CN102417191A - 一种从碳酸盐型盐湖中提取氯化钾的方法 - Google Patents

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张志宏
马艳芳
董生发
朱建荣
程怀德
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Abstract

本发明涉及一种从碳酸盐型盐湖中提取氯化钾的方法，该方法首先以盐田钾混盐矿作为原料，然后向所述原料中加水，经充分搅拌使其完全溶解后加热至60～90℃，并在该温度下进行固液分离，得到尾矿和母液；最后将所述母液降温至0.0～15℃后进行固液分离，即可得到循环使用的母液和KCl产品。本发明用热熔法制取KCl，工艺简单，生产时间较短，所得KCl产品纯度较高。

Description

一种从碳酸盐型盐湖中提取氯化钾的方法
技术领域
本发明涉及无机盐化工技术领域中从盐田钾混盐矿提取KCl的方法，尤其涉及一种从碳酸盐型盐湖中提取氯化钾的方法。
背景技术
西藏扎布耶钾资源主要存在于液态卤水中，经过天然日晒蒸发后钾离子主要以KCl，Na2SO4·3K2SO4形式存在。用浮选法浮选KCl，其缺点在于尾矿和浮选药剂对环境不友好，对原矿的粒度要求较高，设备投资大，生产时间较长。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺简单、产品纯度高的从碳酸盐型盐湖中提取氯化钾的方法。
为解决上述问题，本发明所述的一种从碳酸盐型盐湖中提取氯化钾的方法，其特征在于：该方法首先以盐田钾混盐矿作为原料，然后向所述原料中加水，经充分搅拌使其完全溶解后加热至60～90℃，并在该温度下进行固液分离，得到尾矿和母液；最后将所述母液降温至0.0～15℃后进行固液分离，即可得到循环使用的母液和KCl产品。
所述盐田钾混盐矿中的K+含量为5.54～13.07％。
所述每100g原料中初始加入水的重量为71～74g。
所述循环使用的母液返回初始状态，并与所述原料、水混合搅拌后按权利要求1方法进行数次提取，直至该母液中KCl含量低于70％时，即得最终KCl产品。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明用热熔法制取KCl，即将钾混盐矿加水并加热搅拌转化，分离并使高温液相部分降温，高温液相经过降温之后结晶出含量较高的KCl，由于该矿的主要组成为KCl和NaCl，NaCl的溶解度较KCl的溶解度大，因此在降温过程中，KCl首先结晶析出，从而得到纯度较高的KCl。
2、由于该方法是利用化合物的溶解度不同而制取KCl，对原矿粒度的要求较低，因此，相对于浮选法本发明对原料的品质要求较低。同时，本发明提取过程中得到的母液可以循环使用。
3、由于该方法不使用浮选药剂，母液可以循环使用，因此，本发明对环境没有污染。
4、本发明工艺简单，生产时间较短。
具体实施方式
实施例1一种从碳酸盐型盐湖中提取氯化钾的方法，该方法首先以盐田钾混盐矿作为原料，原矿组成为K+：5.54％，Cl-：49.73％，SO4 2-：3.17％，CO3 2-：0.89％，HCO3 -：0.66％，B2O3：0.89％，Na+：27.95％，H2O：6.92％；然后取原矿2kg，加入1.42kg水，经充分搅拌(搅拌时间为45.0min)使其完全溶解后加热至60℃，并在该温度下进行固液分离，得到1227.0g尾矿(K+含量为3.50％)和2027.5g母液(K+含量为8.00％)；最后将母液降温至2.0℃后进行固液分离，即可得到1826.5g循环使用的母液(K+含量为5.09％)和163.0g KCl产品(K+含量为44.67％)。该KCl产品纯度为85.9％。
实施例2一种从碳酸盐型盐湖中提取氯化钾的方法，该方法首先以盐田钾混盐矿作为原料，原矿组成为K+：13.07％，Cl-：49.65％，SO4 2-：5.24％，CO3 2-：1.87％，HCO3 -：0.11％，B2O3：0.86％，Na+：28.14％，H2O：1.78％；然后取原矿2kg，加入1.43kg水，经充分搅拌(搅拌时间为35.0min)使其完全溶解后加热至70℃，并在该温度下进行固液分离，得到711.5g尾矿(K+含量为3.53％)和1586.6g母液(K+含量为8.59％)；最后将母液降温至14.5℃后进行固液分离，即可得到1240.0g循环使用的母液(K+含量为5.09％)和140.0g KCl产品(K+含量为45.38％)。该KCl产品纯度为87.3％。
在循环使用的母液中加890g矿量、338.0g水量，重复前述过程，得到1424.0g二次循环母液(K+含量为5.44％)。
实施例3一种从碳酸盐型盐湖中提取氯化钾的方法，该方法首先以盐田钾混盐矿作为原料，原矿组成为K+：6.37％，Cl-：49.73％，SO4 2-：3.22％，CO3 2-：0.90％，HCO3 -：0.12％，B2O3：0.87％，Na+：28.11％，H2O：7.10％；然后取原矿2kg，加入1.44kg水，经充分搅拌(搅拌时间为35.0min)使其完全溶解后加热至82℃，并在该温度下进行固液分离，得到786.5g尾矿(K+含量为3.57％)和1943.0g母液(K+含量为8.35％)；最后将母液降温至0.0℃后进行固液分离，即可得到1300.0g循环使用的母液和187.5g KCl产品(K+含量为46.92％)，该KCl产品纯度为90.2％。
在循环使用的母液中加1688.0g矿量、452.0g水量，重复前述过程，得到1717.0g二次循环母液(K+含量为4.96％)。
实施例4一种从碳酸盐型盐湖中提取氯化钾的方法，该方法首先以盐田钾混盐矿作为原料，原矿组成为K+：7.56％，Cl-：49.70％，SO4 2-：3.85％，CO3 2-：0.92％，HCO3 -：0.33％，B2O3：0.89％，Na+：28.28％，H2O：5.89％；然后取原矿2kg，加入1.45kg水，经充分搅拌(搅拌时间为52.0min)使其完全溶解后加热至90℃，并在该温度下进行固液分离，得到632.5g尾矿(K+含量为2.48％)和1927.0g母液(K+含量为7.37％)；最后将母液降温至14.5℃后进行固液分离，即可得到1500.0g循环使用的母液和148.0g KCl产品(K+含量为46.00％)，该KCl产品纯度为88.5％。
在循环使用的母液中加985.2g矿量、169.4g水量，重复前述过程，得到1750.0g二次循环母液(K+含量为4.79％)。
实施例5一种从碳酸盐型盐湖中提取氯化钾的方法，该方法首先以盐田钾混盐矿作为原料，原矿组成为K+：8.32％，Cl-：49.60％，SO4 2-：4.22％，CO3 2-：0.1.60％，HCO3 -：0.42％，B2O3：0.88％，Na+：28.56％，H2O：3.98％；然后取原矿2kg，加入1.46kg水，经充分搅拌(搅拌时间为45.0min)使其完全溶解后加热至79℃，并在该温度下进行固液分离，得到500.5g尾矿(K+含量为2.02％)和1953.5g母液(K+含量为7.72％)；最后将母液降温至15.0℃后进行固液分离，即可得到1500.0g循环使用的母液和137.0g KCl产品(K+含量为45.89％)。该KCl产品纯度为88.3％。
在循环使用的母液中加923.6g矿量、192.0g水量，重复前述过程，得到1804.0g二次循环母液(K+含量为4.89％)。
实施例6一种从碳酸盐型盐湖中提取氯化钾的方法，该方法首先以盐田钾混盐矿作为原料，原矿组成为K+：9.50％，Cl-：49.62％，SO4 2-：4.95％，CO3 2-：0.1.25％，HCO3 -：0.53％，B2O3：0.89％，Na+：28.00％，H2O：3.92％；然后取原矿2kg，加入1.47kg水，经充分搅拌(搅拌时间为55.0min)使其完全溶解后加热至86℃，并在该温度下进行固液分离，得到650.0g尾矿(K+含量为2.41％)和1771.0g母液(K+含量为8.07％)；最后将母液降温至7.0℃后进行固液分离，即可得到1500.0g循环使用的母液和140.5g KCl产品(K+含量为44.81％)，该KCl产品纯度为92.5％。
在循环使用的母液中加931.0g矿量、169.4g水量，重复前述过程，得到1620.0g二次循环母液(K+含量为4.92％)。
实施例7一种从碳酸盐型盐湖中提取氯化钾的方法，该方法首先以盐田钾混盐矿作为原料，原矿组成为K+：12.89％，Cl-：49.62％，SO4 2-：5.00％，CO3 2-：1.69％，HCO3 -：0.56％，B2O3：0.89％，Na+：28.28％，H2O：1.95％；然后取原矿2kg，加入1.456kg水，经充分搅拌(搅拌时间为60.0min)使其完全溶解后加热至72℃，并在该温度下进行固液分离，得到576.0g尾矿(K+含量为1.97％)和1739.0g母液(K+含量为8.05％)；最后将母液降温至12.5℃后进行固液分离，即可得到1300.0g循环使用的母液和140.5g KCl产品(K+含量为40.88％)，该KCl产品纯度为78.7％。
在循环使用的母液中加916.6g矿量、169.4g水量，重复前述过程，得到1579.0g二次循环母液(K+含量为4.95％)。
实施例8一种从碳酸盐型盐湖中提取氯化钾的方法，该方法首先以盐田钾混盐矿作为原料，原矿组成为K+：13.00％，Cl-：49.72％，SO4 2-：5.20％，CO3 2-：1.82％，HCO3 -：0.64％，B2O3：0.88％，Na+：28.47％，H2O：1.15％；然后取原矿2kg，加入1.48kg水，经充分搅拌(搅拌时间为45.0min)使其完全溶解后加热至72.6℃，并在该温度下进行固液分离，得到574.5g尾矿(K+含量为1.86％)和1704.0g母液(K+含量为8.10％)；最后将母液降温至15℃后进行固液分离，即可得到1300.0g循环使用的母液和160.0g KCl产品(K+含量为35.38％)。该KCl产品纯度为68.1％。
在循环使用的母液中加946.4g矿量、180.7g水量，重复前述过程，得到1539.0g二次循环母液(K+含量为4.94％)。
将上述二次循环母液再进行循环12次之后，得到K+含量为35.48％，KCl含量低于＜70％的母液，此时母液弃用；同时得到1.77kg KCl产品，该KCl产品纯度达到90％以上。
上述实施例1～8中盐田钾混盐矿来源于西藏扎布耶盐湖。

Claims (4)

1.一种从碳酸盐型盐湖中提取氯化钾的方法，其特征在于：该方法首先以盐田钾混盐矿作为原料，然后向所述原料中加水，经充分搅拌使其完全溶解后加热至60～90℃，并在该温度下进行固液分离，得到尾矿和母液；最后将所述母液降温至0.0～15℃后进行固液分离，即可得到循环使用的母液和KCl产品。
2.如权利要求1所述的一种从碳酸盐型盐湖中提取氯化钾的方法，其特征在于：所述盐田钾混盐矿中的K+含量为5.54～13.07％。
3.如权利要求1所述的一种从碳酸盐型盐湖中提取氯化钾的方法，其特征在于：所述每100g原料中初始加入水的重量为71～74g。
4.如权利要求1所述的一种从碳酸盐型盐湖中提取氯化钾的方法，其特征在于：所述循环使用的母液返回初始状态，并与所述原料、水混合搅拌后按权利要求1方法进行数次提取，直至该母液中KCl含量低于70％时，即得最终KCl产品。
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