CN111250268A - 正浮选氯化钾的浮选剂、浮选组合物及氯化钾的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种正浮选氯化钾的浮选剂、浮选组合物及氯化钾的制备方法，涉及盐湖钾盐制备领域。正浮选氯化钾的浮选剂的有效成分为单酰甘油。本申请提供的氯化钾的制备方法，利用本申请提供的正浮选氯化钾的浮选剂以及浮选组合物，实现浮现氯化钾的效果佳，且生物相容性佳、无毒且使用安全。

Description

正浮选氯化钾的浮选剂、浮选组合物及氯化钾的制备方法

技术领域

本申请涉及盐湖钾盐制备领域，具体而言，涉及一种正浮选氯化钾的浮选剂、浮选组合物及氯化钾的制备方法。

背景技术

目前我国从氯化物型盐湖溶液中提取氯化钾的最高技术水平的两条工艺路线“冷分解-正浮选”和“反浮选-冷结晶”生产氯化钾的工艺中，用于正浮选的主要浮选药剂为阳离子型捕收剂脂肪胺(氨基酰胺、脂肪胺、混合胺等)，常见的为十八烷基胺；用于反浮选的主要浮选药剂为硫酸型钾盐、泻利盐钾、芒硝等；一般上述浮选剂还需加入调整剂、活化剂、抑制剂和起泡剂等，成本较高。

正浮选常用的十八烷基胺使用过程中会对环境会造成污染。在氯化钾的生产过程中过量的十八烷基胺在尾液中，被排入盐田，而此种长碳链胺类捕收剂很难自然降解，长期使用会在盐湖溶液中形成累积，对盐湖资源造成污染，并且当电解含有十八烷胺的工业氯化钾时，如果原料中胺的含量超过一定的浓度，则容易发生爆炸。

发明内容

本申请提供一种正浮选氯化钾的浮选剂、浮选组合物及氯化钾的制备方法，以改善上述问题。

本申请第一方面实施例的正浮选氯化钾的浮选剂，其有效成分为单酰甘油。

根据本申请实施例的正浮选氯化钾的浮选剂，其采用生物相容性佳、无毒且安全的单酰甘油作为正浮选剂，替换现有的阳离子型捕收剂十八烷基胺，有效解决背景技术中的问题，同时，利用本申请提供的正浮选氯化钾的浮选剂氯化钾的得率可高达94％。

本申请第二方面实施例的正浮选氯化钾的浮选组合物，其有效成分包括单酰甘油、稀盐酸以及二号油。

通过三种有效物质的配合，实现浮选氯化钾的目的。

本申请第三方面实施例的一种氯化钾的制备方法，其包括：

在溶解有氯化钾、氯化钠以及氯化镁的饱和母液中添加浮选药剂，将产生的泡沫刮出并对泡沫过滤，对得到的滤渣洗涤、脱水以及干燥，即得氯化钾。

其中，饱和母液含有氯化钠结晶以及氯化钾结晶，浮选药剂为本申请第一方面提供的浮选药剂和/或本申请第二方面实施例提供的浮选组合物。

根据本申请第三方面实施例的氯化钾的制备方法，利用提供的浮选剂和/或浮选组合物，实现氯化钾的制备，同时由于有效保护环境，降低环境处理成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请提供的氯化钾的制备方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本申请实施例的正浮选氯化钾的浮选剂、浮选组合物及氯化钾的制备方法进行具体说明。

由于钾盐浮选的机理主要分为两个部分：(1)氯化钾晶体的选择性吸附。由于浮选体系是电解质浓度极高的饱和溶液体系，且钾盐颗粒表面具有高度亲水性，因此颗粒表面性质会受溶液电解质中高离子浓度的影响；(2)捕收剂的弥散。在浮选过程中，溶液矿物的理化性质会随着浮选药剂的性质、无机盐离子浓度等因素的变化而变化。

因此，本申请第一方面提供的一种正浮选氯化钾的浮选剂，其有效成分为单酰甘油。

需要说明的是，有效成分除了可以全部为单酰甘油以外，也可以添加其他的浮选成分，以配合使用，有效浮选钾盐。

因此，本申请第二方面实施例的正浮选氯化钾的浮选组合物，其有效成分包括单酰甘油、稀盐酸以及二号油。

可选地，本申请中，单酰甘油包括单硬脂酸甘油酯、单软脂酸甘油酯、单油酸甘油酯、月桂酸单甘油酯中的至少一种。例如，单酰甘油包括单硬脂酸甘油酯、单软脂酸甘油酯、单油酸甘油酯、月桂酸单甘油酯中的任一种，也可以为单硬脂酸甘油酯和单软脂酸甘油酯的混合物，也可以为单软脂酸甘油酯、单油酸甘油酯和月桂酸单甘油酯的混合物，还可以为上述四者的混合物，本领域技术人员可根据实际的需求进行选择。

上述单硬脂酸甘油、单软脂酸甘油酯、单油酸甘油酯、月桂酸单甘油酯均为非离子型的表面活性剂，且无毒，被认为是安全的食品添加剂，其分子中包含有亲水性的羟基和亲油性的烃基，添加后可显著降低水油两相的界面张力，能使互相不溶的亲水性物质和疏水性物质形成稳定的乳液。

其中，单软脂酸甘油酯包括1-棕榈酸单甘油酯和/或单棕榈酸甘油酯。

可选地，单酰甘油为单硬脂酸甘油酯，其得率佳且易于获得。

可选地，二号油为萜烯醇大于50％的二号油，稀盐酸的浓度为2-7wt％，例如稀盐酸的浓度为2wt％、3wt％、4wt％、4.5wt％、5wt％、6wt％、7wt％中的任一值或任意两个值构成的范围值内。通过稀盐酸、单酰甘油及二号油的配合，有效浮选氯化钾。

具体地，按重量份数计，有效成分包括：2-3.5份的单酰甘油、5-7份的稀盐酸以及3.5-5份的二号油。

可选地，按重量份数计，有效成分包括：2.5-3.5份的单酰甘油、5.6-7份的稀盐酸以及3.7-4.5份的二号油。

通过上述各有效成分的互相配合，使正浮选氯化钾的浮选效果佳。

请参阅图1，本申请第三方面提供一种氯化钾的制备方法，其包括：

在含有氯化钾、氯化钠以及氯化镁的饱和母液中添加浮选药剂，将产生的泡沫刮出并对泡沫过滤，对得到的滤渣洗涤、脱水以及干燥，即得氯化钾；其中，饱和母液含有氯化钠结晶以及氯化钾结晶。所述浮选药剂为本申请第一方面实施例提供的正浮选氯化钾的浮选剂和/或本申请第二方面实施例提供的正浮选氯化钾的浮选组合物。

需要说明的是，含有氯化钾、氯化钠以及氯化镁的饱和母液是指该饱和母液中的氯化钾、氯化钠以及氯化镁三者均达到饱和。

实际的使用过程中，氯化钾的制备方法在添加正浮选氯化钾的浮选剂之前，首先需要获得溶解有氯化钾、氯化钠以及氯化镁的饱和母液，具体例如饱和母液由一定的光卤石、食盐与水混合所得，或由粗钾(含有氯化钾、氯化钠、氯化镁、硫酸钙和水)与水混合所得，本领域技术人员可根据实际的需求选择。

上述条件下，基于氯化镁的溶解度很大且氯化钾、氯化钠以及氯化镁的共离子效应，导致氯化钾、氯化钠的溶解度随着氯化镁浓度的上升而急剧降低，氯化钾饱和后光卤石或粗钾继续溶解，使饱和的氯化钾和氯化钠以结晶形式析出。氯化钠以及氯化钾的晶体表面，具有不同程度的被水润湿。此差异是由于晶体表面和水分子结合力强弱不同所引起的。在一般条件下，这种差别对氯化钾和氯化钠来说是不显著的，但加入正浮选氯化钾的浮选剂后改变氯化钾的表面性质，氯化钾与泡沫结合升至饱和母液的表面，而氯化钠存留于饱和母液。

因此实际的使用过程中，可尽可能保证光卤石中的氯化镁能够全部溶解于水，保证饱和母液中具有较高的氯化镁浓度，以降低氯化钾的浓度，保证较高的氯化钾的得率，具体地，可通过控制光卤石、食盐与水的比例进行，可选地，光卤石、食盐与水的质量比依次为39-41:58-62：35-37，例如光卤石、食盐与水的质量比依次为40:60:38。

为了保证较佳的浮选效果，可选地，浮选药剂在饱和母液的含量为0.01-5wt％，例如浮选药剂在饱和母液的含量为0.01wt％、0.1wt％、0.3wt％、0.5wt％、0.7wt％、0.9wt％、1wt％、1.5wt％、2wt％、3wt％、3.5wt％、4wt％、5wt％中的任一值或任意两个值构成的范围值内。

可选地，浮选药剂在饱和母液的含量为0.1-3wt％。

需要说明的是，由于氯化钠颗粒小，因此可能附着在泡沫上，因此为了除去刮除的泡沫含有的氯化钾，对过滤后获得滤渣进行洗涤，以去除泡沫中粘附的氯化钠。其中，洗涤采用水即可。

脱水采用离心机脱水，也即是说过滤后，滤渣的含水量需要小于7％。干燥的形式为烘干，使最后氯化钾产品的含水量≤2％。

可选地，在脱水与干燥步骤之间包括精制脱水后获得的粗制氯化钾。其中，精制的方法包括：粗制氯化钾加入水，再次成浆，通过再次的过滤，以除去杂质，进行精制。

以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

一种氯化钾的制备方法，其包括：

设置15个饱和母液组，每个饱和母液组为：将光卤石(KCl·MgCl₂·6H₂O)400g和食盐600g，加入360g水，溶解120min所得。

每个饱和母液组分别边搅拌边加入浮选剂十八烷基胺(0.05g，0.1g，0.15g)、单硬脂酸甘油酯(0.05g，0.1g，0.15g)、单软脂酸甘油酯(0.05g，0.1g，0.15g)、单油酸甘油酯(0.05g，0.1g，0.15g)和月桂酸单甘油酯(0.05g，0.1g，0.15g)，添加完毕停止搅拌。

然后，采用同样的方式处理，也即是将含有氯化钾的泡沫刮出，过滤、洗涤、脱水、精制、烘干，即得氯化钾产品。

其中，浮选结果如表1所示。

表1浮选结果对比

根据表1，可以发现，单酰甘油的氯化钾产品得率与十八烷基胺的氯化钾产品得率相当，可以替换十八烷基胺进行正浮选氯化钾。其中，在添加量相同的条件下，单硬脂酸甘油酯的氯化钾产品得率明显优于十八烷基胺的氯化钾产品得率。

其中，单酰甘油组的氯化钾产品的纯度为90-93％，单硬脂酸甘油酯组的氯化钾产品的纯度可达到93％，十八烷基胺组的氯化钾产品的纯度为90％。

实施例2

一种氯化钾的制备方法，其包括：

设置15个饱和母液组，每个饱和母液组为：将钾(1000g，KCl＝38.3wt％，NaCl＝49.3wt％，MgC1₂＝2.6wt％，CaSO₄＝2.0wt％，余量的水H₂O)，加入360g水，溶解120min所得。

每个饱和母液组中分别加入浮选剂十八烷基胺(0.05g，0.1g，0.15g)、单硬脂酸甘油酯(0.05g，0.1g，0.15g)、单软脂酸甘油酯(0.05g，0.1g，0.15g)、单油酸甘油酯(0.05g，0.1g，0.15g)和月桂酸单甘油酯(0.05g，0.1g，0.15g)，然后，采用同样的方式处理，也即是将含有氯化钾的泡沫刮出，过滤、洗涤、脱水、精制、烘干，即得氯化钾产品。

其中，浮选结果如表1所示。

表1浮选结果对比

根据表1，可以发现，单酰甘油的氯化钾产品得率与十八烷基胺的氯化钾产品得率相当，可以替换十八烷基胺进行正浮选氯化钾。其中，在添加量相同的条件下，单硬脂酸甘油酯的氯化钾产品得率明显优于十八烷基胺的氯化钾产品得率。

实施例3

一种氯化钾的制备方法，其包括：

其与实施例1的区别仅在于：

本实施例采用的浮选药剂为浮选组合物，浮选组合物按重量份数计，有效成分包括：3份的单硬脂酸甘油酯、6份的浓度为4wt％的稀盐酸以及4份的二号油。其中，饱和母液组加入浮选组合物分别为0.05g，0.1g，0.15g。

其中，浮选结果如表2所示。

表1浮选结果对比

浮选剂添加量	0.05g	0.10g	0.15g
				氯化钾产品得率	88.9％	91.4％	92.3％

实施例4

一种氯化钾的制备方法，其包括：

其与实施例1的区别仅在于：

浮选剂由0.7g的单硬脂酸甘油酯以及0.3g的单软脂酸甘油酯组成。

其中，氯化钾产品的得率为91.8％。

实施例5

一种正浮选氯化钾的浮选组合物，按重量份数计，有效成分包括：3.5份的单酰甘油、5.5份的稀盐酸以及4.5份的二号油。

其中，稀盐酸的浓度为5wt％。

实施例6

一种正浮选氯化钾的浮选组合物，按重量份数计，有效成分包括：3.5份的单酰甘油、5.5份的稀盐酸以及4份的二号油。

其中，稀盐酸的浓度为3wt％。

实施例7

一种正浮选氯化钾的浮选组合物，按重量份数计，有效成分包括：3份的单酰甘油、5.5份的稀盐酸以及4份的二号油。

其中，稀盐酸的浓度为3wt％。

实施例8

一种正浮选氯化钾的浮选组合物，按重量份数计，有效成分包括：3.1份的单酰甘油、5.8份的稀盐酸以及4.2份的二号油。

其中，稀盐酸的浓度为5wt％。

综上所述，本申请提供的氯化钾的制备方法，利用本申请提供的正浮选氯化钾的浮选剂以及浮选组合物，实现浮现氯化钾的效果佳，且生物相容性佳、无毒且使用安全。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种正浮选氯化钾的浮选剂，其特征在于，其有效成分为单酰甘油。

2.根据权利要求1所述的浮选剂，其特征在于，所述单酰甘油包括单硬脂酸甘油酯、单软脂酸甘油酯、单油酸甘油酯、月桂酸单甘油酯中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的浮选剂，其特征在于，所述单酰甘油为单硬脂酸甘油酯。

4.一种正浮选氯化钾的浮选组合物，其特征在于，其有效成分包括单酰甘油、稀盐酸以及二号油。

5.根据权利要求4所述的浮选组合物，其特征在于，按重量份数计，所述有效成分包括：2-3.5份的所述单酰甘油、5-7份的所述稀盐酸以及3.5-5份的所述二号油。

6.根据权利要求5所述的浮选组合物，其特征在于，按重量份数计，所述有效成分包括：2.5-3.5份的单酰甘油、5.6-7份的稀盐酸以及3.7-4.5份的二号油。

7.根据权利要求5或6所述的浮选组合物，其特征在于，所述稀盐酸的浓度为2-7wt％。

8.一种氯化钾的制备方法，其特征在于，包括：

在溶解有氯化钾、氯化钠以及氯化镁的饱和母液中添加浮选药剂，将产生的泡沫刮出并对所述泡沫过滤，对得到的滤渣洗涤、脱水以及干燥，即得所述氯化钾；

其中，所述饱和母液含有氯化钠结晶以及氯化钾结晶，所述浮选药剂为权利要求1-3任意一项所述的浮选剂和/或权利要求4-7任意一项所述的浮选组合物。

9.根据权利要求8所述的氯化钾的制备方法，其特征在于，所述浮选药剂在所述饱和母液的含量为0.01-5wt％。

10.根据权利要求8所述的氯化钾的制备方法，其特征在于，所述饱和母液由光卤石、食盐与水混合所得，所述光卤石、食盐与水的质量比依次为39-41:58-62：35-37。

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