專利名稱：一種用鉀混鹽制取硫酸鉀的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制取硫酸鉀的方法，特別涉及用單一的鉀混鹽原料轉(zhuǎn)化反應(yīng)成軟鉀鎂礬，再經(jīng)轉(zhuǎn)化后制取硫酸鉀的方法。
在現(xiàn)有技術(shù)中，CN1044108C公開了一種硫酸鹽型鹵水制取硫酸鉀的新工藝，該發(fā)明是將硫酸鹽型鹵水在鹽田曬制得到鉀鎂混鹽，用該原料在常溫下分解轉(zhuǎn)化得到氯化鉀和軟鉀鎂礬的混合鹽，這種混合鹽進一步分解轉(zhuǎn)化制取硫酸鉀；CN1281822A，CN1439602A發(fā)明專利公開的制取硫酸鉀的方法中，除采用了藥劑浮選以外，在軟鉀鎂礬的轉(zhuǎn)化反應(yīng)中，采用了加入氯化鉀的操作步驟。
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，發(fā)明了一種使用單一的鉀混鹽原料制取硫酸鉀的方法。
本發(fā)明是采用鹽湖地區(qū)人工鹽田灘曬得到的鉀混鹽為原料，在不同溫度下，通過兩段轉(zhuǎn)化法制取硫酸鉀。其特征為鉀混鹽原料在不同溫度轉(zhuǎn)化時，即不產(chǎn)生氯化鉀，也不需加入氯化鉀，便可直接制取硫酸鉀，加工過程的母液E1、E2可循環(huán)利用，只使用微咸水或淡水，因此，本發(fā)明具有原料單一、工藝流程短、設(shè)備簡單、易操作、投資少，充分利用了鹽湖資源和環(huán)境條件等優(yōu)勢；加工過程無三廢產(chǎn)生、不污染環(huán)境。
本發(fā)明是通過如下步驟來實現(xiàn)的1、鉀混鹽，按重量比組成如下K1+8.00～11.00％，Mg2+6.50～8.50％，Na1+5.00～8.00％，SO42-15.00～25.00％，Cl1-25.00～30.00％，H2O 25.00～40.00％，加入E2母液和礦化度在6～9g/l的微咸水或淡水，在20～35℃攪拌條件下進行一段轉(zhuǎn)化反應(yīng)，固液分離得到固體軟鉀鎂礬，其重量比組成如下K1+18.00～19.00％，Mg2+5.50～6.50％，Na1+0.20～1.00％，SO42-43.00～45.00％，Cl1-1.00～2.00％，分離后的E1母液進入鹽田，回收利用。
2、前述的軟鉀鎂礬加入到二段轉(zhuǎn)化槽中，加入熱微咸水或熱淡水在55～65℃攪拌條件下進行二段轉(zhuǎn)化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化完全后進行固液分離，E2母液加入到一段轉(zhuǎn)化中利用，固體為濕基硫酸鉀，經(jīng)干燥后即得硫酸鉀產(chǎn)品。
其中上述步驟1中，是前述鉀混鹽，E2母液和加入的微咸水或淡水按照其一定比例調(diào)配，使轉(zhuǎn)化反應(yīng)相點按照K1+、Na1+、Mg2+//Cl1-、SO42--H2O五元水鹽體系相圖移至該溫度下軟鉀鎂礬的結(jié)晶相區(qū)內(nèi)，結(jié)晶固體為軟鉀鎂礬。
上述步驟2中，軟鉀鎂礬制取硫酸鉀的原理是按照K1+、Mg2+//Cl1-、SO42--H2O四元水鹽體系55℃相圖，使轉(zhuǎn)化反應(yīng)移至該溫度下硫酸鉀的結(jié)晶區(qū)內(nèi)，得到固體硫酸鉀。
本發(fā)明的技術(shù)可以通過以下方案來進一步實現(xiàn)。前述制取硫酸鉀的方法，其特點是將鉀混鹽原料，E2母液、微咸水或淡水按重量比1∶1.0～1.5∶0.2～0.5混合，在20～35℃攪拌條件下，轉(zhuǎn)化反應(yīng)0.5～1.5小時，這是一段轉(zhuǎn)化反應(yīng)過程的最佳配比和反應(yīng)條件。
本發(fā)明的技術(shù)還可以通過以下方案來進一步實現(xiàn)。前述制取硫酸鉀的方法，其特點是將固體軟鉀鎂礬，熱微咸水或熱淡水按重量比1∶1.0～1.5混合，在55～65℃攪拌條件下，轉(zhuǎn)化反應(yīng)0.5～1.5小時，這是二段轉(zhuǎn)化反應(yīng)過程的最佳配比和反應(yīng)條件。
本發(fā)明于2002年11月～2003年10月在羅布泊鹽湖完成了室內(nèi)實驗和年產(chǎn)500噸的中試試驗。下面的實施例進一步闡述了本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容。
本實施例中，是用羅布泊硫酸鎂亞型鹵水在人工鹽田灘曬得到的鉀混鹽，按重量比組成如下K1+9.20％，Mg2+7.21％，Na1+7.98％，SO42-21.42％，Cl1-25.87％，H2O 28.10％，與E2母液，微咸水或淡水按重量比1∶1.0～1.5∶0.2～0.5調(diào)配成料漿，在20～35℃攪拌條件下轉(zhuǎn)化反應(yīng)0.5～1.5小時，固液分離得到固體軟鉀鎂礬；再將該軟鉀鎂礬與熱微咸水或熱淡水按重量比1∶1.0～1.5調(diào)配成料漿，在55～65℃攪拌條件下轉(zhuǎn)化反應(yīng)0.5～1.5小時，分離二段轉(zhuǎn)化母液，得到固體硫酸鉀，經(jīng)干燥后即為硫酸鉀產(chǎn)品，產(chǎn)品純度達K1+39.85％、SO42-52.96％、Cl1-0.18％，K2O含量為50.27％，產(chǎn)品質(zhì)量符合國標優(yōu)級品標準，單次循環(huán)鉀收率在40.0～45.0％，鉀混鹽原料在整個加工過程中即不產(chǎn)生氯化鉀，也不需加入氯化鉀，因此，本發(fā)明為硫酸鎂亞型鹵水鹽湖資源的開發(fā)利用提供了一種新方法。
工藝流程圖見說明書附圖
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權(quán)利要求
1.以鉀混鹽、微咸水或淡水為原料，在不同溫度條件下，通過兩次轉(zhuǎn)化直接制取硫酸鉀的方法，其特征在于，將上述原料在20～35℃條件下通過轉(zhuǎn)化為固體軟鉀鎂礬，再以軟鉀鎂礬為原料，在55～65℃條件下通過轉(zhuǎn)化得到硫酸鉀。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，鉀混鹽原料、E2母液、微咸水或淡水按重量比1∶1.0～1.5∶0.2～0.5調(diào)配成料漿，加入到一段轉(zhuǎn)化槽中，然后在20～35℃條件下攪拌轉(zhuǎn)化0.5～1.5小時；固液分離得到固體軟鉀鎂礬和E1母液，E1母液送入鹽田，回收利用。
3.按權(quán)利要求1、2所述的方法，其特征在于，單一的軟鉀鎂礬和熱微咸水或熱淡水按照1∶1.0～1.5的重量比混合，加入到二段轉(zhuǎn)化槽中，在55～65℃攪拌條件下，經(jīng)0.5～1.5小時轉(zhuǎn)化反應(yīng)，固液分離后直接得到硫酸鉀，E2母液返回前工序循環(huán)利用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用鉀混鹽、微咸水或淡水為原料制取硫酸鉀的方法，特別涉及用單一的鉀混鹽原料轉(zhuǎn)化成軟鉀鎂礬，再以軟鉀鎂礬為原料通過轉(zhuǎn)化制取硫酸鉀的方法。該發(fā)明具有原料單一、工藝流程短、設(shè)備簡單、易操作、投資少，轉(zhuǎn)化母液可回收利用，無三廢產(chǎn)生等特點。
文檔編號C01D5/02GK1696059SQ200410038989
公開日2005年11月16日 申請日期2004年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月12日
發(fā)明者李 浩, 唐中凡, 魏磊 申請人:國投新疆羅布泊鉀鹽有限責(zé)任公司