CN103523803B - 一种利用脱水筛制取硝酸钠卤水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种利用脱水筛制取硝酸钠卤水的方法。将块料用3#沉淀池来的卤水浸取后再经3#脱水筛脱水;粉料用2#沉淀池来的卤水浸取后再经2#脱水筛脱水;3#脱水筛和2#脱水筛脱水后的残渣用1#沉淀池来的卤水浸取后再经脱水,脱水得残渣;1#脱水筛脱水得到的泥浆水经泥水分离得到的卤水进入1#沉淀池,卤水再进入2#沉淀池;2#脱水筛脱水得到的泥浆水经泥水分离得到的卤水进入2#沉淀池,卤水再进入3#沉淀池;3#脱水筛脱水得到的泥浆水经泥水分离得到的卤水进入3#沉淀池,3#沉淀池中的卤水采出。本发明方法处理低品位硝酸钠矿石可使卤水浓度提升至200mg/L以上,而尾渣中硝酸钠的含量可以控制在0.4%以下。

Description

一种利用脱水筛制取硝酸钠卤水的方法
技术领域
本发明涉及一种从低品位钠硝石矿中提取硝酸钠的方法。
背景技术
从20世纪60年代到90年代,新疆企业利用钠硝石生产硝酸钠规模不大,生产技术也相当原始,基本采用矿物溶浸、溶浸液蒸发浓缩除盐、静态结晶和重结晶精制等生产路线。
当时,开采的钠硝石矿的品位相当高,常常在30%左右,水不溶物比例不大,矿物溶浸常采用溶浸池浸泡、蒸汽直接通入加热并起搅拌作用、三级逆流浸取等方法,通常原料的利用率较高,且浸取液的浓度高,有利于后续加工。浸取液在进行保温沉降后,清液去蒸发浓缩除盐工序。蒸发是在平板钢板锅内进行的,明火直接加热,经人工搅拌溶液,并取出控净析出的盐。待盐析出很少、溶液温度在115-120℃时,即停止蒸发,保温沉降后去结晶工序,结晶通常是在平板结晶池内依靠自然冷却进行。结晶母液去循环工序,粗制硝酸钠去洗涤、除铁及重结晶工序。利用该法生产的产品质量好并且稳定,但该法主要存在以下问题:①能耗较高,用水量大,这在缺水、缺电的偏远地区是一个大问题;②生产周期长,生产规模小。20世纪90年代末至21世纪初,硝酸钠生产技术在溶浸、蒸发、结晶等方面有了较大的进步。首先,由于钠硝石矿品位的降低,溶浸方法改为喷淋堆浸,即将矿石堆成一定形状,以水进行三级逆流喷淋溶浸,使其达到规定的浓度;其次,溶浸液在多级盐田中,利用太阳能自然蒸发浓缩除盐,待到一定浓度转为利用蒸发器继续蒸发浓缩,沉降过滤分盐,上清液去水冷式结晶器结晶。该法虽然较原方法大大降低了能耗、减轻了劳动强度、提高了生产规模,但目前生产不够稳定。这主要是因为含硝酸钠的溶液的性质与其他无机盐溶液性质相差较大,且由于资源的独特性及开采较晚,基础热力学、动力学及“三传”数据较少,影响了生产设计和运行,无法进行优化。
现有对硝酸钠矿石提取工艺采用池浸,即把钠硝石矿放入池中加水浸泡,浸泡后的卤水若浓度不够,再去下一级浸泡池浸泡以提高浓度,当浓度达到一定值后,取蒸发或冷冻提取。从运行情况来看,现有的池浸取工艺对于平均品位在4%左右的矿石,卤水浓度提升至180mg/L已达到其工艺最大极限,再提高卤水浓度已经相当困难,卤水浓度无疑会显著增加后续蒸发或冷冻工序的成本,而且对粉矿无法采用池浸工艺处理,一般采用螺旋分离板框压滤的粉浸工艺处理粉矿,成本及能耗又太高且提取后矿渣硝酸钠含仍在1%以上。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的上述缺点,提供一种利用脱水筛制取硝酸钠卤水的方法,特别适用于低品位硝酸钠矿石(硝酸钠含量为2~4wt%的矿石)。
本发明实现上述目的所采用的技术方案如下:
一种利用脱水筛制取硝酸钠卤水的方法,包括如下步骤:
(1)硝酸钠矿石原料筛分;
(2)筛分得到的块料与3#沉淀池来的卤水在化灰机中混合,混合后再经3#脱水筛脱水;
(3)筛分得到的粉料与2#沉淀池来的卤水在溶解槽中混合,混合后再经2#脱水筛脱水;
(4)3#脱水筛脱水后的残渣和2#脱水筛脱水后的残渣与1#沉淀池来的卤水在洗渣槽中混合,混合后再经1#脱水筛脱水,脱水后的残渣即为尾矿;
(5)1#脱水筛脱水得到的泥浆水经1#旋流器分离,分离得到的卤水进入1#沉淀池,达到浓度要求的卤水再进入2#沉淀池,在1#沉淀池补充水源;
(6)2#脱水筛脱水得到的泥浆水经2#旋流器分离,分离得到的卤水进入2#沉淀池,达到浓度要求的卤水再进入3#沉淀池;
(7)3#脱水筛脱水得到的泥浆水经3#旋流器分离,分离得到的卤水进入3#沉淀池,3#沉淀池中的卤水浓度达到标准后采出。
一种利用脱水筛制取硝酸钠卤水的系统,包括初级处理装置、二级处理装置和三级处理装置,其中,
初级处理装置包括洗渣槽、1#脱水筛、1#泥浆槽、1#旋流器和1#沉淀池,洗渣槽、1#脱水筛、1#泥浆槽、1#旋流器和1#沉淀池依次顺序连接,1#沉淀池分别与水源和洗渣槽连接;
二级处理装置包括溶解槽、2#脱水筛、2#泥浆槽、2#旋流器和2#沉淀池,溶解槽、2#脱水筛、2#泥浆槽、2#旋流器和2#沉淀池依次顺序连接,2#沉淀池与溶解槽连接;
三级处理装置包括化灰机、3#脱水筛、3#泥浆槽、3#旋流器和3#沉淀池,化灰机、3#脱水筛、3#泥浆槽、3#旋流器和3#沉淀池依次顺序连接,3#沉淀池与化灰机连接;
初级处理装置的1#沉淀池与二级处理装置的2#沉淀池连接,二级处理装置的2#沉淀池连接与三级处理装置的3#沉淀池连接;
二级处理装置的2#脱水筛和三级处理装置的3#脱水筛均与初级处理装置的洗渣槽连接。
有益效果:与现有池浸工艺对于平均品位在4%左右的硝酸钠矿石,卤水浓度最多只能提升至180mg/升,矿渣中硝酸钠含量仍在1%以下相比,本发明方法,对于品位在2~4%的硝酸钠矿进行处理,卤水浓度提升至200mg/L以上,一般能稳定在250mg/L,而尾渣中硝酸钠的含量可以控制在0.4%以下。
附图说明
图1为本发明利用脱水筛制取硝酸钠卤水的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明做进一步详细说明。
本发明利用脱水筛制取硝酸钠卤水的系统,主要包括初级处理装置、二级处理装置和三级处理装置,其中,
初级处理装置包括洗渣槽、1#脱水筛、1#泥浆槽、1#旋流器和1#沉淀池,洗渣槽、1#脱水筛、1#泥浆槽、1#旋流器和1#沉淀池依次顺序连接,1#沉淀池分别与水源和洗渣槽连接;
二级处理装置包括溶解槽、2#脱水筛、2#泥浆槽、2#旋流器和2#沉淀池,溶解槽、2#脱水筛、2#泥浆槽、2#旋流器和2#沉淀池依次顺序连接,2#沉淀池与溶解槽连接;
三级处理装置包括化灰机、3#脱水筛、3#泥浆槽、3#旋流器和3#沉淀池,化灰机、3#脱水筛、3#泥浆槽、3#旋流器和3#沉淀池依次顺序连接,3#沉淀池与化灰机连接;
初级处理装置的1#沉淀池与二级处理装置的2#沉淀池连接,二级处理装置的2#沉淀池连接与三级处理装置的3#沉淀池连接;
二级处理装置的2#脱水筛和三级处理装置的3#脱水筛均与初级处理装置的洗渣槽连接。
利用脱水筛制取硝酸钠卤水的过程如下:
(1)对硝酸钠矿石原料进行筛分,筛孔孔径为20mm,矿石中硝酸钠含量为2~4wt%;
(2)筛分得到的块料(未过筛的大颗粒)进入三级处理装置的化灰机,用来自3#沉淀池的一部分卤水进行混合浸取,浸取块料中的硝酸钠,之后由砂砾泵泵入3#脱水筛,进行脱水;
(3)筛分得到的粉料(过筛的颗粒)则进入二级处理装置的溶解槽,用来自2#沉淀池的一部分卤水进行混合溶解,溶解粉料中的硝酸钠,之后再泵入2#脱水筛,进行脱水;
(4)3#脱水筛脱水后的残渣和2#脱水筛脱水后的残渣送至初级处理装置的洗渣槽,用来自1#沉淀池的一部分卤水(也即硝酸钠溶液)进行混合,进一步浸取残渣中的硝酸钠,之后再泵入1#脱水筛进行脱水,脱水后的残渣即为尾矿,由除渣皮带运出,尾矿渣中硝酸钠含量在0.4wt%以下;
(5)1#脱水筛脱水得到的泥浆水先依靠自流进入1#泥浆槽,在1#泥浆槽中缓冲,再由渣浆泵泵入1#旋流器进行泥水分离,除去泥和砂,分离得到的卤水进入1#沉淀池,1#沉淀池中达到浓度要求(一般控制硝酸钠浓度在50~70mg/L)的卤水再进入2#沉淀池,1#旋流器分离出的泥砂部分返回1#脱水筛,部分排出;
(6)2#脱水筛脱水得到的泥浆水先依靠自流进入2#泥浆槽,在2#泥浆槽中缓冲,再由渣浆泵泵入2#旋流器进行泥水分离,除去泥和砂,分离得到的卤水进入2#沉淀池,2#沉淀池中达到浓度要求(一般控制硝酸钠浓度在110~130mg/L)的卤水再进入3#沉淀池,2#旋流器分离出的泥砂部分返回2#脱水筛,部分排出;
(7)3#脱水筛脱水得到的泥浆水先依靠自流进入3#泥浆槽,在3#泥浆槽中缓冲,再由渣浆泵泵入3#旋流器进行泥水分离,除去泥和砂,分离得到的卤水进入3#沉淀池,3#旋流器分离出的泥砂部分返回3#脱水筛,部分排出,3#沉淀池中的卤水浓度达到标准(硝酸钠浓度≥200mg/L)后采出;
(8)在1#沉淀池中补入新鲜水源。

Claims (2)

1.一种利用脱水筛制取硝酸钠卤水的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)硝酸钠矿石原料筛分,所述矿石的硝酸钠含量为2-4wt%;
(2)筛分得到的块料与3#沉淀池来的卤水在化灰机中混合,混合后再经3#脱水筛脱水;
(3)筛分得到的粉料与2#沉淀池来的卤水在溶解槽中混合,混合后再经2#脱水筛脱水;
(4)3#脱水筛脱水后的残渣和2#脱水筛脱水后的残渣与1#沉淀池来的卤水在洗渣槽中混合,混合后再经1#脱水筛脱水,脱水后的残渣即为尾矿;
(5)1#脱水筛脱水得到的泥浆水经1#旋流器分离,分离得到的卤水进入1#沉淀池,达到浓度要求的卤水再进入2#沉淀池,在1#沉淀池补充水源;
(6)2#脱水筛脱水得到的泥浆水经2#旋流器分离,分离得到的卤水进入2#沉淀池,达到浓度要求的卤水再进入3#沉淀池;
(7)3#脱水筛脱水得到的泥浆水经3#旋流器分离,分离得到的卤水进入3#沉淀池,3#沉淀池中的卤水浓度达到标准后采出。
2.一种利用脱水筛制取硝酸钠卤水的系统,其特征在于:包括初级处理装置、二级处理装置和三级处理装置,其中,
初级处理装置包括洗渣槽、1#脱水筛、1#泥浆槽、1#旋流器和1#沉淀池,洗渣槽、1#脱水筛、1#泥浆槽、1#旋流器和1#沉淀池依次顺序连接,1#沉淀池分别与水源和洗渣槽连接;
二级处理装置包括溶解槽、2#脱水筛、2#泥浆槽、2#旋流器和2#沉淀池,溶解槽、2#脱水筛、2#泥浆槽、2#旋流器和2#沉淀池依次顺序连接,2#沉淀池与溶解槽连接;
三级处理装置包括化灰机、3#脱水筛、3#泥浆槽、3#旋流器和3#沉淀池,化灰机、3#脱水筛、3#泥浆槽、3#旋流器和3#沉淀池依次顺序连接,3#沉淀池与化灰机连接;
初级处理装置的1#沉淀池与二级处理装置的2#沉淀池连接,二级处理装置的2#沉淀池连接与三级处理装置的3#沉淀池连接;
二级处理装置的2#脱水筛和三级处理装置的3#脱水筛均与初级处理装置的洗渣槽连接。
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