從鹽水中提取鉀的方法
【技術領域】
[0001] 本發明的一實現例涉及一種從鹽水中提取鉀的方法。
【背景技術】
[0002] 氯化鉀在肥料、化學等所有各種產業中以多種方式使用。
[0003] -般來說，氯化鉀由礦石和鹽水生產。在使用礦石時，通過破碎、分級、浮選和濃縮 的過程生產氯化鉀，在使用鹽水時，通過自然蒸發來進行濃縮，使氯化鉀與氯化鈉一起析出 后分離及回收氯化鉀。
[0004] 另外，又一種鉀原料硫酸鉀（K2S04)在肥料、化學等所有各種產業中以多種方式使 用。
[0005] 硫酸鉀大部分由氯化鉀生產。氯化鉀和硫酸混合即生成硫酸鉀和鹽酸。
[0006][反應式1]
[0007] 2KC1+H2S04- 2HC1+K2S04
[0008] 在大部分鹽水中大量含有除鉀之外的其他元素，若使這種鹽水自然蒸發 濃縮，會與石鹽（halite，NaCl) -起析出鉀鹽（sylvite，KC1)、刀豆酸（canalite， KC1 ?MgCl2 ? 6H20)、鉀鹽儀研^(kainite，KC1 ?MgS04 ? 3H20)、水鉀儀研^(langbeinite， K2S04 ? 2MgS04)、鉀儀鞏（leonite，K2S04 ?MgS04 ? 4H20)、軟鉀儀鞏（schoenite， K2S04 ?MgS04 ? 6H20)和雜鹵石（polyhalite，K2S04 ?MgS04 ? 2CaS04 ? 2H20)等多種鹽，因此 很難單獨獲得氯化鉀。
[0009] 尤其是，在鹽水中的硫酸離子多的情況下，鉀不會以硫酸鉀來析出，而是與氯化物 一起析出NaK3(S04)2和KC1等多種形式的含鉀硫酸鹽，因此很難從這些含鉀硫酸鹽中分離 特定的鉀化合物。
【發明內容】
[0010] 技術問題
[0011] 本發明的一實現例涉及一種從鹽水中提取鉀的方法。
[0012] 更為具體地，涉及一種從大量含有硫酸離子的鹽水中有效地提取氯化鉀或硫酸鉀 的方法。
[0013] 技術方案
[0014] 本發明的一實現例提供一種從鹽水中提取鉀的方法，該方法包括：準備鹽水的步 驟；使所述鹽水內的水分蒸發的步驟；及按所述水分的蒸發量區段獲得沉淀物的步驟。
[0015] 所述鉀可為氯化鉀或硫酸鉀形式。
[0016] 所述鹽水可包含硫酸離子（so，)。
[0017] 在按所述水分的蒸發量區段獲得沉淀物的步驟中，所述沉淀物可包含氯化鉀 (KC1)和NaK3(S04)2。
[0018] 所述沉淀物可包含氯化鉀和NaK3(S04)2，所述沉淀物中的氯化鉀的含量可大于 NaK3(S04)2〇
[0019] 在按所述水分的蒸發量區段獲得沉淀物的步驟中，所述水分的蒸發量區段可為水 分蒸發量為48~54%的區段。
[0020] 在按所述水分的蒸發量區段獲得沉淀物的步驟中，所述水分的蒸發量區段可為水 分蒸發量為64~68%的區段。
[0021] 在按所述水分的蒸發量區段獲得沉淀物的步驟中，所述水分的蒸發量區段可為水 分蒸發量為70~73%的區段。
[0022] 前述從鹽水中提取鉀的方法可進一步包括：將所獲得的所述沉淀物投入氯化鈉及 氯化鉀飽和溶液中的步驟：在投入有所獲得的所述沉淀物的氯化鈉及氯化鉀飽和溶液中投 入表面活性劑，以將氯化鉀的表面改變為疏水性的步驟；及使用氣泡來回收表面變為疏水 性的所述氯化鉀的步驟。
[0023] 在投入有所獲得的所述沉淀物的氯化鈉及氯化鉀飽和溶液中投入表面活性劑，以 將氯化鉀的表面改變為疏水性的步驟中，所述表面活性劑的投入量相對于所述沉淀物1〇〇 重量份可為〇. 0001~2重量份。
[0024] 所述沉淀物可包含氯化鉀和NaK3(S04)2，在所述沉淀物中的氯化鉀的含量可小于 NaK3(S04)2〇
[0025] 在按所述水分的蒸發量區段獲得沉淀物的步驟中，所述水分的蒸發量區段可為水 分蒸發量為40%以內的區段。
[0026] 在按所述水分的蒸發量區段獲得沉淀物的步驟中，所述水分的蒸發量區段可為水 分蒸發量為37%以內的區段。
[0027] 在按所述水分的蒸發量區段獲得沉淀物的步驟中，所述水分的蒸發量區段可為水 分蒸發量為〇. 1~37%的區段。
[0028] 前述從鹽水中提取鉀的方法可進一步包括：將所獲得的所述沉淀物投入氯化鈉及 NaK3 (S04) 2飽和溶液中的步驟；在投入有所獲得的所述沉淀物的氯化鈉及NaK3 (S04) 2飽和 溶液中投入表面活性劑，以將NaK3(S04)2的表面改變為疏水性的步驟；及使用氣泡來回收 表面變為疏水性的所述NaK3 (S04) 2的步驟。
[0029] 在投入有所獲得的所述沉淀物的氯化鈉及NaK3(S04)2飽和溶液中投入表面活性 劑，以將NaK3 (S04) 2的表面改變為疏水性的步驟中，所述表面活性劑的投入量相對于所述沉 淀物100重量份可為0. 0001~2重量份。
[0030] 可進一步包括：使回收的所述NaK3(S04)2與氯化鉀進行反應而獲得硫酸鉀的步 驟。
[0031] 所述表面活性劑可為硅類、氟類、聚醚類或其組合。
[0032] 所述表面活性劑可為堿金屬的有機磺酸鹽。
[0033]所述表面活性劑可為徑基磺酸鹽（hydrocarbonsulfonate)、徑基硫酸鹽 (hydrocarbonsulfate)、脂肪酸（fattyacid)或其組合的絡鹽。
[0034] 發明效果
[0035] 本發明的一實現例能夠從大量含有硫酸離子的鹽水中有效地提取鉀。
【附圖說明】
[0036] 圖1為在各水分蒸發區段下的礦物相的分析結果。
[0037] 圖2表示氯化鈉和氯化鉀的混合物和通過浮選來懸浮的物質的礦物相。
[0038] 圖3表不當濃縮實施例3的大量含有硫酸尚子的鹽水時，在37. 8%的水分蒸發量 下析出的物質的礦物相。
[0039] 圖4表示實施例4的氯化鈉和鉀鹽（NaK3 (S04)2)的混合物和通過浮選來懸浮的物 質的礦物相。
[0040] 圖5表示根據實施例5制備的硫酸鉀的礦物相。
【具體實施方式】
[0041] 下面，詳細說明本發明的實現例。但是，這只是作為示例來提出的，本發明并不受 此限制，本發明只由所附的權利要求書的范圍定義。
[0042] 本發明的一實現例提供一種從鹽水中提取鉀的方法，該方法包括：準備鹽水的步 驟；使所述鹽水內的水分蒸發的步驟；及按所述水分的蒸發量區段獲得沉淀物的步驟。
[0043] 所述鉀可為氯化鉀或硫酸鉀形式。
[0044] 更為具體地，本發明的一實現例在使鹽水蒸發濃縮時，可通過調節濃縮步驟來控 制沉淀物的種類。
[0045] 即，可控制鹽水中按水分蒸發量區段沉淀的兩種以上沉淀物中每一種的含量。
[0046] 更為具體地，所述鹽水可為包含硫酸離子（S0，）的鹽水。舉個具體的一例來說， 在鹽水中包含的硫酸離子的含量高的情況下，當蒸發鹽水來獲得沉淀物時，可獲得大量的 氯化鉀和NaK3(S04)2。
[0047] 此時，按鹽水中水分的蒸發量區段來獲得的沉淀物中的氯化鉀和NaK3(S04)2的含 量（或含量比）有可能不同。
[0048] 本發明的一實現例可對按所述鹽水中水分的蒸發量區段來獲得的沉淀物，獲得氯 化鉀含量多的區段的沉淀物，以選擇性地回收鹽水中的氯化鉀。
[0049] 或者與之相反地，本發明的一實現例可對按所述鹽水中水分的蒸發量區段來獲得 的沉淀物，獲得NaK3 (S04) 2的含量多的區段的沉淀物，以選擇性地回收鹽水中的硫酸鉀。
[0050] 這種本發明的一實現例只采用水分的蒸發，因此不僅能夠防止額外的副產物引起 的環境污染，還無需特殊的工藝設施，因此易于在鹽水現場中應用。
[0051] 更為具體地，在按所述水分的蒸發量區段獲得沉淀物的步驟中，所述水分的蒸發 量區段可為水分蒸發量為48~54%的區段。更為具體地，所述區段可為48. 6~54. 0%的 區段。
[0052] 再如，在按所述水分的蒸發量區段獲得沉淀物的步驟中，所述水分的蒸發量區段 可為水分蒸發量為64~68%的區段。更為具體地，所述區段可為64. 8~67. 5%的區段。
[0053] 再如，所述水分的蒸發量區段可為水分蒸發量為70~73%的區段。更為具體地， 所述區段可為70. 2~72. 9%的區段。
[0054] 所述范圍為氯化鉀的含量比高的區段的示例，但并不限于此。
[0055] 本發明的一實現例可進一步包括：將所獲得的所述沉淀物投入氯化鈉及氯化鉀飽 和溶液中的步驟：在投入有所獲得的所述沉淀物的氯化鈉及氯化鉀飽和溶液中投入表面活 性劑，以將氯化鉀的表面改變為疏水性的步驟；及使用氣泡來回收表面變為疏水性的所述 氯化鉀的步驟。
[0056] 由于所述飽和溶液為氯化鈉及氯化鉀的飽和溶液，因此所獲得的所述沉淀物氯化 鈉及氯化鉀不會再溶解。
[0057] 可在投入有所獲得的所述沉淀物的氯化鈉及氯化鉀飽和溶液中投入表面活性劑， 以將氯化鉀的表面改變為疏水性。此時，因表面活性劑的作用，只有氯化鉀的表面才被選擇 性地改變為疏水性。
[0058] 這是因為，表面活性劑（更具體為負離子表面活性劑）在水中一側具有疏水性，另 一側被離子化而具有（_)，并被選擇性地吸附于具有（+)的表面電荷的氯化鉀，將氯化鉀改 變為疏水性。
[0059] 此外，氯化鉀的接觸角為8°，相比接觸角為0°的氯化鈉，氯化鉀更易于與表面 活性劑結合。
[0060] 在投入有所獲得的所述沉淀物的氯化鈉及氯化