专利名称：浮选法制取硫酸钾的方法
技术领域：
本发明涉及一种制取硫酸钾的方法，特别是利用芒硝、光卤石资源浮选法制取硫酸钾的方法。
背景技术：
青海有丰富的氯化物型盐湖资源和硫酸盐型盐湖资源。青海的氯化物型盐湖资源主要储藏在察尔汗盐湖，其中钾盐储量以氯化钾计约1.5亿吨。氯化物型盐湖卤水在盐田日晒的过程中，钾主要以光卤石的形式析出，然后光卤石再进行冷分解、浮选，实现氯化钾和氯化钠的分离从而得到氯化钾。青海硫酸盐型盐湖资源储量较氯化物型盐湖资源储量略大，而且分布分散，青海硫酸盐型盐湖中芒硝资源的储量数倍于氯化钾的储量。目前芒硝资源的利用仅限于制取无水硝——元明粉出售，深加工利用尚属空白，用芒硝和氯化钾为原料制取硫酸钾虽属成熟工艺，但因原料氯化钾和芒硝的原料成本较高，副产品氯化钠销路不畅，限制了该工艺的发展。将制取氯化钾的原料-光卤石与硫酸盐型盐湖冬季所产芒硝作为制取硫酸钾的原料，通过类似制取氯化钾的工艺途径制取硫酸钾，使氯化物型卤水中的钾资源转化为硫酸钾，使产品升值，是氯化物型盐湖资源和硫酸盐型盐湖资源综合利用的一个较好途径。硫酸钾是一种重要的无氯钾肥，主要施用于烟草、水果、马铃薯等忌氯的经济作物及水产养殖业，在作物种植或水产养殖中施用硫酸钾不仅可以增加产量，还可以提高作物或产品的品质，从而获得更大的经济效益。我国钾资源缺乏，因而限制了钾肥的施用和钾肥工业的发展，致使我国作物中氮、磷、钾比例严重失凋。我国盐湖资源丰富，盐湖中蕴藏这丰富的钾资源，大力发展钾肥事业，尤其是硫酸钾产品的开发，是非常重要的。
世界上生产硫酸钾的方法大致上可划为三大类第一类是利用盐湖卤水制取硫酸钾。利用太阳能日晒浓缩卤水析出氯化钠，母液进一步蒸发析出钾盐镁矾，钾盐镁矾运入工厂加工成软钾镁矾，软钾镁矾加入氯化钾复分解转化成硫酸钾，该生产方法提供的硫酸钾量占世界硫酸钾总产量的10％-15％；第二类是氯化钾转化法制取硫酸钾，这种生产方法提供的硫酸钾占世界硫酸钾总产量的75％第三类是利用硫酸盐矿制取硫酸钾，这种方法生产的硫酸钾占世界硫酸钾总产量的10％左右。
由于我国钾资源不足，使硫酸钾发展受到一定的影响。目前订我国国内硫酸钾生产企业有40余家，采用的工艺技术主要为硫酸盐复分解法、曼海母法、缔置法等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用芒硝和光卤石浮选法制取硫酸钾的方法，该方法有助于我国盐湖钾资源和硫酸盐资源的综合利用。
本发明的目的是这样实现的(1)先用20-100℃的热液将制取硫酸钾所需要的芒硝溶解，滤去不溶物，其中芒硝清液的重量浓度为20-50％；(2)取芒硝清液和光卤石在常温下转化10-200min，转化成软钾镁矾混盐料浆；其中芒硝清液与光卤石的重量比为1∶(1-10)；(3)再在步骤(2)的料浆中按20-1000ml/T量的加入混合浮选剂，在调整槽中搅拌2-60min，调整完成料浆在浮选槽中浮选，实现浮选精矿氯化钠与浮选尾矿软钾混盐的分离；然后将浮选尾矿过滤分离得到固相，再将固相直接加水常温分解，就可得到硫酸钾料浆，料浆分离后即得硫酸钾湿产品，其中固相与水的重量比为1∶(0.2-2.5)。
本发明相比现有技术具有如下优点本所已申请过“以光卤石和芒硝为原料制取硫酸钾”的方法。在以前申请的专利中所采用的方法以热溶法进行氯化钠的分离。是一种高耗能的方法。
本发明以光卤石和芒硝为原料采用浮选法分离氯化钠制取硫酸钾，其原料成本在700元/吨，与现有技术中采用氯化钾和芒硝为原料制取硫酸钾的原料成本在1500元/吨相比，其成本降低一半以上；并且其工艺过程与以芒硝和氯化钾为原料制取硫酸钾相比更简单，制造成本更低，所以本工艺在以卤水钾资源和硫酸盐资源为原料制取硫酸钾的过程中具有较好的经济前景。
本发明利用混合浮选剂进行浮选与单一药剂相比，提高了钾回收率和品位。
图1是本发明制取硫酸钾的工艺流程图。
具体的实施方式下面结合图1以青海察尔汗盐湖的光卤石和乌图美仁芒硝矿为原料制取硫酸钾的实例进一步详述发明。
取含量为95％芒硝100g，用20-80℃热液130g溶解芒硝。在过滤的清液230g中，加入光卤石(其中钾含量为8-12％)600g在20-60℃转化20-150min，往转化完成料浆中加入0.5ml的混合浮选剂浮选2-50min，得到250g的浮选精矿(其中氯化钠含量60-100％)，并得到250g的浮选尾矿(其中氯化钠含量4-10％)，该浮选尾矿经固液分离得到软钾混盐矿250g，然后在软钾混盐矿中加入20-60℃的热水150g，转化20-150min，转化完成料浆分离，得到120g湿产品硫酸钾(其中Cl≤2％，K2SO4≥90％湿基)。其中混合浮选剂是由烷基吗啉浮选剂和二元醇类浮选助剂组成，且烷基吗林浮选剂和二元醇类浮选助剂的体积比为13∶1。
权利要求
1.一种以芒硝、光卤石为原料浮选法制取硫酸钾的方法，包括下述步骤(1)将芒硝溶解，除去其中的不溶物得到芒硝清液，其重量浓度为20-50％；(2)将步骤(1)中的芒硝清液与光卤石混合，转化生成软钾镁钒混盐料浆；其中芒硝清液与光卤石的重量比为1∶(1-10)；(3)将步骤(2)的软钾镁钒混盐料浆与混合浮选剂混合均匀，然后将料浆导入浮选机进行浮选，从而将氯化钠和软钾镁钒混盐分离，得到浮选精矿和浮选尾矿；其中每吨软钾镁钒混盐料浆中加入20-1000ml的混合浮选药剂；所述的浮选精矿为氯化钠；浮选尾矿进行固液分离后，其固相加水后分解得硫酸钾，固相与水的重量比为1∶(0.2-2.5)。
2.如权利要求1所述的以芒硝、光卤石为原料浮选法制取硫酸钾的方法，其特征在于步骤(3)浮选过程采用一粗、一扫、一精的闭路浮选流程。
3.如权利要求1所述的以芒硝、光卤石为原料浮选法制取硫酸钾的方法，其特征在于所述的步骤(3)中的混合浮选剂为钠浮选剂与浮选助剂的混合物，其中钠浮选剂和浮选助剂的体积比为(20-6)∶1。
4.如权利要求3所述的以芒硝、光卤石为原料浮选法制取硫酸钾的方法，其特征在于所述的钠浮选剂为带烷基支链的含N、O的环烷烃，且所述的环烷烃选自六元环、四元环、八元环中的一种，烷基支链的碳链长度为C8-C20。
5.如权利要求3所述的以芒硝、光卤石为原料浮选法制取硫酸钾的方法，其特征在于所述的浮选助剂为直链烃或带支链的烷烃类浮选助剂，其碳链长度为C8-C24。
6.如权利要求1所述的以芒硝、光卤石为原料浮选法制取硫酸钾的方法，其特征在于所述的步骤(3)中固相分解硫酸钾后所产生的硫酸钾母液返回步骤(2)中循环利用。
7.如权利要求1所述的以芒硝、光卤石为原料浮选法制取硫酸钾的方法，其特征在于所述的步骤(3)中浮选尾矿分离后，所得的固相还可用硫酸钾母液进一步处理可得到高品位的软钾镁钒混盐矿。
8.如权利要求1所述的以芒硝、光卤石为原料浮选法制取硫酸钾的方法，其特征在于硫酸钾制取过程部分采用芒硝溶解取清液除泥的方法，并且去除了磨矿工序。
全文摘要
本发明涉及一种利用盐湖芒硝、光卤石资源制取硫酸钾的方法，该方法包括下述步骤首先将芒硝溶解，除去不溶物，然后芒硝清夜再和光卤石常温下转化，得到软钾镁矾混盐料浆；然后在料浆中加入混合浮选剂，搅拌均匀后进入浮选机，通过浮选脱钠除泥后，得到浮选精矿和尾矿，其中浮选尾矿为高品位的软钾镁矾混盐矿，将软钾镁钒混盐矿与水再混合，在反应器中进行二次分解反应，析出硫酸钾产品；浮选精矿氯化钠经水洗后可用作工业盐使用；本发明的工艺简单，其浮选过程采用闭路流程，整个工艺过程常温常压操作，无三废问题，是利用盐湖资源加工制取硫酸钾的好方法。
文档编号C01D3/04GK1548371SQ03134289
公开日2004年11月24日 申请日期2003年5月19日 优先权日2003年5月19日
发明者李海民, 程怀德, 张全有, 孟瑞英 申请人:中国科学院青海盐湖研究所