CN109467107A

CN109467107A - 一种钾石盐的生产方法

Info

Publication number: CN109467107A
Application number: CN201811594112.9A
Authority: CN
Inventors: 李兴海; 李建业; 贾顺恩; 马海洲; 郝江涛; 李艳庆; 张跃东; 马国军; 周凤杰; 李中华
Original assignee: Qinghai Salt Lake Industry Co Ltd
Current assignee: Qinghai Salt Lake Industry Co Ltd
Priority date: 2018-12-25
Filing date: 2018-12-25
Publication date: 2019-03-15

Abstract

本发明公开一种钾石盐的生产方法，其中，所述钾石盐的生产方法为将含钾的待处理废液和待处理废水配比得到含钾母液，将所述含钾母液溶解光卤石原矿，得到矿浆，过滤所述矿浆，得到钾石盐。本发明将废液和废水配比得到含钾母液，再将含钾母液溶解光卤石原矿，利用同离子效应使得氯化镁大量溶解、氯化钾饱和析出，从而获得含钾量较高、符合精制氯化钾所需的钾石盐，节约了水资源，也尽可能降低对后续生产过程的控制和节能减排的影响，同时母液溶解光卤石原矿，增大了所述矿浆的波美度，减轻设备负荷，进而降低设备的能耗和损耗，达到资源再循环利用的目的，提高经济效益。

Description

一种钾石盐的生产方法

技术领域

本发明涉及资源再利用技术领域，具体涉及一种钾石盐的生产方法。

背景技术

青海是资源大省，自然资源种类繁多，其中代表性资源为盐湖资源，而盐湖资源中主要有沉积资源和卤水资源，盐湖卤水属于液体氯化物矿产资源，富含多种组分，加工可制得氯化钾生产钾肥，钾肥是氮、磷钾三大化学肥料之一，钾元素对调节植物体内的生命过程作用显著，有利于改善植物体内水分的吸收状况、糖类的合成和转移，使用钾肥能有效提高农作物的产量和品质。

利用盐湖卤水生产钾肥的工艺有很多，诸如盐田摊晒得到钾石盐，钾石盐再通过热溶-冷结晶法生产KCl，但是钾石盐相对较为紧缺，而盐湖卤水含有丰富的光卤石资源。光卤石是一种在很大温度范围内(-21℃～167.65℃)能稳定存在的一种复盐(xKCl·yMgCl₂·zH₂O)，在常温下氯化镁的溶解度远大于氯化钾，利用这一原理，将光卤石矿在常温下溶解，使之达到精制氯化钾所需的钾石盐工艺规格。

热溶-冷结晶法生产KCl时，因为氯化镁在后续系统中的含量，对生产过程的控制和节能减排的影响很大，因此在原料预处理时就要尽可能的将氯化镁含量降到最低。由于氯化镁在常温下溶解度很大，易溶于水，用水溶解光卤石，可以降低人造氯化钾石盐中氯化镁的含量，但溶解光卤石时的水矿配比很难控制，设备的能耗要求高、损耗大，另外对淡水资源的浪费也较为严重。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钾石盐的生产方法，用于解决现有技术中用水溶解光卤石导致的水矿配比难控制、设备损耗大、水资源浪费的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种钾石盐的生产方法，其中，所述钾石盐的生产方法为将含钾的待处理废液和待处理废水配比得到含钾母液，将所述含钾母液溶解光卤石原矿，得到矿浆，过滤所述矿浆，得到钾石盐。

根据本发明的一个实施方式，所述含钾母液包含2～16％的氯化钾。

根据本发明的一个实施方式，所述光卤石原矿与所述含钾母液的质量比为1：0.6～1.8。

根据本发明的一个实施方式，所述钾石盐包括23～38％的氯化钾、0～11％的氯化镁。

根据本发明的一个实施方式，所述光卤石原矿包括14～22％的氯化钾、25～32％的氯化镁。

根据本发明的一个实施方式，所述待处理废水包括冷却水、机械密封水、设备冲洗水中的至少一种。

根据本发明的一个实施方式，所述待处理废液包括热溶系统中浓密机底流的排出物或结晶系统的排镁母液。

根据本发明的一个实施方式，所述含钾母液溶解所述光卤石原矿时，溶解温度为8～15℃，溶解时间为7～27分钟。

根据本发明的一个实施方式，包括：

收集含钾的待处理废液至废液回收罐；

收集待处理废水至废水回收罐；

将所述待处理废液和所述待处理废水在澄清池中配比得到含钾母液；

将所述含钾母液在分解槽中溶解光卤石原矿，得到矿浆；

所述矿浆经过滤机过滤，得到钾石盐。

根据本发明的一个实施方式，过滤所述矿浆时，得到滤液，所述滤液输送至盐田摊晒。

相比于现有技术，本发明提供的钾石盐的生产方法具有以下优势：

本发明将废液和废水配比得到含钾母液，再将含钾母液溶解光卤石原矿，利用同离子效应使得氯化镁大量溶解、氯化钾饱和析出，从而获得含钾量较高、符合精制氯化钾所需的钾石盐，节约了水资源，也尽可能降低对后续生产过程的控制和节能减排的影响，同时母液溶解光卤石原矿，增大了所述矿浆的波美度，矿浆中小颗粒的浮力变大，漂浮在矿浆中，进一步增加小颗粒和母液的接触面积，减轻设备负荷，进而降低设备的能耗和损耗，达到资源再循环利用的目的，提高经济效益。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提供的一种优选实施方式的钾石盐的生产方法的工艺流程图。

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。

下面结合附图和具体的实施方式对本发明作进一步的描述。

本发明提供一种钾石盐的生产方法，所述钾石盐的生产方法为将含钾的待处理废液和待处理废水配比得到含钾母液，将所述含钾母液溶解光卤石原矿，得到矿浆，过滤所述矿浆，得到钾石盐。

本发明将废液和废水配比得到含钾母液，含钾母液中含有氯化钾，当含钾母液溶解含有氯化钾和氯化镁的光卤石原矿时，根据同离子效应，同离子效应可以降低易溶电解质的溶解度，所以氯化钾会最先饱和，甚至结晶析出，从而获得含钾量较高、符合精制氯化钾所需的钾石盐，而光卤石原矿中的氯化镁会充分溶解于矿浆中，节约了水资源，也尽可能降低对后续生产过程的控制和节能减排的影响，同时所述母液溶解所述光卤石原矿，增大了所述矿浆的波美度，矿浆中小颗粒的浮力变大，漂浮在矿浆中，进一步增加小颗粒和母液的接触面积，减轻设备负荷，进而降低设备的能耗和损耗。

根据本发明的一个实施方式，所述含钾母液包含2～16％的氯化钾。含钾母液预先包含一定质量分数的氯化钾，一方面可以回收母液中的钾资源，另一方面，避免光卤石原矿中的氯化钾过多的溶解于矿浆中，降低钾资源的浪费。

根据本发明的一个实施方式，所述光卤石原矿与所述含钾母液的质量比为1：0.6～1.8。当光卤石原矿的质量发生波动时，若是用水溶解，不在较佳的配比范围内，溶解的氯化镁就会波动，水矿配比难控制，而含钾母液可以提供更大范围的缓冲，配比更容易控制，溶解的氯化镁的质量会比较稳定。

根据本发明的一个实施方式，所述钾石盐包括23～38％的氯化钾、0～11％的氯化镁。通过含钾母液溶解光卤石原矿，可以得到含钾较为丰富、符合精制氯化钾所需的钾石盐，其中含有的氯化镁的含量也较低，对后续生产的影响较小。

根据本发明的一个实施方式，所述光卤石原矿包括14～22％的氯化钾、25～32％的氯化镁。光卤石原矿中含有一定量的氯化钾和氯化镁，经含钾母液溶解后得到符合精制氯化钾所需的钾石盐，提高了光卤石原矿的利用率。

根据本发明的一个实施方式，所述待处理废水包括冷却水、机械密封水、设备冲洗水中的至少一种。冷却水是指用以降低被冷却对象温度的水；机械密封水是用来冷却及润滑机封动静环在高速运转中产生的热量，同时起到动静环间产生一层水膜，打到润滑作用防止干摩擦，水源有外来的，如取自凝结水、比冷水等，也有自身提供的，一般有泵出口放空气或泵体引出；设备冲洗水是指用于清洗设备的水。本发明提供的待处理废水包括多种来源的废水，将其回收利用，节约水资源，避免污染环境。

根据本发明的一个实施方式，所述待处理废液包括热溶系统中浓密机底流的排出物或结晶系统的排镁母液。本发明提供的待处理废液包括钾生产系统中各子系统排出的固液混合物，提高废液的回收利用率，并降低能耗、节约成本。

如表1三种单盐在水中的溶解度所示，在低于20℃溶解时，氯化钾的溶解度远小于氯化镁的溶解度，溶解过程中氯化钾的损失最少，也避免过低的温度对设备的影响。

表1三种单盐在水中的溶解度

如图1所示，图1为本发明提供的一种优选实施方式的钾石盐的生产方法的工艺流程图。

所述钾石盐的生产方法包括：

(1)收集含钾的待处理废液至废液回收罐；

所述待处理废液包括热溶系统中浓密机底流的排出物、或结晶系统的排镁母液、或钾生产系统中各槽排出的固液混合物。将所述待处理废液收集在所述废液回收罐中进行混合，提供缓冲，使得待处理废液的均匀性更好。

(2)收集待处理废水至废水回收罐；

所述待处理废水包括冷却水、机械密封水、设备冲洗水中的至少一种，将所述待处理废水收集在所述废水回收罐中混合，使之均匀稳定。

(3)将所述待处理废液和所述待处理废水在澄清池中配比得到含钾母液，所述含钾母液包含质量分数为2～16％的氯化钾、质量分数为2～16％的氯化钠、质量分数为4～12％的氯化镁。

澄清池的作用是将回收的含钾的待处理废液和待处理废水进行配比，得到含钾母液，一方面其容纳配比好的母液，另一方面将回收的待处理母液和待处理废水中的盐泥沉降。

(4)将所述含钾母液在分解槽中溶解光卤石原矿，得到矿浆；溶解温度为8～15℃，溶解时间为7～27分钟；

所述光卤石原矿包括质量分数为14～22％的氯化钾、质量分数为25～32％的氯化镁、质量分数为14～24％的氯化钠；所述光卤石原矿与所述含钾母液的质量比为1：0.6～1.8。

(5)所述矿浆经过滤机过滤，得到钾石盐，所述钾石盐包括质量分数为23～38％的氯化钾、质量分数为0～11％的氯化镁、质量分数为26～46％的氯化钠。

根据本发明的一个实施方式，过滤所述矿浆时，得到滤液，所述滤液输送至盐田摊晒，以得到钾石盐，提高滤液的回收利用率。

所述过滤机优选为带式过滤机，带式过滤机的分离效率高，可提高回收率。

实施例1

收集含钾的待处理废液至废液回收罐，所述待处理废液包括热溶系统中浓密机底流的排出的固液混合物；收集待处理废水至废水回收罐，所述待处理废水包括冷却水；将所述待处理废液和所述待处理废水在澄清池中配比得到含钾母液；将159.6吨所述含钾母液在分解槽中溶解100吨光卤石原矿，得到矿浆，溶解温度为10℃，溶解时间为22分钟；所述矿浆经过滤机过滤，得到63.48吨钾石盐和滤液，所述滤液输送至盐田摊晒。

本实施例中，所述含钾母液、所述光卤石原矿、所述钾石盐以及所述滤液的各组分质量分数如表2-1所示，所述氯化钾的回收率为75.82％。

表2-1各组分质量分数

	氯化钾/％	氯化钠/％	氯化镁/％
				含钾母液	2-16	2-16	4-12
光卤石原矿	19.83	18	27.27
				钾石盐	36.13	38.39	1.48
滤液	3.73	3.00	21.06

实施例2

收集含钾的待处理废液至废液回收罐，所述待处理废液包括结晶系统的排镁母液；收集待处理废水至废水回收罐，所述待处理废水包括设备冲洗水；将所述待处理废液和所述待处理废水在澄清池中配比得到含钾母液；将135吨所述含钾母液在分解槽中溶解100吨光卤石原矿，得到矿浆，溶解温度为8℃，溶解时间为27分钟；所述矿浆经过滤机过滤，得到80吨钾石盐和滤液，所述滤液输送至盐田摊晒。

本实施例中，所述含钾母液、所述光卤石原矿、所述钾石盐以及所述滤液的各组分质量分数如表2-2所示，所述氯化钾的回收率为58.09％。

表2-2各组分质量分数

	氯化钾/％	氯化钠/％	氯化镁/％
				含钾母液	11.24	8.7	12
光卤石原矿	16.5	14	32
				钾石盐	23	42.23	11
滤液	2.66	2.08	24

实施例3

收集含钾的待处理废液至废液回收罐，所述待处理废液包括结晶系统的排镁母液；收集待处理废水至废水回收罐，所述待处理废水包括设备冲洗水；将所述待处理废液和所述待处理废水在澄清池中配比得到含钾母液；将110吨所述含钾母液在分解槽中溶解100吨光卤石原矿，得到矿浆，溶解温度为12℃，溶解时间为17分钟；所述矿浆经过滤机过滤，得到47.19吨钾石盐和滤液，所述滤液输送至盐田摊晒。

本实施例中，所述含钾母液、所述光卤石原矿、所述钾石盐以及所述滤液的各组分质量分数如表2-3所示，所述氯化钾的回收率为79％。

表2-3各组分质量分数

	氯化钾/％	氯化钠/％	氯化镁/％
				含钾母液	2	16	7.3
光卤石原矿	14	16.7	31.2
				钾石盐	27.12	26	8.7
滤液	2.95	4.56	20.3

实施例4

收集含钾的待处理废液至废液回收罐，所述待处理废液包括结晶系统的排镁母液；收集待处理废水至废水回收罐，所述待处理废水包括设备冲洗水；将所述待处理废液和所述待处理废水在澄清池中配比得到含钾母液；将122吨所述含钾母液在分解槽中溶解100吨光卤石原矿，得到矿浆，溶解温度为14℃，溶解时间为12分钟；所述矿浆经过滤机过滤，得到44.82吨钾石盐和滤液，所述滤液输送至盐田摊晒。

本实施例中，所述含钾母液、所述光卤石原矿、所述钾石盐以及所述滤液的各组分质量分数如表2-4所示，所述氯化钾的回收率为52.38％。

表2-4各组分质量分数

	氯化钾/％	氯化钠/％	氯化镁/％
				含钾母液	4.2	2	10.7
光卤石原矿	22	20.3	25
				钾石盐	31.7	30.23	3.2
滤液	4.01	7.17	19

实施例5

收集含钾的待处理废液至废液回收罐，所述待处理废液包括结晶系统的排镁母液；收集待处理废水至废水回收罐，所述待处理废水包括设备冲洗水；将所述待处理废液和所述待处理废水在澄清池中配比得到含钾母液；将180吨所述含钾母液在分解槽中溶解100吨光卤石原矿，得到矿浆，溶解温度为15℃，溶解时间为7分钟；所述矿浆经过滤机过滤，得到57.03吨钾石盐和滤液，所述滤液输送至盐田摊晒。

本实施例中，所述含钾母液、所述光卤石原矿、所述钾石盐以及所述滤液的各组分质量分数如表2-5所示，所述氯化钾的回收率为43％。

表2-5各组分质量分数

	氯化钾/％	氯化钠/％	氯化镁/％
				含钾母液	16	13.3	4
光卤石原矿	21.6	24	29.3
				钾石盐	38	46	0
滤液	4.43	5.28	22.5

实施例6

收集含钾的待处理废液至废液回收罐，所述待处理废液包括结晶系统的排镁母液；收集待处理废水至废水回收罐，所述待处理废水包括设备冲洗水；将所述待处理废液和所述待处理废水在澄清池中配比得到含钾母液；将60吨所述含钾母液在分解槽中溶解100吨光卤石原矿，得到矿浆，溶解温度为13℃，溶解时间为20分钟；所述矿浆经过滤机过滤，得到58.71吨钾石盐和滤液，所述滤液输送至盐田摊晒。

本实施例中，所述含钾母液、所述光卤石原矿、所述钾石盐以及所述滤液的各组分质量分数如表2-6所示，所述氯化钾的回收率为63.22％。

表2-6各组分质量分数

实施例7

收集含钾的待处理废液至废液回收罐，所述待处理废液包括结晶系统的排镁母液；收集待处理废水至废水回收罐，所述待处理废水包括设备冲洗水；将所述待处理废液和所述待处理废水在澄清池中配比得到含钾母液；将90吨所述含钾母液在分解槽中溶解100吨光卤石原矿，得到矿浆，溶解温度为9℃，溶解时间为10分钟；所述矿浆经过滤机过滤，得到60.15吨钾石盐和滤液，所述滤液输送至盐田摊晒。

本实施例中，所述含钾母液、所述光卤石原矿、所述钾石盐以及所述滤液的各组分质量分数如表2-7所示，所述氯化钾的回收率为65.35％。

表2-7各组分质量分数

	氯化钾/％	氯化钠/％	氯化镁/％
				含钾母液	13.7	6.1	8.2
光卤石原矿	15.1	23.8	28.5
				钾石盐	29.8	33.7	9.9
滤液	4.28	6.57	19.5

对比实施例

对比实施例与实施例1的不同之处仅在于：改为相应量的水溶解光卤石原矿。

将59.01吨水在分解槽中溶解100吨光卤石原矿，得到矿浆，溶解温度为10℃，溶解时间为22分钟；所述矿浆经过滤机过滤，得到15.8吨钾石盐和滤液，所述滤液输送至盐田摊晒。

本实施例与实施例1的对比数据如表3所示。

表3对比数据

从表3中可以看出，相较于用水溶解光卤石原矿而言，根据本发明提供的钾石盐的生产方法，在节约水资源的同时，氯化钾的回收率明显提升，而且得到的钾石盐中氯化钾的质量高、氯化钠和氯化镁的含量低，既便于后续生产氯化钾，也降低了氯化钠和氯化镁对生产的影响，在控速分解效果、能耗、成本等方面都得到了很大的提升。

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

1.一种钾石盐的生产方法，其中，所述钾石盐的生产方法为将含钾的待处理废液和待处理废水配比得到含钾母液，将所述含钾母液溶解光卤石原矿，得到矿浆，过滤所述矿浆，得到钾石盐。

2.根据权利要求1所述的钾石盐的生产方法，其中，所述含钾母液包括2～16％的氯化钾。

3.根据权利要求1所述的钾石盐的生产方法，其中，所述光卤石原矿与所述含钾母液的质量比为1：0.6～1.8。

4.根据权利要求1所述的钾石盐的生产方法，其中，所述钾石盐包括23～38％的氯化钾、0～11％的氯化镁。

5.根据权利要求1所述的钾石盐的生产方法，其中，所述光卤石原矿包括14～22％的氯化钾、25～32％的氯化镁。

6.根据权利要求1所述的钾石盐的生产方法，其中，所述待处理废水包括冷却水、机械密封水、设备冲洗水中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的钾石盐的生产方法，其中，所述待处理废液包括热溶系统中浓密机底流的排出物或结晶系统的排镁母液。

8.根据权利要求1所述的钾石盐的生产方法，其中，所述含钾母液溶解所述光卤石原矿时，溶解温度为8～15℃，溶解时间为7～27分钟。

9.根据权利要求1所述的钾石盐的生产方法，其中，包括：

收集含钾的待处理废液至废液回收罐；

收集待处理废水至废水回收罐；

将所述含钾母液在分解槽中溶解光卤石原矿，得到矿浆；

所述矿浆经过滤机过滤，得到钾石盐。

10.根据权利要求9所述的钾石盐的生产方法，其中，过滤所述矿浆时，得到滤液，所述滤液输送至盐田摊晒。