專利名稱：以鉀混鹽和光鹵石為原料生產硫酸鉀的方法
技術領域：
本發明涉及一種以硫酸鹽型鹵水蒸發產出的鹽田鉀混鹽和光鹵石為原料生產硫酸鉀的方法，屬于鹽化工技術領域。
背景技術：
以硫酸鹽型鹵水生產硫酸鉀，國內外均是把鹵水蒸發生產的鹽田鉀混鹽，進而加工成硫酸鉀，技術關鍵是如何除去鉀混鹽中的氯化鈉，根據除鈉技術不同通常使用的方法有以下幾種其一是反浮選法，以鹽田鉀混鹽為原料采取浮選除鈉的方法，制取低鈉的鉀混鹽，再轉化成軟鉀鎂礬，最后加入氯化鉀和水復分解生產硫酸鉀。該方法在美國大鹽湖中已成功使用。
其二是浮選法，以鹽田鉀鹽混鹽和光鹵石為原料，鉀混鹽加水分解形成軟鉀鎂礬和石鹽料漿進而浮選得到軟鉀鎂礬，再加氯化鉀和水復分解生產硫酸鉀，光鹵石加軟鉀母液和水分解，分解料漿浮選得到氯化鉀進入復分解工序。羅布泊鉀鹽公司采用此方法生產硫酸鉀。
其三是分解轉化法，以鹽田鉀混鹽為原料，加水和硫酸鉀母液轉化為軟鉀鎂礬和氯化鉀的混合物，再加氯化鉀和水復分解生產硫酸鉀，也可以采用三段分解轉化法生產硫酸鉀。分解轉化法是把氯化鈉溶解進入液相達到去除鉀混鹽中的氯化鈉的目的。
其四是鹽田法生產硫酸押技術，以硫酸鹽型鹵水為原料，首先在鹽田中生產鉀混鹽，加水溶解鉀混鹽生成鉀混鹽溶解液，蒸發結晶產生軟鉀鎂礬和氯化鉀的混合物，再加水溶解和重結晶產出硫酸鉀。該方法也是把氯化鈉溶解進入液相達到除去氯化鈉的目的。
上述技術中浮選、反浮選方法存在著產品中含有浮選藥劑的問題，分解轉化法需要高質量的鉀混鹽原料，使鹽田管理工作復雜，鹽田法雖然具有建廠投資少、生產成本低的特點，但是只能在供水成本低、鹽田工程地質條件良好的地區使用。
發明內容
本發明的目的是提供了一種以鹽田鉀混鹽和光鹵石為原料生產硫酸鉀的方法。本方法采用機械方法除去氯化鈉生產硫酸鉀，工藝流程中自備氯化鉀生產裝置。與現有技術相比，具有建廠投資少、生產成本低、原料利用率高的優點。
本發明的方法其工藝流程如圖1所示，它由分解過濾、轉化篩分、過濾、硫酸鉀合成，過濾干燥得產品五個工序完成；其工藝條件為轉化篩分工序的轉化溫度為常溫-80℃，篩分用40-80目的標準篩篩分，硫酸鉀合成工序的合成溫度為常溫-60℃，合成時間為20-40分鐘，氯化鉀的加入量和加水量用K+、Mg2+//Cl-、SO42--H2O四元體系介穩相圖指導，使加入氯化鉀后的混合物組分點位于硫酸鉀相區內，盡量靠近硫酸鉀頂點與硫酸鉀、軟鉀鎂礬和氯化鉀三相共飽點的連線處，合成后的液相成分點位于硫酸鉀、軟鉀鎂礬和氯化鉀三相共飽點處。
1、分解工序鹽田光鹵石加入硫酸鉀母液和水，在常溫條件下分解，使其中氯化鎂和氯化鈉進入液相，得到含氯化鉀的料漿，固液分離料漿得到固體氯化鉀(其中可能含少量軟鉀鎂礬)作為合成硫酸鉀的原料，液體為氯化鉀母液含有大于5％的KCl，返回轉化篩分工序作為轉化鉀混鹽的原料。加水量控制在使用氯化鎂和氯化鈉全部進入液相時即為最佳加水量。
2、轉化篩分工序鉀混鹽加入氯化鉀母液和水，在常溫-80℃條件下轉化，使含鉀礦物全部轉化成軟鉀鎂礬和氯化鉀時結束轉化，轉化料漿采用40-80目的標準篩篩分，篩上物以石鹽為主棄去，篩下料漿進入過濾工序。
3、過濾工序轉化篩分工序得到的篩下料漿用固液分離設備過濾，得到固體為軟鉀鎂礬或者軟鉀鎂礬與氯化鉀的混合物作為合成硫酸鉀的原料，液體為軟鉀母液返回鹽田回收生產鉀混鹽。
4、合成工序過濾工序得到的軟鉀鎂礬或軟鉀鎂礬和氯化鉀的混合物，加入計算量的氯化鉀和水，在常溫-60℃條件下轉化20-40分鐘使軟鉀鎂礬與氯化鉀發生復分解反應生成硫酸鉀，含硫酸鉀的料漿進入過濾干燥工序。
氯化鉀的加入量控制條件按照K+、Mg2+//Cl-、SO42--H2O四元介穩相圖指導，調節加入氯化鉀后的混合物組分點位于并且盡量靠近K+、Mg2+//Cl-、SO42--H2O四元體系介穩相圖中硫酸鉀相區內，盡量靠近硫酸鉀頂點與硫酸鉀、軟鉀鎂礬和氯化鉀三相共飽點的連線處。
加水量控制條件控制復分解反應后液體組成點位于并盡量接近K+、Mg2+//Cl-、SO42--H2O四元介穩相圖中硫酸鉀、軟鉀鎂礬和氯化鉀處于三相共飽點處。
5、過濾干燥工序含硫酸鉀的料漿按照常規方法過濾，濾餅為濕硫酸鉀經干燥得到硫酸鉀產品，濾液為硫酸鉀母液，全部送入分解工序。
四
圖1為本發明的工藝流程示意圖。前面已對它作了詳細敘述，這里不再多述。
五具體實施例方式實施例一取光鹵石為原料，分解過濾工序中在常溫下加入硫酸鉀母液和淡水，使光鹵石中氯化鎂和氯化鈉進入液相，得到氯化鉀或氯化鉀與軟鉀鎂礬混合物的漿料，過濾后得固體氯化鉀或氯化鉀與軟鉀鎂礬的混合物和氯化鉀母液。轉化篩分工序以鉀混鹽為原料，加入氯化鉀母液和水在常溫下使鉀混鹽全部轉化為軟鉀鎂礬或軟鉀鎂礬和氯化鉀的混合物，轉化后的料漿用40目左右的標準篩篩分，篩上物以石鹽為主棄去，篩下物為料漿進入過濾，過濾后的固體物進入硫酸鉀合成工序，其母液返回鹽田。硫酸鉀合成工序以K+、Mg2+//Cl-、SO42--H2O四元介穩體系相圖分析，使固體物加入氯化鉀后的混合物組分點位于硫酸鉀相區內，盡量靠近硫酸鉀頂點與硫酸鉀、軟鉀鎂礬和氯化鉀三相共飽點的連線處，加水量控制在使反應完成后的母液成分點位于硫酸鉀、軟鉀鎂礬和氯化鉀三相共飽點處為最佳加水量，在常溫下合成40分鐘后，過濾除去母液，其固體經干燥后得硫酸鉀產品。
實施例二本實施例的原料、工藝過程均與實施例一相同，只是部分工藝條件已變更，轉化篩分工序的轉化溫度為80℃，篩分用80目左右的標準篩篩水，硫酸鉀合成工序的合成溫度為60℃，合成時間為20分鐘，用相圖分析確定氯化鉀和水的加入量，再按實施例一過程即得硫酸鉀產品。
權利要求
1.一種以鉀混鹽和光鹵石為原料生產硫酸鉀的方法，其特征是它的工藝流程為分解過濾、轉化篩分、過濾、硫酸鉀合成過濾干燥得產品五個工序完成；工藝條件為轉化篩分工序的轉化溫度為常溫-80℃，篩分用40-80目的標準篩篩分，硫酸鉀合成工序的合成溫度為常溫-60℃，合成時間為20-40分鐘，氯化鉀的加入量和加水量用K+、Mg2+//Cl-、SO42--H2O四元體系介穩相圖指導，使加入氯化鉀后的混合物組分點位于硫酸鉀相區內，盡量靠近硫酸鉀頂點與硫酸鉀、軟鉀鎂礬和氯化鉀三相共飽點的連線處，合成后的液相成分點位于硫酸鉀、軟鉀鎂礬和氯化鉀三相共飽點處。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征是過濾干燥工序的硫酸鉀母液全部送入分解工序。
全文摘要
本發明涉及一種以硫酸鹽鹵水生產的鉀混鹽和光鹵石為原料生產硫酸鉀的方法，屬于鹽化工技術領域。該方法的特征是工藝流程為分解過濾、轉化篩分、過濾、硫酸鉀合成、過濾干燥得產品五個工序，工藝條件轉化溫度為常溫－80℃，篩分用40－80目標準篩篩分，合成溫度為常溫－60℃，合成時間為20－40分鐘，氯化鉀的加入量和加水量用K
文檔編號C01D5/06GK1817794SQ20051009186
公開日2006年8月16日 申請日期2005年8月16日 優先權日2005年8月16日
發明者楊建元, 夏康明, 馬建玲, 魏新俊 申請人:青海中信國安科技發展有限公司