專利名稱:從光鹵石礦中制取氯化鉀與低鈉鹽的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬無機(jī)化工領(lǐng)域。
氯化物型鉀鎂鹽鹵水經(jīng)天然蒸發(fā)結(jié)晶制得的光鹵石礦,以光鹵石礦生產(chǎn)氯化鉀的工藝,最早采用的是熱溶結(jié)晶法。到了五十年代,熱溶結(jié)晶法逐漸被冷分解-浮選-洗滌工藝所取代。到了八十年代,國外采用冷溶-冷結(jié)晶工藝逐步取代了冷分解-浮選-洗滌工藝。但是冷溶-冷結(jié)晶工藝的細(xì)節(jié)未見報道。目前國內(nèi)沿海地區(qū)從海水中制得的光鹵石礦,再加工成氯化鉀產(chǎn)品采用的方法是熱溶結(jié)晶法,這種方法耗能高,設(shè)備投資大,因而生產(chǎn)成本高。青海鉀肥廠采用的提鉀工藝為光鹵石礦冷分解-浮選-洗滌工藝。這種方法要采用浮選藥劑,故存在下列缺點一是這種浮選藥劑價格昂貴;二是浮選母液中帶走大量的KCl,而這部分KCl回收困難,造成氯化鉀的回收率降低;三是浮選母液綜合利用困難,而使得生產(chǎn)環(huán)境污染嚴(yán)重;四是由于工藝采用了浮選藥劑,故在KCl產(chǎn)品中也含有一部分這種浮選藥劑,使得產(chǎn)品質(zhì)量低,再加工性差;五是能耗高,產(chǎn)品濃縮過濾困難,基建投資大,生產(chǎn)成本高等缺點。
本發(fā)明的目的是提供一種從光鹵石礦中制取氯化鉀和低鈉鹽產(chǎn)品的新型工藝。它具有工藝簡單,基建設(shè)備投資少,工藝過程中無需加任何浮選藥劑,產(chǎn)品質(zhì)量高,生產(chǎn)成本低,KCl的回收率高,無環(huán)境污染,對光鹵石礦資源利用合理等一系列優(yōu)點。
本發(fā)明采用的理論依據(jù)是粒度學(xué)。在研究光鹵石礦粒度的過程中發(fā)現(xiàn),光鹵石礦中一般光鹵石的粒度均大于NaCl晶體的粒度,粗鉀中NaCl晶體的粒度又均大于KCl晶體的粒度。根據(jù)以上這一原理,從而奠定了本發(fā)明的理論基礎(chǔ)。該發(fā)明采用按光鹵石礦中各種組分的晶體粒度大小不同進(jìn)行機(jī)械篩分,可除60~80%的NaCl雜質(zhì),而光鹵石礦中的KCl含量得到有效地提高,再采用冷分解,第二次篩分除去部分NaCl顆粒,再經(jīng)蒸發(fā)濃縮、過濾等工序就可得到精制的KCl產(chǎn)品。而經(jīng)篩分后除去的NaCl雜質(zhì),經(jīng)水力旋流器濃縮處理,細(xì)顆粒的經(jīng)沉降后作為尾礦再重新綜合利用(此處簡略),而粗顆粒的因含有少量的KCl晶體,經(jīng)過濾洗滌除去多余的MgCl2后即可得到低鈉鹽產(chǎn)品。
圖(1)是本發(fā)明的工藝流程圖。
對于光鹵石礦的要求是光鹵石中的粒度小于0.5毫米級別的含量低于20%。為了使光鹵石的粒度達(dá)到機(jī)械篩分的要求,采用的方法是用第一次結(jié)晶完畢的光鹵石,放掉老鹵,再放入第一次結(jié)晶光鹵石鹵水的0.5~1.5倍的新鹵進(jìn)入結(jié)晶池,使光鹵石繼續(xù)結(jié)晶,待結(jié)晶完畢,再放掉老鹵即可得到合乎要求的光鹵石礦。該光鹵石礦和老鹵混合后(固液比為1∶5~15),經(jīng)過篩分Ⅰ篩分,篩分Ⅰ采用振動篩或反沖細(xì)篩均可,篩孔直徑為0.2~2毫米。經(jīng)篩分Ⅰ篩分后,篩孔下面的固體(大部分為NaCl)和鹵水,用“-”表示,篩孔上面的固體(大部分為光鹵石),用“+”表示。經(jīng)第一次篩分后的光鹵石加入淡水進(jìn)行冷分解,使光鹵石中MgCl2溶解,冷分解的加淡水量大于理論值量。經(jīng)分解后,KCl的晶體粒度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于NaCl晶體的粒度,由于返回液中有大量的NaCl存在,故固體中單晶NaCl基本沒有溶解,其粒度大小也沒有什么大的變化,再經(jīng)過篩分Ⅱ工序機(jī)械篩分,除去固體中殘存的大部分NaCl,篩分Ⅱ采用旋流器、反沖細(xì)篩和振動篩均可(篩孔直徑為0.2~2毫米。在篩孔上面的固體基本為NaCl固體,而在篩孔下面的則基本為KCl晶體和分解母液。再經(jīng)沉降工序除去清液鹵水(返回鹽田制光鹵石),經(jīng)濃縮后的固體和鹵水經(jīng)過濾洗滌工序,除去殘存的MgCl2和部分NaCl雜質(zhì),加入的淡水量為固體量的25~50%,濾液和洗液返回鹽田制取光鹵石,經(jīng)過濾洗滌后的固體(也稱為KCl的中間產(chǎn)品)再加入淡水冷溶,即加入過量的淡水量全部溶解掉固體中的NaCl,淡水的加入量為理論值加水量的120~200%之間,然后再蒸發(fā)結(jié)晶,除去溶解NaCl過程中多余的水份,這個過程以NaCl剛出現(xiàn)結(jié)晶為控制終點(液體中NaCl含量為15.5~16.0%),再經(jīng)過濾即可得到精制的KCl產(chǎn)品,過濾后的母液作為冷分解用水使用。經(jīng)篩分Ⅰ篩分后的細(xì)顆粒固體和鹵水,通過水力旋流器進(jìn)行濃縮處理,細(xì)顆粒和鹵水經(jīng)沉降后,鹵水返回篩分Ⅰ作為篩分Ⅰ工序的循環(huán)用鹵,尾礦作為其它化工產(chǎn)品進(jìn)行綜合利用。粗顆粒的經(jīng)過濾洗滌,即可得到低鈉鹽產(chǎn)品,加入的淡水量按低鈉鹽產(chǎn)品的要求確定,過濾洗滌后的鹵水返回鹽田制鹽和光鹵石用。
該工藝流程同其它的工藝流程相比,具有如下優(yōu)點一、產(chǎn)品質(zhì)量好。在生產(chǎn)過程中未加入任何有機(jī)、無機(jī)試劑,因而產(chǎn)品純度高,而且粒度特性也好。二、工藝流程簡單,基建設(shè)備投資少,故生產(chǎn)成本低。三、對資源利用比較合理,無三廢污染,而KCl的回收率也較高。
實施例樣品取青海鉀肥廠第一選礦廠的光鹵石礦4.0噸。光鹵石礦的組成為KCl19.92%;NaCl22.37%;MgCl2為27.18%;其它不溶物為2.13%。
試驗流程如圖(1)所示。篩分Ⅰ采用XSG5-74型濕式細(xì)粒篩分機(jī)篩分,篩分機(jī)的處理量為188.5Kg/米2時,篩孔直徑為0.5毫米,篩分Ⅰ用鹽田老鹵作為輸送介質(zhì),固液比為1∶10。冷分解的淡水量為520Kg,過濾洗滌的加水量為200Kg,冷溶的加水量為1288Kg,篩分Ⅱ的篩孔直徑為0.373毫米。經(jīng)篩分Ⅰ篩分后篩孔下面的固體,在過濾洗滌過程中加入的淡水為400Kg。最后得到646Kg精鉀,492Kg的低鈉鹽產(chǎn)品。
例2青海鉀肥廠鹽田光鹵石礦粒度較細(xì),采取將這種光鹵石礦與等量KCl鹵水混合繼續(xù)蒸發(fā)結(jié)晶的措施,礦石中-0.52毫米級從59.4%下降為15.29%。增大粒度后的光鹵石礦各組分含量KCl19.86%、NaCl14.64%、MgCl228.69%。用和例1相同的流程和條件,制得的優(yōu)質(zhì)氯化鉀產(chǎn)品產(chǎn)量為加工光鹵石礦的15.16%,低鈉鹽產(chǎn)量為加工光鹵石礦的10.55%。
權(quán)利要求
1.一種以光鹵石礦作為原料制取氯化鉀與低鈉鹽產(chǎn)品的方法,它包括冷分解、沉降、過濾洗滌、冷溶、水力旋流濃縮等工序,其特征在于a.該工藝采用篩分工序使氯化鈉晶體同光鹵石晶體分開;使氯化鈉同氯化鉀晶體分開;b.該工藝中控制光鹵石粒度特性的方法,采用第一次結(jié)晶完畢的光鹵石,放掉老鹵,再放入第一次結(jié)晶光鹵石鹵水的0.5~1.5倍的新鹵,使光鹵石繼續(xù)結(jié)晶,待結(jié)晶完畢,再放掉其老鹵;c.該工藝中提高氯化鉀產(chǎn)品粒度特性的方法是將氯化鉀的中間產(chǎn)品,加過量的淡水溶解掉其中的雜質(zhì),再經(jīng)蒸發(fā)除去過量的水份,使氯化鉀晶體粒度增大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于篩分工序的篩孔直徑為0.2~2毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于提高氯化鉀產(chǎn)品粒度特性加過量的淡水量為理論值的20~100%。
全文摘要
該發(fā)明公開了一種從光鹵石礦中制取氯化鉀與低鈉鹽產(chǎn)品的方法。采用一定的方法控制光鹵石粒度的大小,再以NaCl晶體、光鹵石晶體、KCl晶體等粒度上的差異性作依據(jù),采用機(jī)械篩分的方法,進(jìn)行初步提純,它具有工藝流程簡單,生產(chǎn)耗能少,產(chǎn)品成本低,無三廢污染,資源利用合理等優(yōu)點。又采用過量冷溶一再濃縮結(jié)晶的方法,進(jìn)一步提高了氯化鉀產(chǎn)品的性能。
文檔編號C01D3/08GK1031359SQ87105820
公開日1989年3月1日 申請日期1987年8月21日 優(yōu)先權(quán)日1987年8月21日
發(fā)明者姜有才, 李兆惠, 劉海寧 申請人:青海省地質(zhì)中心實驗室