CN108862328B - 一种利用光卤石矿生产氯化钾的工艺 - Google Patents

Abstract

一种利用光卤石矿生产氯化钾的工艺，包括：S1浮选：光卤石矿经浮选处理，制得低钠光卤石；S2结晶：向一段结晶器和二段结晶器中加入等比例的淡水，55～75％的低钠光卤石加入到一段结晶器中，25～45％的低钠光卤石加入到二段结晶器中，一段结晶器中形成的底流料浆输送到二段结晶器中继续分解结晶，二段结晶器中分解形成粗钾料浆；S3后处理：粗钾料浆经后序处理制得氯化钾产品。本发明在利用光卤石矿生产氯化钾的工艺中采用两段结晶器串联对经浮选后的低钠光卤石实现结晶处理，不仅保证了在结晶工艺中低钠光卤石的完全分解，而且从根本上降低了结晶过程中溢流液中的氯化钾含量，使氯化钾的收率提高至75％以上。

Description

一种利用光卤石矿生产氯化钾的工艺

技术领域

本发明涉及无机盐生产工艺的技术领域，具体涉及一种利用光卤石矿生产氯化钾的工艺。

背景技术

目前，国内无机盐工业中生产氯化钾的主要方法有以下两种：第一种以海盐光卤石为原料，主要是分解洗涤法；第二种以盐湖天然光卤石和再生光卤石为原料，主要是正浮选法、反浮选法和热溶结晶法。

其中，正浮选法是将盐田晒制的光卤石矿旱采运至加工厂，经加水分解，在高镁母液中加入盐酸十八胺等药剂将氯化钾以泡沫形式刮出，经洗涤、分离、干燥得产品。该方法作为传统的氯化钾生产工艺，工艺路线可靠，工艺流程简单，但系统回收率低，产品质量不易提高。反浮选是在水采的光卤石矿浆中加入氯化钠浮选剂，选择性地增加氯化钠表面的疏水性，使氯化钠随泡沫上浮被刮出，而光卤石留在料浆中，经脱卤得到低钠光卤石，低钠光卤石进入结晶器，加水进行分解、结晶，后经过滤洗涤，得到氯化钾产品。该法是较为先进的加工工艺，提高了氯化钾收率，但工艺流程复杂。热溶结晶法是光卤石矿经冷分解过滤与母液分离后得到钾石盐固相(成分主要是氯化钾、氯化钠及少量不溶物)，利用氯化钠和氯化钾不同温度溶解度差异，加工生产氯化钾产品，该方法生产氯化钾纯度高，粒度好，但能耗大，成本高，设备腐蚀严重。

目前，在正浮选法、反浮选法生产氯化钾的实际生产中，分解结晶工艺的路线基本相同，均是采用一段分解结晶工艺，光卤石矿和淡水一次性全部加入到结晶器中，经过分解结晶后产生的粗钾料浆输送到后工序进行浓密脱卤。为了得到理想的粗钾料浆，必须保证光卤石的完全分解，但势必造成加水量偏大，溢流液中的氯化钾含量偏高，致使分解收率难以进一步提高的问题，因此，迫切需要一种能够有效提高分解结晶工序收率的工艺路线。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用光卤石矿生产氯化钾的工艺，用于解决现有的光卤石矿生产氯化钾的工艺中结晶工序淡水用量高、氯化钾收率低的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用光卤石矿生产氯化钾的工艺，其特征在于，包括：

S1浮选：光卤石矿经浮选处理，制得低钠光卤石；

S2结晶：向一段结晶器和二段结晶器中加入等量的淡水，55～75％的低钠光卤石加入到一段结晶器中，25～45％的低钠光卤石加入到二段结晶器中，一段结晶器中形成的底流料浆输送到二段结晶器中继续分解结晶，二段结晶器中分解形成粗钾料浆；

S3后处理：粗钾料浆经后序处理制得氯化钾产品。

优选地，所述S2结晶工序中，65％的低钠光卤石加入到一段结晶器中，35％的低钠光卤石加入到二段结晶器中。

优选地，S2结晶工序中所述二段结晶器中的溢流液返回到一段结晶器中。

优选地，S2结晶工序中所述一段结晶器中的淡水与所述二段结晶器中的淡水总质量为低钠光卤石总质量的0.4～0.6倍。

优选地，所述S1浮选处理为反浮选处理工艺，包括：

S11破碎筛分：原料光卤石矿经破碎筛分形成小块光卤石矿；

S12制取料浆：小块光卤石矿与饱和卤水混合，并经初步沉降，形成底物料浆；

S13浮选处理：将料浆加入浮选机中，并向料浆中加入反浮选药剂，使料浆中的氯化钠随泡沫浮起，刮出泡沫，得到底流料浆，对底流料浆进行固液分离，得低钠光卤石。

优选地，所述S13浮选处理中固液分离后的液相均回收到浮选机中进行再循环浮选。

优选地，所述S2结晶工序中一段结晶器内的溢流液返回到S12制取料浆的工序中实现再次沉降。

优选地，所述S3后处理工序包括：

S31精制分离：S2中的粗钾料浆经振动筛筛除大颗粒氯化钠后经沉降分离得到第一精钾；

S32再浆洗涤：第一精钾经淡水洗涤后离心制得第二精钾；

S33干燥处理：第二精钾经干燥处理后制得最终产物氯化钾。

优选地，所述S3后处理工序中分离得到的液相均溢流至S2结晶工序中的二段结晶器内。

相比于现有技术，本发明所述的利用光卤石矿生产氯化钾的工艺具有以下优势：本发明在利用光卤石矿生产氯化钾的工艺中采用两段结晶器串联对经浮选后的低钠光卤石实现结晶处理，不仅保证了在结晶工艺中低钠光卤石的完全分解，而且从根本上减少了结晶操作中淡水的用量，从而降低溢流液中的氯化钾含量，使采用本发明工艺生产氯化钾的收率提高至75％以上。

附图说明

图1为本发明提供的一种利用光卤石矿生产氯化钾的工艺流程图。

具体实施方式

本发明提供了许多可应用的创造性概念，该创造性概念可大量的体现于具体的上下文中。在下述本发明的实施方式中描述的具体的实施例仅作为本发明的具体实施方式的示例性说明，而不构成对本发明范围的限制。

下面结合具体的实施方式以及实施例一～实施例三来对本发明利用光卤石矿生产氯化钾的工艺做进一步描述。

实施例一

本实施例提供一种利用光卤石矿生产氯化钾的工艺，包括如下步骤：

S1浮选：光卤石矿经浮选处理，制得低钠光卤石。

为了提高整体工艺中氯化钾的回收率，本步骤中的浮选处理优选为反浮选处理工艺。其中，反浮选处理工艺依次包括如下步骤：

S11破碎筛分：开采得到的大块光卤石矿经破碎筛分形成小块光卤石矿，具体的，该小块光卤石矿的尺寸小于20mm。

S12制取料浆：将小块光卤石与饱和卤水混合，并采用第一浓密机对其实现初步沉降，形成底物料浆。

S13浮选处理：将料浆加入浮选机中，并向料浆中加入反浮选药剂，使得料浆中的氯化钠随泡沫浮起，刮出泡沫，得到底流料浆，对底流料浆进行固液分离，从而得到低钠光卤石。

具体的，该步骤中的反浮选药剂为钠捕收剂。刮出泡沫后的底流料浆输入第二浓密机中实现沉降，在重力的作用下使固相在第二浓密机底部浓缩，第二浓密机中底物再输送到第一离心机中实现进一步固液分离，第二浓密机中的液相则回流到浮选机中实现再处理，第一离心机中的液相输送到第二浓密机中实现再处理。

S2结晶：将上述经离心处理后得到的固相低钠光卤石输送到结晶工序中，在该结晶工序包括一段结晶器和二段结晶器，向一段结晶器和二段结晶器中加入等量的淡水，其中将S1中55～75％的低钠光卤石加入到一段结晶器中，25～45％的低钠光卤石加入到二段结晶器中，并且一段结晶器和二段结晶器呈串联连接，使得一段结晶器中形成的底流料浆输送到二段结晶器中继续分解结晶，二段结晶器中会形成粗钾料浆。

光卤石中主要含氯化镁、氯化钠和氯化钾，在S1浮选工序中主要对光卤石中大量的氯化钠实现去除，而在本步骤中，由于氯化镁相较于氯化钠和氯化钾更易溶于水，因此本步骤分解结晶主要是对光卤石中大量的氯化镁实现去除。

优选的，在本实施例中，S1中65％的低钠光卤石加入到一段结晶器中，35％的低钠光卤石加入到二段结晶器中。

值得一提的是，二段结晶器中的溢流液不断返回到一段结晶器中，一段结晶器中的溢流液不断输送到S12的第一浓密机中，实现再沉降和再浮选处理，一段结晶器中的溢流液和第一浓密机中的物料发生兑卤，从而会从液相中析出部分光卤石矿，进一步提高本实施例氯化钾的收率。

本步骤向一段结晶器和二段结晶器中加入的淡水总质量为低钠光卤石总质量的0.4～0.6倍，本实施例中所加入的淡水总质量是低钠光卤石总质量的0.5倍。在本步骤中加入的淡水总量为采用单个结晶器实现结晶工艺所加入的淡水量的75～95％，能保证对所有的光卤石实现完全分解。在一段结晶器中，由于淡水量少，低钠光卤石多，在一段结晶器中的物料会不完全分解，并且分解后，一段结晶器中形成的分解液达到饱和状态，由于一段结晶器中的淡水量只占总淡水量的55～75％，因此，其溢流带走的氯化钾的量相比于采用单个结晶器溢流带走的氯化钾的量显著降低。二段结晶器中的母液对氯化钾饱和，但对光卤石不饱和，因此还具有分解光卤石的能力，从而既减少分解液中氯化钾的含量，即提高固相中氯化钾的收率，也保证了光卤石的完全分解。

经处理后的一段结晶器输出的溢流液中氯化钾的含量相比于采用单个结晶器输出的溢流液的含量明显降低8～15％，本步骤中串联结晶工艺相比于单个结晶器的结晶工艺中氯化钾收率提高了5～12％，从而显著提高了整个氯化钾生产工艺的收率。

S3后处理：粗钾料浆经后序处理制得氯化钾产品。

具体的，S3后处理依次包括如下步骤：

S31精制分离：S2中的粗钾料浆经振动筛筛除大颗粒的氯化钠后输送到第三浓密机中，在第三浓密机中沉降形成固液分层，第三浓密机中的底物输送到第二离心机中实现进一步固液分离，得到固相第一精钾。

为了提高本步骤中氯化钾的收率，本步骤中第二离心机内的液相再次返回到本步骤中的第三浓密机内实现再沉降，第三浓密机中的溢流液则不断溢流到二段结晶器中实现再次结晶处理。

S32再浆洗涤：将第一精钾输送到洗涤槽中，采用适量的淡水对其实现洗涤，以进一步溶解第一精钾中的氯化钠，由于该步骤中氯化钠的量较少，加入的淡水量也较少，因此在溶解的过程中，虽然氯化钾也会在淡水中溶解，但由于加入的淡水量少，且在同离子效应下，氯化钾溶解在淡水中的量很少。经洗涤处理后的物料再次经由第三离心机沉降分离从而制得第二精钾。

需要说明的是，为了提高在本步骤中氯化钾的收率，由第三离心机分离得到的液相采用第四浓密机实现沉降处理，经第四浓密机得到的底物再次进入洗涤槽中实现洗涤处理，第四浓密机中的溢流液则不断溢流到S31精制分离步骤中的第三浓密机中。

S33干燥处理：第二精钾经干燥处理后制得最终产物氯化钾。

本步骤中的干燥处理所使用的干燥设备可以是烘箱、转筒干燥器、流化床干燥器、喷雾干燥器等等。

经计算，本实施例中氯化钾的收率为80％。

实施例二

本实施例与实施例一大致相同，只是在S2结晶工序中，55％的低钠光卤石加入到一段结晶器中，45％的低钠光卤石加入到二段结晶器中。

经处理和计算，本实施例中氯化钾的收率为75％。

实施例三

本实施例与实施例一大致相同，只是在S2结晶工序中，75％的低钠光卤石加入到一段结晶器中，25％的低钠光卤石加入到二段结晶器中。

经处理和计算，本实施例中氯化钾的收率为78％。

通过实施例一～实施例三可见，本发明在结晶工序中采用两段结晶器串联来实现，所采用的淡水量与采用一段结晶器所用的淡水量相同，不仅使得经浮选处理后的低钠光卤石完全分解，而且降低了溢流液中的氯化钾含量，使得本发明中氯化钾的收率提高到75％以上。

应该注意的是，上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。

Claims (7)

1.一种利用光卤石矿生产氯化钾的工艺，其特征在于，包括：

S1浮选：光卤石矿经浮选处理，制得低钠光卤石；

S2结晶：向一段结晶器和二段结晶器中加入等量的淡水，55～75％的低钠光卤石加入到一段结晶器中，25～45％的低钠光卤石加入到二段结晶器中，一段结晶器中形成的底流料浆输送到二段结晶器中继续分解结晶，二段结晶器中分解形成粗钾料浆，所述二段结晶器中的溢流液返回到一段结晶器中，所述一段结晶器中的淡水与所述二段结晶器中的淡水总质量为低钠光卤石总质量的0.4～0.6倍；

S3后处理：粗钾料浆经后序处理制得氯化钾产品。

2.根据权利要求1所述的利用光卤石矿生产氯化钾的工艺，其特征在于，所述S2结晶工序中，65％的低钠光卤石加入到一段结晶器中，35％的低钠光卤石加入到二段结晶器中。

3.根据权利要求1所述的利用光卤石矿生产氯化钾的工艺，其特征在于，所述S1浮选处理为反浮选处理工艺，包括：

S11破碎筛分：原料光卤石矿经破碎筛分形成小块光卤石矿；

S12制取料浆：小块光卤石矿与饱和卤水混合，并经初步沉降，形成底物料浆；

S13浮选处理：将料浆加入浮选机中，并向料浆中加入反浮选药剂，使料浆中的氯化钠随泡沫浮起，刮出泡沫，得到底流料浆，对底流料浆进行固液分离，得低钠光卤石。

4.根据权利要求3所述的利用光卤石矿生产氯化钾的工艺，其特征在于，所述S13浮选处理中固液分离后的液相均回收到浮选机中进行再循环浮选。

5.根据权利要求3所述的利用光卤石矿生产氯化钾的工艺，其特征在于，所述S2结晶工序中一段结晶器内的溢流液返回到S12制取料浆的工序中实现再次沉降。

6.根据权利要求1所述的利用光卤石矿生产氯化钾的工艺，其特征在于，所述S3后处理工序包括：

S31精制分离：S2中的粗钾料浆经振动筛筛除大颗粒氯化钠后经沉降分离得到第一精钾；

S32再浆洗涤：第一精钾经淡水洗涤后离心制得第二精钾；

S33干燥处理：第二精钾经干燥处理后制得最终产物氯化钾。

7.根据权利要求1所述的利用光卤石矿生产氯化钾的工艺，其特征在于，所述S3后处理工序中分离得到的液相均溢流至S2结晶工序中的二段结晶器内。

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