CN100383045C - 以盐田钾混盐为原料生产硫酸钾的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种以硫酸盐卤水蒸发得到的钾混盐为原料生产硫酸钾的方法，属于盐化工技术领域。该方法的工艺流程为转化筛分、过滤、硫酸钾合成、过滤干燥得产品四个工序，过滤工序得到的软钾母液经兑卤工序得低钠光卤石，低钠光卤石经分解过滤得氯化钾固体和氯化钾母液，氯化钾固体进入硫酸钾合成工序。此方法与现有技术相比，它具有建厂投资少，生产成本低，原料利用率高的优点。

Description

以盐田钾混盐为原料生产硫酸钾的方法

一、技术领域：

本发明涉及一种以硫酸盐型卤水蒸发产出的盐田钾混盐为原料生产硫酸钾的方法，属于盐化工技术领域。

二、背景技术：

以硫酸盐型卤水生产硫酸钾，国内外均是把卤水蒸发生产出盐田钾混盐，进而加工成硫酸钾，技术关键是如何除去钾混盐中的氯化钠，根据除钠技术不同外已经成熟利用的方法有以下几种：

其一是反浮选法，以盐田钾混盐为原料采取浮选除钠的方法，制取低钠的钾混盐，再转化成软钾镁矾，最后加入氯化钾和水复分解生产硫酸钾。该方法在美国大盐湖中已经成功使用。

其二是浮选法，以盐田钾混盐和光卤石为原料，钾混盐加水分解形成软钾镁矾和石盐料浆进而浮选得到软钾镁矾，再加氯化钾和水复分解生产硫酸钾，光卤石加软钾母液和水分解，分解料浆浮选得到氯化钾进入复分解工序。罗布泊钾盐公司采用此方法生产硫酸钾。

其三是分解转化法，以盐田钾混盐为原料，加水和硫酸钾母液转化成软钾镁矾和氯化钾的混合物，再加氯化钾和水复分解生产硫酸钾，也可以采用三段分解转化法生产硫酸钾。分解转化法是把氯化钠溶解进入液相达到去除钾混盐中的氯化钠的目的。

其四是盐田法生产硫酸钾技术，以硫酸盐型卤水为原料，首先在盐田中生产钾混盐，加水溶解钾混盐形成溶解液，蒸发溶解液结晶软钾镁矾或者软钾镁矾和氯化钾的混合物，再加水和氯化钾溶解、重结晶产出硫酸钾。该方法也是把氯化钠溶解进入液相达到除去氯化钠的目的。

上述技术中浮选、反浮选方法存在着产品中含有浮选药剂的问题，分解转化法对钾混盐原料质量要求高使盐田管理工作复杂，盐田法虽然具有建厂投资少、生产成本低的特点，但是只能在供水成本低、盐田工程地质条件良好的地区使用。

三、发明内容：

本发明的目的是提供了一种以盐田钾混盐为原料生产硫酸钾的方法。本方法采用机械方法除去氯化钠生产硫酸钾，一段转化所产软钾母液采用兑卤法生产低钠光卤石，用硫酸钾母液分解低钠光卤石生产氯化钾作为硫酸钾的生产原料。与现有技术相比，具有建厂投资少、生产成本低、原料利用率高的优点。

本发明的方法其工艺流程如图1所示，它由转化筛分、过滤、硫酸钾合成、过滤干燥得产品四个工序完成，过滤工序后产生的软钾母液经兑卤工序得到低钠光卤石，低钠光卤石经分解过滤工序得氯化钾固体和氯化钾母液，氯化钾固体进入硫酸钾合成工序，工艺条件为转化筛分工序的转化温度为常温～80℃，筛分用40～80目的标准筛筛分，硫酸钾合成工序的合成温度为常温～60℃，合成时间为20～40分钟，氯化钾的加入量和加水量用K⁺、Mg²⁺//Cl^-、SO₄ ^2-H₂O四元体系介稳相图指导，使加入氯化钾后的混合物组分点位于硫酸钾相区内，尽量靠近硫酸钾顶点与硫酸钾、软钾镁矾和氯化钾三相共饱点的连线处，合成后的液相成分点位于硫酸钾、软钾镁矾、氯化钾三相共饱点处。

原料为硫酸盐型卤水蒸发析出的钾镁混盐，也称钾混盐，主要组分为钾石盐(或软钾镁矾、钾盐镁矾)、光卤石、泻利盐和石盐混合物。

1、转化筛分工序：钾混盐加入氯化钾母液和水，在常温～80℃条件下转化，使含钾矿物全部转化成软钾镁矾和氯化钾时结束转化，转化料浆采用40～80目的标准筛筛分，筛上物以石盐为主弃去，筛下料浆进入过滤工序。

2、过滤工序

转化筛分工序得到的筛下料浆用固液分离设备过滤，得到固体为软钾镁矾或者软钾镁矾与氯化钾的混合物作为合成硫酸钾的原料，液体为软钾母液作为兑卤工序生产低钠光卤石的原料。

3、硫酸钾合成工序

过滤工序得到的软钾镁矾或软钾镁矾和氯化钾的混合物，加入计算量的氯化钾和水，在常温～60℃条件下转化20～40分钟，软钾镁矾与氯化钾发生复分解反应生成硫酸钾，含硫酸钾的料浆进入过滤干燥工序。

氯化钾的加入量控制条件：按照K⁺、Mg²⁺//Cl^-、SO₄ ^2--H₂O四元体系介稳相图指导，调节加入氯化钾后的混合物组分点位于硫酸钾相区，并且尽量靠近K⁺、Mg²⁺//Cl^-、SO₄ ^2--H₂O四元体系介稳相图中硫酸钾顶点与硫酸钾、氯化钾和软钾镁矾三相共饱点的连线处。

加水量控制条件：控制复分解反应后液体组成点位于并尽量接近K⁺、Mg²⁺//Cl^-、SO₄ ^2--H₂O四元体系介稳相图中硫酸钾、软钾镁矾和氯化钾处于三相共饱点处。

4、过滤干燥

含硫酸钾的料浆按照常规方法过滤，滤饼为湿硫酸钾经过干燥得到硫酸钾产品，滤液为硫酸钾母液，全部送入分解工序。

5、兑卤工序

来自过滤工序的软钾母液兑入计算量的水氯镁石饱和液(俗称老卤)利用氯化镁对氯化钾的盐析作用，产生光卤石沉淀，过滤得到低钠光卤石进入分解工序生产氯化钾，滤液为兑卤液其中含有少量氯化钾返回盐田晒制钾混盐。

6、分解过滤工序

兑卤工序生产的低钠光卤石加入过虑干燥工序产出的硫酸钾母液分解，光卤石中的氯化镁和少量氯化钠进入液相，结晶氯化钾，如果硫酸钾母液的加入量不能完全分解光卤石中的氯化镁和氯化钠，则加入淡水直至其中的氯化镁和氯化钠完全进入液相。分解条件为常温、混流搅拌。分解完成的矿浆过滤得到固体氯化钾(或者含有少量软钾镁矾)送入合成工序作为硫酸钾的生产原料，氯化钾母液打入分解筛分工序分解钾混盐，或返回兑卤工序生产低钠光卤石。

本工艺所用原料为混合钾混盐，产物有硫酸钾、筛上物为石盐和筛下物为兑卤母液，石盐弃去，兑卤母液返回盐田回收利用。由于兑卤母液中钾含量很低，所以该工艺具有原料回收率高的特点。

四、附图说明：

图1为本发明的工艺流程示意图。前面已对它作了详细叙述，这里不再多述。

五、具体实施方式：

实施例一：取钾混盐为原料，加水在常温下转化成软钾镁矾和氯化钾，然后用40目的标准筛筛分除去石盐，筛下料浆过滤得软钾镁矾和氯化钾固体，此固体加入淡水和氯化钾在常温下进行硫酸钾合成40分钟，氯化钾的加入量用前述的四元体系介稳相图分析计算，使混合物组份点位于硫酸钾相区内，尽量靠近硫酸钾顶点与硫酸钾、软钾镁矾和氯化钾三相共饱点的连线处，控制加水量是使合成后的液相成分点位于硫酸钾、软钾镁矾和氯化钾三相共饱点处，合成料浆经过滤干燥后即得硫酸钾产品，过滤工序得到的软钾母液进入兑卤工序制取低钠光卤石和氯化钾。

实施例二：以钾混盐为原料，加水在80℃下将原料全部转化成软钾镁矾和氯化钾，再用80目的标准筛筛分得到料浆，料浆经过滤得固体，此固体加入淡水和氯化钾在60℃进行硫酸钾合成20分钟，氯化钾和水的加入量用前述的四元体系介稳相图指导计算，合成料浆经过滤干燥即得硫酸钾产品。分解过滤后的氯化钾母液返回到转化筛分工序中。

Claims (2)

1.一种以盐田钾混盐为原料生产硫酸钾的方法，其特征是工艺流程为转化筛分、过滤、硫酸钾合成、过滤干燥得产品四个工序完成，过滤工序后产生的软钾母液经兑卤工序得到低钠光卤石，低钠光卤石经分解过滤工序得氯化钾固体和氯化钾母液，氯化钾固体进入硫酸钾合成工序，工艺条件为转化筛分工序的转化温度为常温～80℃，筛分用40～80目的标准筛筛分，硫酸钾合成工序的合成温度为常温～60℃，合成时间为20～40分钟，氯化钾的加入量和加水量用K⁺、Mg²⁺//Cl^-、SO₄ ^2-H₂O四元体系介稳相图指导，使加入氯化钾后的混合物组分点位于硫酸钾相区内，尽量靠近硫酸钾顶点与硫酸钾、软钾镁矾和氯化钾三相共饱点的连线处，合成后的液相成分点位于硫酸钾、软钾镁矾和氯化钾三相共饱点处。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是分解过滤后的氯化钾母液返回到转化筛分工序中，或返回兑卤工序生产低钠光卤石。

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