專利名稱：含鉀硫混鹽礦高溫?zé)峤♀?、低溫冷析光鹵石制取氯化鉀的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鹽化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種物理法無機(jī)鹽相化學(xué)分離技術(shù)，具 體涉及一種以硫酸鎂亞型鹽湖含鉀鹵水鹽田日曬蒸發(fā)所得含鉀硫酸鹽礦混礦， 氯化鎂飽和鹵水為原料，高溫?zé)峤♀洝⒌蜏乩湮龉恹u石制取氯化鉀的方法。
背景技術(shù)：
硫酸鹽型鹽湖含鉀鹵水在鹽田蒸發(fā)過程中，都會(huì)得到含軟鉀鎂釩、鉀鹽鎂 釩、鉀石鹽、氯化納、硫酸鎂的混礦，有時(shí)此混礦中也會(huì)含有一定量的光鹵石。 我國硫酸鹽型鹽湖較多，其鉀資源總儲(chǔ)量與氯化物型鹽湖鉀資源總儲(chǔ)量相當(dāng)， 甚至略有盈余。此類混礦采用浮選法技術(shù)加工制取硫酸鉀鎂肥較為合適，但硫
酸鉀鎂肥的附加值低；采用浮選法技術(shù)加工制取高附加值的氯化鉀產(chǎn)品工藝較 復(fù)雜， 一般得不到高品位的氯化鉀產(chǎn)品，即使得到氯化鉀產(chǎn)品，其收率也較低； 而且該工藝?yán)消u使用量大，對(duì)資源形成較大的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是針對(duì)硫酸鹽型鹽湖含鉀鹵水在鹽田蒸發(fā)得到的混礦 制取氯化鉀產(chǎn)品存在的不足，提供一種節(jié)約資源，工藝簡單，鉀收率高，產(chǎn)品 品位高的制取氯化鉀的方法。
一種含鉀硫混鹽礦高溫?zé)峤♀洝⒌蜏乩湮龉恹u石制取氯化鉀的方法，由 以下工藝步驟完成
① 將含鉀硫酸鹽型鹽湖鹵水鹽田日曬蒸發(fā)直到鹵水對(duì)鉀飽和，固液分離； 分離后鉀飽和鹵水再蒸發(fā)到對(duì)氯化鎂飽和，固液分離，分別得到原料固礦(含 鉀硫混鹽礦)和氯化鎂剛飽和鹵水。所得含鉀硫混鹽礦的主要礦物構(gòu)成為氯 化鈉、硫酸鎂、軟鉀鎂釩、鉀鹽鎂釩、鉀石鹽等的混礦，有時(shí)此混礦中也含有 一定量光鹵石。氯化鎂鹵水的濃度在7.5~8.5%。
② 將含鉀硫混鹽礦與氯化鎂飽和鹵水以1:1 1:5的重量比例混合，混合后 物料加熱到100 15(TC，熱溶浸取含鉀硫混鹽礦中的鉀，高溫狀態(tài)下鉀以離子 形式進(jìn)入溶液，鈉、硫、鎂以相應(yīng)固體鹽的形式存在。當(dāng)料漿加熱升溫到預(yù)定溫度時(shí)熱浸取過程即為完成，停止加熱，浸取完成料漿在保溫條件下靜置沉降
l-20min，高溫固液分離，鈉、硫、鎂以相應(yīng)固體鹽的形式分離出去，鉀以離 子形式留在高溫液體中；高溫固相主要為氯化納、硫酸鎂和一些不溶物，堆放 作為以后提取硫酸鎂原料；濾液冷卻到20 40'C，高溫溶液中含的鉀以高純光 鹵石形式析出。固液分離，固相即為高純光鹵石(NaC1^7%)，液相光鹵石冷 析液作為含鉀硫混鹽礦的高溫浸取液循環(huán)使用氯化鎂飽和鹵水、光鹵石冷析 液、含鉀硫混鹽礦以(5 1) : (5~1) : (1~5)的重量比例配料，再加熱進(jìn)行 高溫浸取。
③將高純光鹵石與水以(1~5) : (0.1~1)的重量比例配料，料漿在10~50°C 分解10 90min，分解完成料漿固液分離，固相為氯化鉀，光卣石分解液作為 含鉀硫混鹽礦的高溫浸取液循環(huán)使用氯化鎂飽和鹵水、光卣石分解液、含鉀 硫混鹽礦以(5 1) : (5~1) : (1 5)的重量比例配料后，再加熱進(jìn)行高溫浸 取。
光鹵石分解液、光鹵石冷析液作為含鉀硫混鹽礦的高溫浸取液循環(huán)使用 時(shí)，可以將光鹵石分解液、光鹵石冷析液分別與氯化鎂飽和鹵水進(jìn)行兌鹵，也 可以將二者同時(shí)與氯化鎂飽和鹵水進(jìn)行兌鹵，這時(shí)，氯化鎂飽和鹵水、光鹵石 分解液、光鹵石冷析液、含鉀硫混鹽礦以(5~1) : (5~1) : (1~5) : (1~5) 的重量比例配料。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、 本發(fā)明的光鹵石冷析液，光鹵石分解液作熱浸取介質(zhì)循環(huán)利用，整個(gè) 過程沒有廢液排出，鉀的浸取回收利用率高，老鹵耗量少，鉀的全循環(huán)收率 280%,與同類工藝相比，鉀的回收率可提高5~10%;產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)(KC1含 量)290%，實(shí)現(xiàn)了高效利用資源的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略。
2、 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了光鹵石冷卻母液、光鹵石分解液的循環(huán)利用，減少了鹽 田老鹵的輸送量，與同類工藝相比廢液的排放和處理量減少了 50%。
3、 本發(fā)明在制取過程中不需任何浮選劑，綠色環(huán)保。
4、 本發(fā)明工藝簡單，原料廉價(jià)易得，能耗較低，成本較低。
5、 本發(fā)明方法也適用于其它可溶性含鉀礦物的加工利用，適應(yīng)性強(qiáng)。


圖1為本發(fā)明制取氯化鉀的工藝流程圖
具體實(shí)施例方式
下面以實(shí)施實(shí)例說明本發(fā)明的工藝過程 實(shí)施例1
化學(xué)組成系統(tǒng)點(diǎn)為金作美^,1^\1§//(:1，804-112015°?；?5°(:介穩(wěn)相圖軟 鉀鎂釩相區(qū)的含鉀硫酸鹽型鹽湖鹵水日曬蒸發(fā)直到鹵水對(duì)鉀飽和，固液分離；
分離后鉀飽和鹵水再蒸發(fā)到對(duì)氯化鎂飽和，固液分離，分別得到原料固礦——
含鉀硫混鹽礦(主要礦物構(gòu)成為氯化鈉、硫酸鎂、軟鉀鎂釩、鉀鹽鎂釩、鉀 石鹽等的混礦，其化學(xué)組成為K: 4.5 6.5%， Mg: 5.5~6.5%, Na: 6~15%， CI: 25~30°/。， S04 : 15~25%)和氯化鎂剛飽和鹵水(氯化鎂鹵水的濃度在 7.5 8.5%)。
② 將所得固體混礦與氯化鎂飽和鹵水以1: 5的重量比例混合，混合后物料 加熱到13(TC,靜置10min，傾出清液，底部料漿趁熱過濾，濾液和傾出清液 混合，冷卻到3(TC，固液分離，固相即為高純光鹵石；液相光鹵石冷析液再 與固體混礦、氯化鎂飽和鹵水以5:5:1的重量比例混合；重復(fù)循環(huán)上述熱浸取 工藝。
③ 將所得高純光鹵石與水以1:0.7的重量比例混合，在3(TC分解40min， 固液分離，固相即為氯化鉀濕產(chǎn)品，液相為光鹵石分解液。光鹵石分解液與、 光鹵石冷析液、氯化鎂飽和鹵水、固體混礦以2:2:1:1的重量比混合后，作為 固體礦物的熱浸取液重復(fù)循環(huán)上述熱浸取工藝，制取光鹵石。
本實(shí)施例中，鉀的全循環(huán)收率為80%，產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)(KC1含量)為卯％。 實(shí)施例2
① 與實(shí)施例1同。
② 將所得固體混礦與氯化鎂飽和鹵水以1: 3的重量比例混合，混合后物料 加熱到120'C,靜置15min，傾出清液，底部料漿趁熱過濾，濾液和傾出清液 混合，冷卻到20°C，固液分離，固相即為高純光鹵石；液相光鹵石冷析液再 與固體混礦、氯化鎂飽和鹵水以5:2:1的重量比例混合，重復(fù)循環(huán)上述熱浸取 工藝。
③ 將所得高純光鹵石與水以1:0.8的重量比例混合，在5(TC分解40min， 固液分離，固相即為氯化鉀濕產(chǎn)品，液相為光鹵石分解液。光鹵石分解液與、 光鹵石冷析液、氯化鎂飽和鹵水、固體混礦以2:1:1:2的重量比混合后，作為 固體礦物的熱浸取液，重復(fù)循環(huán)上述熱浸取工藝，制取光鹵石。
本實(shí)施例中，鉀的全循環(huán)收率為82%,產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)(KC1含量)為93%。實(shí)施例3、
① 與實(shí)施例1同。
② 將所得固體混礦與氯化鎂飽和鹵水以1:4的重量比例混合，混合后物料 加熱到13(TC，靜置10min，傾出清液，底部料漿趁熱過濾，濾液和傾出清液 混合，冷卻到40'C，固液分離，固相即為高純光鹵石；液相光鹵石冷析液再 與固體混礦、氯化鎂飽和鹵水以1:3:5的重量比例混合，重復(fù)循環(huán)上述熱浸取 工藝。
③ 將所得高純光鹵石與水以1:0.9的重量比例混合，在2(TC分解60min， 固液分離，固相即為氯化鉀濕產(chǎn)品，液相為光鹵石分解液。光鹵石分解液與、 光鹵石冷析液、氯化鎂飽和鹵水、固體混礦以1:5:5:2的重量比混合后，作為 固體礦物的熱浸取液，制取光鹵石。
本實(shí)施例中，鉀的全循環(huán)收率為83%，產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)(KC1含量)為95%。 實(shí)施例4、
① 與實(shí)施例1同。
② 將所得固體混礦與氯化鎂飽和鹵水以1:3.5的重量比例混合，混合后物 料加熱到135"C，靜置10min，傾出清液，底部料漿趁熱過濾，濾液和傾出清 液混合，冷卻到40°C，固液分離，固相即為高純光鹵石；液相光鹵石冷析液 再與固體混礦、氯化鎂飽和鹵水以1:3:2的重量比例混合，重復(fù)循環(huán)上述熱浸 取工藝。
③ 將所得高純光鹵石與水以1:0.8的重量比例混合，在40。C分解15min, 固液分離，固相即為氯化鉀濕產(chǎn)品，液相為光鹵石分解液。光鹵石分解液與、 光鹵石冷析液、氯化鎂飽和鹵水、固體混礦以5:1:1:5的重量比混合后，作為 固體礦物的熱浸取液，重復(fù)循環(huán)上述熱浸取工藝，制取光鹵石。
本實(shí)施例中，鉀的全循環(huán)收率為81%，產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)(KC1含量)為92%。
權(quán)利要求
1、一種含鉀硫混鹽礦高溫?zé)峤♀?、低溫冷析光鹵石制取氯化鉀的方法，由以下工藝步驟完成①將含鉀硫酸鹽型鹽湖鹵水鹽田日曬蒸發(fā)得到含鉀硫混鹽礦與氯化鎂飽和鹵水以1∶1～1∶5的重量比例混合，混合后物料加熱到100～150℃，停止加熱，料漿在保溫條件下靜置沉降10～20min，高溫固液分離，濾液冷卻到20～40℃，固液分離，固相即為高純光鹵石，液相光鹵石冷析液作為含鉀硫混鹽礦的高溫浸取液循環(huán)使用；②高純光鹵石與水以(1～5)∶(0.1～1)的重量比例配料，料漿在10～50℃分解10～90min，分解完成料漿固液分離，固相為氯化鉀，光鹵石分解液作為含鉀硫混鹽礦的高溫浸取液循環(huán)使用。
2、 如權(quán)利要求1所述含鉀硫混鹽礦高溫?zé)峤♀?、低溫冷析光鹵石制取 氯化鉀的方法，其特征在于光鹵石冷析液作為含鉀硫混鹽礦的高溫浸取液循 環(huán)使用時(shí)，氯化鎂飽和鹵水、光鹵石冷析液、含鉀硫混鹽礦以(5 1) : (5~1)(1~5):的重量比例配料。
3、 如權(quán)利要求1所述含鉀硫混鹽礦高溫?zé)峤♀洝⒌蜏乩湮龉恹u石制取 氯化鉀的方法，其特征在于光鹵石分解液作為含鉀硫混鹽礦的高溫浸取液循 環(huán)使用時(shí)，氯化鎂飽和鹵水、光鹵石分解液、含鉀硫混鹽礦以(5~1) : (5~1):(1~5):的重量比例配料。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種采用含鉀硫酸鹽型鹽湖鹵水制取氯化鉀的方法，該方法是將含鉀硫酸鹽型鹽湖鹵水鹽田日曬蒸發(fā)得到的含鉀硫混鹽礦與氯化鎂飽和鹵水，先通過高溫?zé)峤摮然c和硫酸鎂，高溫浸取液再通過冷析得高純光鹵石，然后將高純光鹵石水分解析出氯化鉀。光鹵石冷析液，光鹵石分解液料作熱浸取介質(zhì)循環(huán)利用，整個(gè)過程沒有廢液排出，鉀的浸取回收利用率高，老鹵耗量少，鉀的全循環(huán)收率≥80％，產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)(KCl含量)≥90％，實(shí)現(xiàn)了高效利用資源的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略。
文檔編號(hào)C01D3/08GK101412525SQ20081023228
公開日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2008年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月30日
發(fā)明者孟瑞英, 張全有, 李海民, 楊海云, 陳育剛 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院青海鹽湖研究所