(gòu)成對其權(quán)利的限制。實施例1，參照圖1，一種利用含硫酸鈣的光鹵石礦制取氯化鉀的工藝，其步驟如下
(1)將鹽田采出的含硫酸鈣的水采或旱采光鹵石，先用老鹵調(diào)漿，調(diào)漿時加入浮選硫酸鈣的捕收劑，調(diào)漿后的物料第一次反浮選捕收硫酸鈣；
(2)將選完硫酸鈣后的料漿再加入浮選氯化鈉的捕收劑，第二次反浮選氯化鈉；(3)將選完氯化鈉后的槽內(nèi)產(chǎn)品脫鹵，脫鹵后固相加水分解，分解后固相經(jīng)濃縮、過濾、洗滌、離心脫水，最后干燥即得氯化鉀產(chǎn)品。實施例2，實施例I所述的利用含硫酸鈣的光鹵石礦制取氯化鉀的工藝的步驟(3)中脫鹵后的液相返回步驟(I)中的硫酸鈣浮選前的調(diào)漿作業(yè)，循環(huán)使用；過濾和離心脫水產(chǎn)生的液相返回分解作業(yè)循環(huán)使用。實施例3，實施例I所述的利用含硫酸鈣的光鹵石礦制取氯化鉀的工藝的步驟(I)中水采或旱采光鹵石中的硫酸鈣質(zhì)量含量不小于2%。實施例4，實施例I所述的利用含硫酸鈣的光鹵石礦制取氯化鉀的工藝的驟(3)中加水分解時，光鹵石與水的重量比優(yōu)選為100 :40-60。實施例5，實施例1-4任何一項所述的利用含硫酸鈣的光鹵石礦制取氯化鉀的工藝的步驟(I)中反浮選硫酸鈣過程中添加的硫酸鈣捕收劑為選自C12_2(l脂肪酸類、c12 _2(l烷基磺酸類、C8_20伯胺類中的一種或二種搭配使用。實施例6，實施例1-5任何一項所述的利用含硫酸鈣的光鹵石礦制取氯化鉀的工藝的步驟(I)中反浮選硫酸鈣為一次粗選、一次掃選、一次或兩次再選，中礦順序返回；粗選、掃選及再選浮選時間均為5-30分鐘，浮選溫度為自然環(huán)境溫度。實施例7，實施例1-6任何一項所述的利用含硫酸鈣的光鹵石礦制取氯化鉀的工藝的步驟(2)中反浮選氯化鈉過程中添加的氯化鈉捕收劑為烷基嗎啉或者脂肪酰胺；
實施例8，實施例1-7任何一項所述的利用含硫酸鈣的光鹵石礦制取氯化鉀的工藝的步驟(2)中反浮選氯化鈉流程為一次粗選、一次掃選、一次或二次再選，中礦順序返回；粗選、掃選及再選浮選時間均為5-40分鐘，浮選溫度為自然環(huán)境溫度。實施例9，參照圖1，利用含硫酸鈣的光鹵石礦制取氯化鉀的工藝實驗一，步驟如下
I.雙反浮選制得優(yōu)質(zhì)光鹵石 某鹽田含CaSO4水采光鹵石其組成如下
KClNaClMgCl2CaSO4
18. 55% 20. 18% 25. 70% 2. 58%
用此種光鹵石4000克先加老鹵調(diào)漿成30%的濃度，然后加入浮選CaSO4的捕收劑TA-022，用量為200克/噸，浮選流程為一次粗選、一次掃選、一次再選，粗選浮選時間為8分鐘，掃選浮選時間為6分鐘，再選浮選時間為8分鐘。將選完CaSO4的礦漿加入十六烷基嗎啉反浮選NaCl，浮選NaCl的流程為一次粗選、一次掃選、一次再選，粗選、掃選、再選浮選時間分別為10分鐘、5分鐘、9分鐘，十六烷基嗎啉的用量為150克/噸。選完CaSO4和NaCl后的優(yōu)質(zhì)光鹵石的組成為KCl 24. 42%、NaCl 3. 51%、MgCl2 31. 88%、CaSO4 O. 42%，其產(chǎn)率為72. 62%, KCl的回收率為95. 60%。以上試驗結(jié)果是在室溫為12°C時所得。2、光鹵石分解制取氯化鉀
將上述光鹵石加水分解，加水量為48-52% (優(yōu)質(zhì)光鹵石水=100 :48-52)，另加循環(huán)飽和E點液(E點液即KCl-NaCl-MgCl2—H20四元體系飽和液，實驗室試驗時，第一循環(huán)時此液相需要配制，第二循環(huán)時用第一循環(huán)中本發(fā)明工藝步驟(3)中后段所得的液相，即低鈉光鹵石加水分解后所產(chǎn)生的液相)，其加量為優(yōu)質(zhì)光鹵石的2-3倍，分解、結(jié)晶后所得的粗制氯化鉀進行濃密、過濾、洗滌、離心脫水、干燥得氯化鉀成品，最終成品氯化鉀的含量為95. 42%，氯化鉀單次回收率為72. 66%。實施例10，參照圖I，利用含硫酸鈣的光鹵石礦制取氯化鉀的工藝實驗二，步驟如下
I、雙反浮選制得優(yōu)質(zhì)光鹵石 某鹽田含CaSO4旱采光鹵石其組成為
KClNaClMgCl2CaSO4
16. 78% 24. 35% 22. 59% 4. 61%
用此種光鹵石1000克先加老鹵調(diào)漿成35%的濃度，然后加入浮選CaSO4的捕收劑TA-022與ΖΡ-1，ΤΑ-022用量為400克/噸、ZP-I用量為800克/噸，浮選流程為一次粗選、一次掃選、一次再選，粗選浮選時間為12分鐘，掃選浮選時間為8分鐘，再選浮選時間為10分鐘，將選完CaSO4的礦漿加入十二烷基嗎啉反浮選NaCl，浮選NaCl的流程為一次粗選、一 次再選，粗選、再選浮選時間分別為10分鐘、9分鐘，十二烷基嗎啉的用量為180克/噸，選完 CaSO4 和 NaCl 后的優(yōu)質(zhì)光鹵石的組成為KCl 23. 38%、NaCl 3. 89%,MgCl2 30. 76%、CaSO4O. 72%，其產(chǎn)率為65. 63%, KCl的回收率為91. 45%.。以上試驗結(jié)果是在室溫為20°C時所得。2、光鹵石分解制取KCl
將上述光鹵石加水分解，加水量為45. 06% (優(yōu)質(zhì)光鹵石水=100 45. 06)，另加循環(huán)飽和E點液，其加量為優(yōu)質(zhì)光鹵石的3倍，分解、結(jié)晶后所得的粗制氯化鉀進行濃密、過濾、洗滌、離心脫水、干燥得氯化鉀成品，最終成品氯化鉀的含量為93. 49%，氯化鉀單次回收率為69. 45%ο實施例11，參照圖I，利用含硫酸鈣的光鹵石礦制取氯化鉀的工藝實驗三，步驟如下
I、雙反浮選制得優(yōu)質(zhì)光鹵石 某鹽田含CaSO4旱采光鹵石其組成為
KClNaClMgCl2CaSO4
15. 23% 28. 42% 21. 32% 7. 52%
用此種光鹵石2000克先加老鹵調(diào)漿成25%的濃度，然后加入浮選CaSO4的捕收劑TA-022與ZP-I，TA-022用量為400克/噸、ZP-I用量為1000克/噸，浮選流程為一次粗選、一次掃選、二次再選，粗選浮選時間為10分鐘，掃選浮選時間為5分鐘，一次再選浮選時間為8分鐘，二次再選浮選時間為6分鐘，將選完CaSO4的礦漿加入十八烷基嗎啉反浮選NaCl，浮選NaCl的流程為一次粗選、一次再選，粗選、再選浮選時間分別為15分鐘、10分鐘，十八烷基嗎啉的用量為120克/噸，選完CaSO4和NaCl后的優(yōu)質(zhì)光鹵石的組成為KC1 22. 67%、NaCl 5. 89%、MgCl2 29. 12%、CaSO4 I. 76%，其產(chǎn)率為 58. 69%, KCl 的回收率為 87. 36%。以上試驗結(jié)果是在室溫為25度時所得。2、光鹵石分解制取KCl
將上述光鹵石加水分解，加水量為42. 83% (優(yōu)質(zhì)光鹵石水=100 42. 83)，另加循環(huán)飽和E點液，其加量為優(yōu)質(zhì)光鹵石的2. 5倍，分解、結(jié)晶后所得的粗制氯化鉀進行濃密、過濾、洗滌、離心脫水、干燥得氯化鉀成品，最終成品氯化鉀的含量為89. 31%，氯化鉀單次回收率為 65. 30%ο
權(quán)利要求
1.一種利用含硫酸鈣的光鹵石礦制取氯化鉀的工藝，其特征在于，其步驟如下 (1)將鹽田采出的含硫酸鈣的水采或旱采光鹵石，先用老鹵調(diào)漿，調(diào)漿時加入浮選硫酸鈣的捕收劑，調(diào)漿后的物料第一次反浮選捕收硫酸鈣； (2)將選完硫酸鈣后的料漿再加入浮選氯化鈉的捕收劑，第二次反浮選氯化鈉； (3)將選完氯化鈉后的槽內(nèi)產(chǎn)品脫鹵，脫鹵后固相加水分解，分解后固相經(jīng)濃縮、過濾、洗滌、離心脫水，最后干燥即得氯化鉀產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用含硫酸鈣的光鹵石礦制取氯化鉀的工藝，其特征在于，在步驟(3)中脫鹵后的液相返回步驟(I)中的硫酸鈣浮選前的調(diào)漿作業(yè)，循環(huán)使用；過濾和離心脫水產(chǎn)生的液相返回分解作業(yè)循環(huán)使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用含硫酸鈣的光鹵石礦制取氯化鉀的工藝，其特征在于，在步驟(I)中水采或旱采光鹵石中的硫酸鈣質(zhì)量含量不低于2%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用含硫酸鈣的光鹵石礦制取氯化鉀的工藝，其特征在于，在步驟(3)中加水分解時，光鹵石與水的重量比為100 :40-60。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任何一項所述的利用含硫酸鈣的光鹵石礦制取氯化鉀的工藝，其特征在于，在步驟(I)中反浮選硫酸鈣過程中添加的硫酸鈣捕收劑為選自c12_2(l脂肪酸類、C12^20烷基磺酸類、C8_20伯胺類中的一種或二種搭配使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任何一項所述的利用含硫酸鈣的光鹵石礦制取氯化鉀的工藝，其特征在于，在步驟(I)中反浮選硫酸鈣為一次粗選、一次掃選、一次或兩次再選，中礦順序返回；粗選、掃選及再選浮選時間均為5-30分鐘，浮選溫度為自然環(huán)境溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任何一項所述的利用含硫酸鈣的光鹵石礦制取氯化鉀的工藝，其特征在于，在步驟(2)中反浮選氯化鈉過程中添加的氯化鈉捕收劑為烷基嗎啉或者脂肪酰胺。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任何一項所述的利用含硫酸鈣的光鹵石礦制取氯化鉀的工藝，其特征在于，在步驟(2)中反浮選氯化鈉流程為一次粗選、一次掃選、一次或二次再選，中礦順序返回；粗選、掃選及再選浮選時間均為5-40分鐘，浮選溫度為自然環(huán)境溫度。
全文摘要
本發(fā)明是一種利用含硫酸鈣的光鹵石礦制取氯化鉀的工藝，其步驟如下將鹽田采出的含硫酸鈣的水采或旱采光鹵石，先用老鹵調(diào)漿，調(diào)漿時加入浮選硫酸鈣的捕收劑，調(diào)漿后的物料第一次反浮選捕收硫酸鈣；將選完硫酸鈣后的料漿再加入浮選氯化鈉的捕收劑，第二次反浮選氯化鈉；將選完氯化鈉后的槽內(nèi)產(chǎn)品脫鹵，脫鹵后固相加水分解，分解后固相經(jīng)濃縮、過濾、洗滌、離心脫水，最后干燥即得氯化鉀產(chǎn)品。本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡單，操作方便，對原料光鹵石的適應(yīng)性較強。采用本發(fā)明工藝制得的氯化鉀產(chǎn)品質(zhì)量好，粒度粗，不易結(jié)塊，給使用帶來方便。
文檔編號C01D3/04GK102815725SQ20121024748
公開日2012年12月12日 申請日期2012年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月18日
發(fā)明者張紅茹, 劉升林, 曹效權(quán), 劉星強 申請人:中藍連海設(shè)計研究院