專(zhuān)利名稱(chēng)：自然蒸發(fā)富集飽和氯化鎂鹵水中微量元素的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無(wú)機(jī)鹽化工技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及自然蒸發(fā)富集飽和氯化鎂鹵水中微量元素的方法。
背景技術(shù)：
硫酸鹽型鹽湖鹵水中富含K、Mg、Na、Cl、S042_，以及一些微量元素，如鋰、銣、溴、鈾等。在老鹵階段，鹵水的蒸發(fā)速度將變得非常緩慢甚至在陰雨天還會(huì)出現(xiàn)從空氣中倒吸水份的可能，鹵水中的微量元素富集速度會(huì)變得很慢，鹵水的物化屬性變得比較復(fù)雜，氯化鎂達(dá)到飽和之后很難繼續(xù)自然蒸發(fā)濃縮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可使微量元素富集的自然蒸發(fā)富集飽和氯化鎂鹵水中微量元素的方法。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所述的一種自然蒸發(fā)富集飽和氯化鎂鹵水中微量元素的方法，包括以下步驟(1)自然蒸發(fā)處理硫酸鹽型鹽田鹵水經(jīng)過(guò)日曬、自然蒸發(fā)，失去水分使鹽田鹵水濃縮后成為鹽田老鹵；(2)加入KCl處理將純度彡98%的KCl與蒸餾水按1 0. 10 1 0. 11的質(zhì)量比混合攪拌成糊狀后，以lOOg/min的速度將所述步驟(1)所得的鹽田老鹵加入到糊狀物中，攪拌3 4h，待鹽田老鹵與KCl完全轉(zhuǎn)化后進(jìn)行固液分離，得到母液和固相光鹵石礦； 所述鹽田老鹵與所述KCl的質(zhì)量比為1 0. 10 1 0. 15 ；(3)加入Na2SO4處理將純度彡98 %的Na2SO4與蒸餾水按1 0. 2 1 0. 25 的質(zhì)量比混合攪拌成糊狀后，以lOOg/min的速度將所述步驟( 所得的母液加入到糊狀物中，攪拌3 4h，待母液與Na2SO4完全轉(zhuǎn)化后進(jìn)行固液分離，得到C點(diǎn)母液，固相MgSO4 ·7Η20 和NaCl ；所述母液與所述Na2SO4的質(zhì)量比為1 0. 15 1 0. 23 ；(4)C點(diǎn)母液的自然蒸發(fā)將所述步驟C3)所得的C點(diǎn)母液進(jìn)行自然蒸發(fā)，使每千克C點(diǎn)母液蒸發(fā)水分140 170克水分之后，得到P點(diǎn)母液，固相光鹵石、MgSO4 · 7H20和 NaCl ；(5)將所述步驟(4)所得的P點(diǎn)母液依次按所述步驟( 、步驟( 、步驟(4)重復(fù)進(jìn)行兩次轉(zhuǎn)化分離、自然蒸發(fā)，得到新母液，固相光鹵石、MgSO4 · 7H20和NaCl ；(6)將所述步驟(2)、所述步驟⑷和所述步驟(5)所得的固相光鹵石按常規(guī)方法經(jīng)分解浮選得到純度> 88. O %的氯化鉀。所述步驟(1)中所得的鹽田老鹵中的主要元素質(zhì)量含量為K+0. 04 0.06%、 Mg2+8. 30 8. 60 %、CF22. 3 22. 6 %、S0:2. 80 3. 70 %，微量元素質(zhì)量比為 Li 0. 0091 0. 0098%、B 0. 0211 0. 0240%。所述步驟(2)所得的母液中主要元素質(zhì)量含量為K+1. 50 2. 00%,Mg2+6. 80 7. 10%,Cri9. 5 20. 2%、SO42I. 80 3. 20%，微量元素質(zhì)量比為 LiO. 018 ~ 0. 021%,B 0. 0526 0. 0529%。所述步驟⑶中所得的C點(diǎn)母液中主要元素質(zhì)量含量為K+1.85 1.87%、 Mg2+5. 07 5. 10 %、0Γ15. 20 15. 40 %、SO42T. 00 7. 03 %，微量元素質(zhì)量比為 Li 0. 010 0. 012%、B 0. 0269 0. 0279%。所述步驟(4)中所得的P點(diǎn)母液中主要元素質(zhì)量含量為K+0. 041 0.200%、 Mg2+7. 41 7. 59 %、0Γ19. 50 21. 0 %、S0:3. 10 3. 90 %，微量元素質(zhì)量比為 Li 0. 025 0. 028%,B 0. 0710 0. 0714%。所述步驟(5)中兩次轉(zhuǎn)化分離、自然蒸發(fā)的新母液中主要元素質(zhì)量含量依次為 K+O. 00 0. 10%,Mg2+7. 42 8· 50%ΧΓ19. 50 22. 50%,S042_2. 60 3. 70%,K+O. 000 0. 050%, Mg2+7. 41 8. 90%, 0Γ19. 5 24. 0%, SO42I. 55 ~ 3. 19 % ；微量元素質(zhì)量比依次為 Li 0. 052 0. 055%、B 0. 1360 0. 1367%，Li 0. 091 0. 094%、B 0. 2390 0. 2393% ο本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、由于本發(fā)明在鹽田老鹵中加入KCl和Na2SO4進(jìn)行處理，因此，使鹵水中的鎂離子以其它礦物形式結(jié)晶出來(lái)之后，液相中的鎂離子濃度降低，從而使液相部分在鹵水自然蒸發(fā)速度很慢或者停止的情況下可以繼續(xù)進(jìn)行自然蒸發(fā)濃縮，老鹵中的微量元素鋰、硼等不斷得到富集，同時(shí)本發(fā)明較自然蒸發(fā)濃縮工藝具有所耗時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)。2、本發(fā)明不但具有鹵水中氯化鎂含量達(dá)到飽和之后，可以使微量元素達(dá)到富集的特點(diǎn)，而且具有在空氣濕度<85%的情況下可繼續(xù)鹵水中微量元素的富集的特點(diǎn)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1自然蒸發(fā)富集飽和氯化鎂鹵水中微量元素的方法，包括以下步驟(1)自然蒸發(fā)處理硫酸鹽型鹽田鹵水經(jīng)過(guò)日曬、自然蒸發(fā)，失去水分使鹽田鹵水濃縮后成為鹽田老鹵。該鹽田老鹵中的主要元素的質(zhì)量含量為K+0. 04%, Mg2+S. 30%, Cr22. 3%、SO廣2. 80%，微量元素質(zhì)量比為 Li 0. 0091%, B 0.0211%。(2)加入KCl處理取純度彡98%的KCl 2. ^(g，加入0. 25kg蒸餾水混合攪拌成糊狀。取鹽田老鹵20kg，以lOOg/min的速度加入緩慢到糊狀物中，并持續(xù)攪拌，攪拌時(shí)間為池，待鹽田老鹵與KCl完全轉(zhuǎn)化后進(jìn)行固液分離，得到母液15kg和固相光鹵石7. 10kg。其中鹽田老鹵與KCl的質(zhì)量比為8 1。母液中主要元素的質(zhì)量含量為K+1. 50 %、Mg2+7. 10 %、C1—20. 2 %、S042_2. 80 %，微量元素質(zhì)量比為L(zhǎng)i 0. 018%, B 0. 0529% ο(3)加入Na2SO4處理將純度彡98%的Na2S042. 8kg，加入0. 56kg蒸餾水混合攪拌成糊狀。取步驟⑵中的母液15kg以lOOg/min的速度緩慢加入到其中，并持續(xù)攪拌，攪拌時(shí)間為池，待母液與Na2SO4完全轉(zhuǎn)化后進(jìn)行固液分離，得到10. 7kgC點(diǎn)母液，7. 5kg固相 (MgSO4 · 7H20 和 NaCl)。其中母液與Na2SO4的質(zhì)量比為75 14。C點(diǎn)母液中主要元素的質(zhì)量含量為K+1. 85 %>Mg2+5. 10 C1—15. 40 SO廣7. 03%，微量元素質(zhì)量比為L(zhǎng)i 0. 012%, B 0. 0279%
(4)C點(diǎn)母液的自然蒸發(fā)將步驟(3)所得的C點(diǎn)母液進(jìn)行自然蒸發(fā)，使每千克C點(diǎn)母液蒸發(fā)失去水分140克水分，得到5. 40kg P點(diǎn)母液，4. 20Kg固相(光鹵石、MgSO4 · 7H20 和 NaCl)。其中P點(diǎn)母液中主要元素質(zhì)量含量為K+0. 041 %,Mg2+7. 59%, Cl_21.0%、 SO廣3. 90%，微量元素質(zhì)量含量為L(zhǎng)i 0. 028%,B 0.0714%。(5)將步驟(4)所得的P點(diǎn)母液作為新的鹽田老鹵依次按步驟O)、步驟(3)、步驟 ⑷進(jìn)行兩次轉(zhuǎn)化分離、自然蒸發(fā)，得到新母液，固相光鹵石、MgSO4 · 7H20和NaCl。其中兩次轉(zhuǎn)化分離、自然蒸發(fā)的新母液中主要元素質(zhì)量含量依次為K+0. 00%、 Mg2+8. 50%,Cri9. 5%,S042_3. 70%, K+O. 050%,Mg2+7. 41%,0Γ19. 5%、SO廣2. 55% ；微量元素質(zhì)量含量依次為 Li 0. 055%,B 0. 1360%, LiO. 094%,B 0.2393%。(6)將步驟( 、步驟(4)和步驟( 所得的固相光鹵石按常規(guī)方法經(jīng)分解浮選得到純度彡88.0%的氯化鉀。實(shí)施例2自然蒸發(fā)富集飽和氯化鎂鹵水中微量元素的方法，包括以下步驟(1)自然蒸發(fā)處理硫酸鹽型鹽田鹵水經(jīng)過(guò)日曬、自然蒸發(fā)，失去水分使鹽田鹵水濃縮后成為鹽田老鹵。該鹽田老鹵中的主要元素的質(zhì)量含量為K+0. 06%, Mg2+S. 60%, Cr22. 6%、SO廣3. 70%，微量元素質(zhì)量含量為 Li 0. 0098%, B 0.0240%。(2)加入KCl處理取純度彡98%的KCl 2. 8Kg，加入0. 29kg蒸餾水混合攪拌成糊狀。取鹽田老鹵^kg以lOOg/min的速度緩慢加入到其中，并持續(xù)攪拌，攪拌時(shí)間為4h， 待鹽田老鹵與KCl完全轉(zhuǎn)化后進(jìn)行固液分離，得到母液16kg和固相6. 97kg。其中鹽田老鹵與KCl的質(zhì)量比為10 1。母液中的主要元素的質(zhì)量含量為K+2. 00%,Mg2+6. 80%、C1—19. 50%、S042_3. 20%, 微量元素質(zhì)量含量為L(zhǎng)i 0. 021%,B 0. 05沈％。(3)加入Na2SO4處理取純度彡98%的Na2S043. 0kg,加入0. 75kg蒸餾水混合攪拌成糊狀。取步驟⑵中的母液20kg以lOOg/min的速度緩慢加入到其中，并持續(xù)攪拌，攪拌時(shí)間為4h，待母液與Na2SO4完全轉(zhuǎn)化后進(jìn)行固液分離，得到11. 5kg C點(diǎn)母液，8. Ikg固相 (MgSO4 · 7H20 和 NaCl)。其中母液與Na2SO4的質(zhì)量比為20 3。C點(diǎn)母液中主要元素的質(zhì)量含量為K+1. 87 %>Mg2+5. 07 C1—15. 20 SO廣7. 00%，微量元素質(zhì)量含量為L(zhǎng)i 0. 010%, B 0. 0269% (4)C點(diǎn)母液的自然蒸發(fā)將步驟(3)所得的C點(diǎn)母液進(jìn)行自然蒸發(fā)，使每千克C點(diǎn)母液蒸發(fā)失去水分170克水分，得到6. 20kg P點(diǎn)新母液，4. 30Kg固相。其中P點(diǎn)母液中主要元素質(zhì)量含量為K+0.20%、Mg2+7.41 %、C1_19.5%、 SO廣3. 10%，微量元素質(zhì)量含量為L(zhǎng)i 0. 025%,B 0.0710%。(5)將步驟(4)所得的P點(diǎn)母液作為新的鹽田老鹵依次按步驟O)、步驟(3)、步驟 ⑷進(jìn)行兩次轉(zhuǎn)化分離、自然蒸發(fā)，得到新母液，固相光鹵石、MgSO4 · 7H20和NaCl。其中兩次轉(zhuǎn)化分離、自然蒸發(fā)的新母液中主要元素質(zhì)量含量依次為K+0. 010%、 Mg2+7. 42 %、CF22. 5 %、S0:2. 60 %，K+O. 00 %、Mg2+8. 90 %、CF24. 0 %、S0:3. 19 % ；微量元素質(zhì)量含量依次為 Li 0. 052%,B 0. 1360%, LiO. 091%,B 0.2390%。(6)將步驟( 、步驟(4)和步驟( 所得的固相光鹵石按常規(guī)方法經(jīng)分解浮選得到純度彡88.0%的氯化鉀。實(shí)施例3自然蒸發(fā)富集飽和氯化鎂鹵水中微量元素的方法，包括以下步驟(1)自然蒸發(fā)處理硫酸鹽型鹽田鹵水經(jīng)過(guò)日曬、自然蒸發(fā)，失去水分使鹽田鹵水濃縮后成為鹽田老鹵。該鹽田老鹵中的主要元素的質(zhì)量含量為K+0. 05%, Mg2+S. 40%, Cr22. 5%、SO廣3. 22%，微量元素質(zhì)量含量為 Li 0. 0097%, B 0. 0232% (2)加入KCl處理取純度彡98%的KCl 2. 6Kg，加入0. 286kg蒸餾水混合攪拌成糊狀。取鹽田老鹵17. 3kg以lOOg/min的速度緩慢加入到其中，并持續(xù)攪拌，攪拌時(shí)間為 3.證，待鹽田老鹵與KCl完全轉(zhuǎn)化后進(jìn)行固液分離，得到母液15. 6kg和固相6. 82kg。其中鹽田老鹵與KCl的質(zhì)量比為1 0. 15。母液中主要元素的質(zhì)量含量為K+1. 85%,Mg2+7. 00%、C1—19. 90%、S042_3. 00%，微量元素質(zhì)量含量為L(zhǎng)i 0. 020%,B 0.0527%。(3)加入Na2SO4處理取純度彡98%的Na2S043. Okg,加入0. 66kg蒸餾水混合攪拌成糊狀。取步驟O)中的母液13kg以lOOg/min的速度緩慢加入到其中，并持續(xù)攪拌， 攪拌時(shí)間為4h，待母液與Na2SO4完全轉(zhuǎn)化后進(jìn)行固液分離，得到11. 5kg母液，3. 9kg固相 (MgSO4 · 7H20 和 NaCl)。其中母液與Na2SO4的質(zhì)量比為1 0. 23。C 點(diǎn)母液中主要元素的質(zhì)量含量為 K+1. 86%,Mg2+5. 09%、C1_15. 3%,SO42T. 02%, 微量元素質(zhì)量含量為L(zhǎng)i 0.011%,B 0.0274%。(4)C點(diǎn)母液的自然蒸發(fā)將步驟(3)所得的C點(diǎn)母液進(jìn)行自然蒸發(fā)，使每千克C點(diǎn)母液蒸發(fā)失去水分160克水分，得到6. OOkg P點(diǎn)新母液，4. 40Kg固相。其中P點(diǎn)母液中主要元素質(zhì)量含量為K+0. 132%,Mg2+7. 54%, CF20. 2%, SO廣3. 84%，微量元素質(zhì)量含量為L(zhǎng)i 0. 027%,B 0.0711%。(5)將步驟(4)所得的P點(diǎn)母液作為新的鹽田老鹵依次按步驟O)、步驟(3)、步驟 ⑷進(jìn)行兩次轉(zhuǎn)化分離、自然蒸發(fā)，得到新母液，固相光鹵石、MgSO4 · 7H20和NaCl。其中兩次轉(zhuǎn)化分離、自然蒸發(fā)的新母液中主要元素質(zhì)量含量依次為K+0. 00%、 Mg2+8. 00 %、CV21. 5 %、S0:2. 64 %，K+O. 02 %、Mg2+8. 40 %、CF23. 2 %、S042_3. 00 % ；微量元素質(zhì)量含量依次為 Li 0. 053%,B 0. 1362%, Li 0. 093%,B 0.2392%。(6)將步驟( 、步驟(4)和步驟( 所得的固相光鹵石按常規(guī)方法經(jīng)分解浮選得到純度彡88.0%的氯化鉀。上述實(shí)施例1 3中經(jīng)過(guò)3次循環(huán)之后鹵水中的微量元素得到了富集步驟(2)所得的固相、步驟(4)所得的固相和步驟( 所得固相純度均為> 95%，微量元素Li的富集達(dá)到了 51.4%，B的富集達(dá)到了 55.0%。
權(quán)利要求
1.一種自然蒸發(fā)富集飽和氯化鎂鹵水中微量元素的方法，包括以下步驟(1)自然蒸發(fā)處理硫酸鹽型鹽田鹵水經(jīng)過(guò)日曬、自然蒸發(fā)，失去水分使鹽田鹵水濃縮后成為鹽田老鹵；(2)加入KCl處理將純度彡98%的KCl與蒸餾水按1 0. 10 1 0. 11的質(zhì)量比混合攪拌成糊狀后，以lOOg/min的速度將所述步驟(1)所得的鹽田老鹵加入到糊狀物中， 攪拌3 4h，待鹽田老鹵與KCl完全轉(zhuǎn)化后進(jìn)行固液分離，得到母液和固相光鹵石礦；所述鹽田老鹵與所述KCl的質(zhì)量比為1 0.10 1 0.15;(3)加入Na2SO4處理將純度彡98%的Na2SO4與蒸餾水按1 0. 2 1 0. 25的質(zhì)量比混合攪拌成糊狀后，以lOOg/min的速度將所述步驟( 所得的母液加入到糊狀物中，攪拌3 4h，待母液與Na2SO4完全轉(zhuǎn)化后進(jìn)行固液分離，得到C點(diǎn)母液，固相MgSO4 · 7H20和 NaCl ；所述母液與所述Na2SO4的質(zhì)量比為1 0. 15 1 0. 23 ；(4)C點(diǎn)母液的自然蒸發(fā)將所述步驟(3)所得的C點(diǎn)母液進(jìn)行自然蒸發(fā)，使每千克C點(diǎn)母液蒸發(fā)水分140 170克水分之后，得到P點(diǎn)母液，固相光鹵石、MgSO4 · 7H20和NaCl ；(5)將所述步驟⑷所得的P點(diǎn)母液依次按所述步驟(2)、步驟(3)、步驟(4)重復(fù)進(jìn)行兩次轉(zhuǎn)化分離、自然蒸發(fā)，得到新母液，固相光鹵石、MgSO4 · 7H20和NaCl ；(6)將所述步驟O)、所述步驟(4)和所述步驟( 所得的固相光鹵石按常規(guī)方法經(jīng)分解浮選得到純度> 88. O %的氯化鉀。
2.如權(quán)利要求1所述的自然蒸發(fā)富集飽和氯化鎂鹵水中微量元素的方法，其特征在于所述步驟(1)中所得的鹽田老鹵中的主要元素質(zhì)量含量為K+0. 04 0.06%、 Mg2+8. 30 8. 60 %、CF22. 3 22. 6 %、S0:2. 80 3. 70 %，微量元素質(zhì)量比為 Li 0. 0091 0. 0098%、B 0. 0211 0. 0240%。
3.如權(quán)利要求1所述的自然蒸發(fā)富集飽和氯化鎂鹵水中微量元素的方法，其特征在于所述步驟⑵所得的母液中主要元素質(zhì)量含量為K+1. 50 2. 00 %、Mg2+6. 80 7. 10%, 0Γ19. 5 20. 2%、S0:2. 80 3. 20%，微量元素質(zhì)量比為 Li 0. 018 0. 021%, B 0. 0526 0. 0529%。
4.如權(quán)利要求1所述的自然蒸發(fā)富集飽和氯化鎂鹵水中微量元素的方法，其特征在于所述步驟(3)中所得的C點(diǎn)母液中主要元素質(zhì)量含量為K+1. 85 1. 87%,Mg2+5. 07 5. 10%ΧΓ15. 20 15. 40%,SO42T. 00 7. 03%，微量元素質(zhì)量比為 Li 0. 010 0. 012%, B 0. 0269 0. 0279%。
5.如權(quán)利要求1所述的自然蒸發(fā)富集飽和氯化鎂鹵水中微量元素的方法，其特征在于所述步驟(4)中所得的P點(diǎn)母液中主要元素質(zhì)量含量為Κ+0. 041 0. 200%、Mg2+7. 41 7. 59%ΧΓ19. 50 21. 0%、S0:3. 10 3. 90%，微量元素質(zhì)量比為 Li 0. 025 0. 028%, B 0. 0710 0. 0714%。
6.如權(quán)利要求1所述的自然蒸發(fā)富集飽和氯化鎂鹵水中微量元素的方法，其特征在于所述步驟(5)中兩次轉(zhuǎn)化分離、自然蒸發(fā)的新母液中主要元素質(zhì)量含量依次為 K+O. 00 0. 10%,Mg2+7. 42 8· 50%ΧΓ19. 50 22. 50%,S042_2. 60 3. 70%,K+O. 000 0. 050%, Mg2+7. 41 8. 90%, 0Γ19. 5 24. 0%, SO42I. 55 ~ 3. 19 % ；微量元素質(zhì)量比依次為 Li 0. 052 0. 055%、B 0. 1360 0. 1367%，Li 0. 091 0. 094%、B 0. 2390 0. 2393% ο
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自然蒸發(fā)富集飽和氯化鎂鹵水中微量元素的方法，該方法包括以下步驟(1)硫酸鹽型鹽田鹵水經(jīng)自然蒸發(fā)處理后成為鹽田老鹵；(2)加入KCl處理經(jīng)固液分離，得到母液和固相光鹵石礦；(3)加入Na2SO4處理經(jīng)固液分離，得到C點(diǎn)母液，固相MgSO4·7H2O和NaCl；(4)將C點(diǎn)母液的自然蒸發(fā)得到P點(diǎn)母液，固相光鹵石、MgSO4·7H2O和NaCl；(5)將P點(diǎn)母液依次按步驟(2)、步驟(3)、步驟(4)重復(fù)進(jìn)行兩次轉(zhuǎn)化分離、自然蒸發(fā)，得到新母液，固相光鹵石、MgSO4·7H2O和NaCl；(6)將步驟(2)、(4)和(5)所得的固相光鹵石經(jīng)分解浮選得到氯化鉀。本發(fā)明在鹵水自然蒸發(fā)速度很慢或者停止的情況下可以繼續(xù)進(jìn)行微量元素的富集和濃縮，同時(shí)具有所耗時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C01F5/30GK102249268SQ201110117928
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2011年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月4日
發(fā)明者周園, 張志宏, 張永峰, 朱建榮, 董生發(fā), 馬艷芳 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院青海鹽湖研究所