CN102167367A - 利用钠硝石矿回转动态溶浸生产高浓度硝酸钠卤水的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明的利用钠硝石矿回转动态溶浸生产高浓度硝酸钠卤水的工艺属于无机盐化工领域。将钠硝石原矿经一级破碎，筛分，二级破碎，粒径小于50mm的粒料进入料仓，输送入消化机内。按照粒料：水为1:0.5—0.8固液质量比，向粒料喷洒溶浸水，溶浸时间30—40分钟。经回转动态溶浸后，料浆中粒径大于1.7mm的不可溶砂石等杂质从粗砂排出口排出，料浆从消化机上的分离装置进入分级、洗涤机，再经该机分离装置将粒径大于0.37mm的微细不可溶砂石等杂质分离，分离后的料浆打入程控聚丙烯高压隔膜压滤机进行泥水分离，分离后的滤液即硝酸钠卤水，通过泵和管路输送至后续的蒸发工段。工艺简单，可操作性强，使得浸矿周期短，浸取液浓度大，浸取收率高，排渣难度小，能耗少，成本低。

Description

利用钠硝石矿回转动态溶浸生产高浓度硝酸钠卤水的工艺

技术领域

本发明的利用钠硝石矿回转动态溶浸生产高浓度硝酸钠卤水的工艺属于无机盐化工领域，尤其涉及一种生产高浓度硝酸钠卤水的工艺。

背景技术

钠硝石矿可加工生产天然优质硝酸钠、硝酸钾，该产品在我国和世界上都属紧缺产品，无论附加值和作用，比硫酸钾、氯化钾更优，是稀缺的优质绿色钾肥，在世界上属紧缺的二元绿色肥料。

目前国内外对钠硝石矿的溶浸方法主要有堆浸、渗滤浸取、搅拌浸取、螺旋输送动态浸取、地表喷浸等，其各有利弊：

①堆浸是将破碎到一定粒度的钠硝石矿按一定高度堆放在空旷的场地上，然后在堆面上连续喷洒浸取水，浸取水通过物料间隙和孔隙使矿石中的有效成分浸出，浸取水通过物料间缝隙流入地槽，此水反复循环直至达到一定浓度后更换低浓度的浸取水或淡水，当喷洒的浸取水浓度变化不大时停止喷洒，再将废渣自然沥干后装运排走。此方法主要适于贫矿生产，在生产过程中主要存在堆浸周期长、耗水量大、占地面积大、浸出卤水浓度低、回收率低、成本高的问题，同时地表硝酸钠矿石破碎粒度过大、过小均对堆浸效果有很大影响，另外，矿堆高度也严重制约堆浸效果。

②渗滤浸取是将破碎到一定粒度的钠硝石矿堆放到储池当中，然后用一组浓度逐步升高的浸取液渗滤，渗滤完毕后用相应设备将废渣打捞外排。此方法在生产过程中主要存在渗滤周期长、占地面积大、渗滤浸出液含泥砂量大、出渣难度大、出渣夹带损失大、生产成本高等问题。

③搅拌浸取是将破碎到一定粒度的钠硝石矿在相应的浸取槽中，采用逆流浸取的方式达到钠硝石矿中有效成分溶浸的目的。此法在操作过程中主要存在工艺繁琐、处理能力小、对钠硝石矿破碎粒度要求高等问题，由于钠硝石矿中含有大量大块砂石，严重制约此法生产，目前尚未投入规模化生产。

④螺旋输送动态浸取已有相关专利申请，发明名称为：双螺旋连续逆流提取装置，申请号为：200510010561.0。其工作时两螺旋相对旋转，向上均匀、平稳推送物料，与向下渗流的溶媒形成逆流渗漉浸出体系。此方法由于双螺旋设备的局限性，处理能力相对较小，另外对原矿破碎粒度控制要求较严格。目前尚未投入规模化生产，有待扩大规模化生产的验证。

⑤地表喷浸是在地表直接喷洒淡水，然后挖沟排卤，通过盐田蒸发制备卤水。此法在操作过程中主要主要存在耗水量大、浸出卤水浓度低、对钠硝石矿下层土质结构要求严格、浸出率低等问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种可有效解决传统工艺存在的浸矿周期长、浸取液浓度低、排渣难度大、浸取收率低、生产成本高等难题，可使钠硝石矿资源得到更为充分的利用，生产规模化的利用钠硝石矿回转动态溶浸生产高浓度硝酸钠卤水的工艺。

本发明的目的是通过如下工艺方法实现的：将钠硝石原矿经一级破碎机破碎，再经孔径50mm筛网筛分，粒径小于50mm的粒料进入料仓，大于50mm的粒料进入二级破碎机继续破碎，直至其粒径达到50mm后进入料仓，自行下落，通过消化机加料口处的绞龙将其输送入机内。消化机腔内中上部连通装设有水管，管上连装有多个喷淋头。按照粒料：水为1: 0.5—0.8的固液质量比，向粒料喷洒溶浸水，溶浸水可加用常温水如砂石洗涤水、循环硝酸钠卤水，粒料的溶浸时间为30—40分钟。经回转动态溶浸后，混杂在粒料中的粒径大于1.7mm的不可溶砂石等杂质从粗砂排出口排出，含有粒径小于1.7mm的不可溶砂石等杂质的料浆从消化机上的分离装置进入分级、洗涤机，经该机的分离装置将粒径大于0.37mm的微细不可溶砂石等杂质分离，分离出的杂质通过皮带输送机排出，分离后的料浆自流进入低位槽，然后通过泵打入程控聚丙烯高压隔膜压滤机进行泥水分离，分离后的滤液即硝酸钠卤水，其进入储槽，最后通过泵和管路输送至后续的蒸发工段。滤饼通过皮带输送机排出。

本工艺方法中，消化机可用回转式自身返碱蒸汽煅烧炉取代。

经公司自2010年8月—2010年11月采用本工艺实机运行，新、老工艺经济技术指标对照结果如下：

工艺改进前                        工艺改进后

浸取收率                          80%                              ＞92%

浸取周期            1000T原矿/25天 间断进料      150T原矿/h 连续进料

浸出液硝酸钠含量           60—80g/l                           ＞200g/l

回收率                             49%                               ＞88%

本工艺方法简单，可操作性强，使得浸矿周期短，浸取液浓度高，浸取收率高，排渣难度小，能耗少，生产成本低。

附图说明：本发明的具体工艺方法由以下的流程图和实施例给出：

图1是用消化机进行钠硝石溶浸的工艺流程图；

图2是用回转式自身返碱蒸汽煅烧炉进行钠硝石溶浸的工艺流程图。

图例：1、一级破碎机，2、筛网，3、二级破碎机，4、水管，5、喷淋头，6、消化机，7、粗砂排出口，8、程控聚丙烯高压隔膜压滤机，9、泵，10、储槽，11、皮带输送机，12、低位槽，13、分级、洗涤机，14、加料口，15、料仓，16、回转式自身返碱蒸汽煅烧炉，17、汽轴，18、蒸汽管，19、冷凝水管。

具体实施方式：

实施例1：如图1所示，将采收的钠硝石原矿送入一级破碎机1进行破碎，再经孔径50mm筛网2筛分之后，粒径小于50mm的粒料进入料仓15，大于50mm的粒料进入二级破碎机3继续破碎，直至其粒径小于50mm后进入料仓15，自行下落，通过TXH—1300型消化机6的加料口14处的绞龙将其输送入机内。消化机6腔内中上部连通装设有水管4，管上连装有多个喷淋头5。按照粒料：水为1: 0.5—0.8的固液质量比，向粒料喷洒溶浸水，溶浸水可加用常温水如砂石洗涤水、循环硝酸钠卤水，粒料的溶浸时间为30—40分钟。经消化机6回转动态溶浸后，混杂在粒料中的粒径大于1.7mm的不可溶砂石等杂质从粗砂排出口7排出，含有粒径小于1.7mm的不可溶砂石等杂质的料浆从消化机6上的分离装置进入分级、洗涤机13，经该机的分离装置将粒径大于0.37mm的微细不可溶砂石等杂质分离，分离出的杂质通过皮带输送机11排出，分离后的料浆自流进入低位槽12，该槽内装设有由电动机驱动的搅拌叶片，以防止细砂、细泥沉淀。然后通过泵9打入200型程控聚丙烯高压隔膜压滤机10进行泥水分离，分离后的滤液即硝酸钠卤水，其进入储槽10，浓度可达200—250g/l，最后通过泵9和管路输送至后续的蒸发工段。滤饼通过皮带输送机11排出。

本实施例中，亦可按粒料：水为1: 0.3—0.5的固液质量比，向粒料喷洒溶浸水，将粒料的溶浸时间控制为15—30分钟。最终得到的硝酸钠卤水的浓度可达300—350g/l。

实施例2：如图2所示，将采收的钠硝石原矿送入一级破碎机1进行破碎，再经孔径50mm筛网2筛分之后，粒径小于50mm的粒料进入料仓15，大于50mm的粒料进入二级破碎机3继续破碎，直至其粒径小于50mm后进入料仓15，自行下落，通过Ф2.8×27型回转式自身返碱蒸汽煅烧炉16的加料口14处的绞龙将其输送入炉内。该炉腔内中上部连通装设有水管4，管上连装有多个喷淋头5。按照粒料：水为1: 0.3—0.5的固液质量比，向粒料喷洒溶浸水，溶浸水可加用常温水如砂石洗涤水、循环硝酸钠卤水。与此同时，经蒸汽管18和回转式自身返碱蒸汽煅烧炉16右侧自带的汽轴17，打入来自锅炉房的压力在0.3~0.5Mpa的低压蒸汽，经炉内换热管使粒料和溶浸水与蒸汽间接换热，使溶浸水温达到70—90℃。蒸汽换热冷凝后，冷凝水又从汽轴17的冷凝水管19排出，粒料的溶浸时间为10—20分钟。经回转式自身返碱蒸汽煅烧炉16回转动态溶浸后，混杂在粒料中的粒径大于1.7mm的不可溶砂石等杂质从粗砂排出口7排出，含有粒径小于1.7mm的不可溶砂石等杂质的料浆从回转式自身返碱蒸汽煅烧炉16上的分离装置进入分级、洗涤机13，经该机的分离装置将粒径大于0.37mm的微细不可溶砂石等杂质分离，分离出的杂质通过皮带输送机11排出，分离后的料浆自流进入低位槽12，该槽内装设有由电动机驱动的搅拌叶片，以防止细砂、细泥沉淀。然后通过泵9打入200型程控聚丙烯高压隔膜压滤机10进行泥水分离，分离后的滤液即硝酸钠卤水，其进入储槽10，浓度可达400—450g/l，最后通过泵9和管路输送至后续的蒸发工段。滤饼通过皮带输送机11排出。

实施例1、2中涉及到的一级破碎机1，二级破碎机3，消化机6，程控聚丙烯高压隔膜压滤机8，泵9，皮带输送机11，分级、洗涤机13，回转式自身返碱蒸汽煅烧炉16等均为市售设备。消化机6或回转式自身返碱蒸汽煅烧炉16的腔内中上部连通装设的水管4，管上连装的多个喷淋头5均为原机所有。蒸汽管18、汽轴17、冷凝水管19均为回转式自身返碱蒸汽煅烧炉16原炉所附属。

Claims (3)

1.一种利用钠硝石矿回转动态溶浸生产高浓度硝酸钠卤水的工艺，其特征在于：将钠硝石原矿经一级破碎机破碎，再经孔径50mm筛网筛分之后，粒径小于50mm的粒料进入料仓，大于50mm的粒料进入二级破碎机继续破碎，直至其粒径达到50mm后进入料仓，自行下落，通过加料口处的绞龙将其输送到消化机内，按照粒料：水为1: 0.5—0.8的固液质量比，向粒料喷洒溶浸水，溶浸水可加用常温水如砂石洗涤水、循环硝酸钠卤水，粒料的溶浸时间为30—40分钟，经消化机回转动态溶浸后，混杂在粒料中的粒径大于1.7mm的不可溶砂石等杂质从粗砂排出口排出，含有粒径小于1.7mm的不可溶砂石等杂质的料浆从消化机上的分离装置进入分级、洗涤机，经该机的分离装置将粒径大于0.37mm的微细不可溶砂石等杂质分离，分离出的杂质通过皮带输送机排出，分离后的料浆自流进入低位槽，然后通过泵打入程控聚丙烯高压隔膜压滤机进行泥水分离，分离后的滤液即硝酸钠卤水，其进入储槽，最后通过泵和管路输送至后续的蒸发工段，滤饼通过皮带输送机排出。

2.一种利用钠硝石矿回转动态溶浸生产高浓度硝酸钠卤水的工艺，其特征在于：将采收的钠硝石原矿送入一级破碎机进行破碎，再经孔径50mm筛网筛分之后，粒径小于50mm的粒料进入料仓，大于50mm的粒料进入二级破碎机继续破碎，直至其粒径达到50mm后进入料仓，自行下落，通过加料口处的绞龙将其输送到回转式自身返碱蒸汽煅烧炉内，按照粒料：水为1: 0.3—0.5的固液质量比，向粒料喷洒溶浸水，溶浸水可加用常温水如砂石洗涤水、循环硝酸钠卤水，与此同时，经蒸汽管和回转式自身返碱蒸汽煅烧炉右侧自带的汽轴，打入来自锅炉房的压力在0.3~0.5Mpa的低压蒸汽，经炉内换热管使粒料和溶浸水与蒸汽间接换热，使溶浸水温达到70—90℃，蒸汽换热冷凝后，冷凝水又从汽轴的冷凝水管排出，粒料的溶浸时间为10—20分钟，经回转式自身返碱蒸汽煅烧炉回转动态溶浸后，混杂在粒料中的粒径大于1.7mm的不可溶砂石等杂质从粗砂排出口排出，含有粒径小于1.7mm的不可溶砂石等杂质的料浆从回转式自身返碱蒸汽煅烧炉上的分离装置进入分级、洗涤机，经该机的分离装置将粒径大于0.37mm的微细不可溶砂石等杂质分离，分离出的杂质通过皮带输送机排出，分离后的料浆自流进入低位槽，然后通过泵打入程控聚丙烯高压隔膜压滤机进行泥水分离，分离后的滤液即硝酸钠卤水，其进入储槽，最后通过泵和管路输送至后续的蒸发工段，滤饼通过皮带输送机排出。

3. 如权利要求1所述的利用钠硝石矿回转动态溶浸生产高浓度硝酸钠卤水的工艺，其特征在于：粒料：水的配比为1: 0.3—0.5的固液质量比，向粒料喷洒溶浸水，粒料的溶浸时间为15—30分钟。

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