专利名称：用硫酸盐型卤水制取硫酸钾的方法
技术领域：
本发明属于水盐体系分离技术领域，特别涉及一种用硫酸盐型卤水制取硫酸钾的方法。
已有从硫酸盐型卤水中制取硫酸钾的方法有1、美国专利3.589.871(1971)，该方法是将硫酸盐型盐湖卤水，通过调节卤水组成，在盐田采用日晒的方式制得钾盐镁矾，钾盐镁矾经磨细后，再用硫酸钾母液洗涤得粗软钾镁钒，低品位的钾盐镁矾经转化、浮选得粗软钾镁矾，粗软钾镁矾用硫酸钾母液分级洗涤得精软钾镁矾，精软钾镁矾加KCl和水在55℃下分解转化为硫酸钾浆料，经过滤、洗涤、干燥等工序制得硫酸钾产品。该方法只适用于气温较高的地区，并存在工序复杂，需浮选药剂，污染环境等缺陷。
2、由中科院青海盐湖研究所申请的申请号为87103934，是利用硫酸盐型盐湖卤水制取硫酸钾的工艺，该工艺是将钾镁混盐矿全溶后，在盐田日晒得精软钾镁矾和氯化钾的混合物，单次钾的转化率50％以上，然后再加氯化钾和淡水，在55℃下分解转化得硫酸钾料浆进行过滤、洗涤、干燥就得硫酸钾产品。该方法的不足之处是生产周期长，淡水用量大，单次钾转化率低，硫酸钾母液未循环利用。
本发明的目的是针对现有技术存在的缺点，设计一种用硫酸盐型卤水制取硫酸钾的新工艺，该工艺不受气温条件的影响，具有工序简单，不需浮选药剂，钾单次回收率高，淡水用量少，能耗小，生产成本低硫酸钾母液可循环利用，不污染环境等许多优点。
该发明是按如下技术方案来实现的(1)工艺流程为盐田晒制钾镁混盐→分解转化一→过滤→分解转化二→过滤洗涤→干燥包装→硫酸钾产品。(2)工艺条件为盐田晒制钾镁混盐工序分为钠池、兑卤池和钾镁混盐池等三个晒制步骤，钠池内原卤蒸发除去水和氯化钠，到硫酸盐饱和时卤水排入兑卤池，兑卤池内加入氯化镁的饱和卤调节卤水的组成，兑卤比＝卤水∶氯化镁饱和卤＝1∶0.1～0.8(体积之比)，兑卤池内蒸发除去水和氯化钠、泻利盐，到光卤石饱和时卤水排入钾镁混盐池，钾镁混盐池内蒸发去水析出钾镁混盐，到氯化镁的饱和点后，进行固液分离，部分卤水用于兑卤，固矿进入下工序分解转化一工序的转化温度为10～25℃加入湿矿量的45～100％的淡水对钾镁混盐分解转化；分解转化二工序的转化温度为45～60℃，加入湿矿量的55～130％的淡水对软钾镁矾和氯化钾分解转化。为了使过滤后的母液不污染环境和充分回收，最好将一步母液排入兑池内，将二步母液送入分解转化一工序内去分解转化钾镁混盐。一步母液属含钾卤水，二步母液为过滤、洗涤液，二步母液送入分解转化一工序可有效提高硫酸钾的回收率。盐田晒制钾镁混盐工序是用钠池、兑卤池、钾镁混盐池三个晒制步骤来完成的，钠池和兑卤池也可合并，原卤经蒸发先析出氯化钠，待硫酸盐饱和时兑卤，经蒸发析出氯化钠和泻利盐，待光卤石饱和时，将该卤水排入钾镁混盐池内蒸发结晶钾镁混盐。兑卤时加入氯化镁的饱和溶液和一步母液的加入量，按卤水组成用15℃K+，Na+，Mg+2∥Cl-，So4-2H2O介稳相图计算，兑卤的目的是调节卤水组成，使钾盐不在含钠高的阶段析出。而现有技术是经过兑卤在气温较高条件下直接晒制钾盐镁矾。由于我国北方气温普遍较低，直接晒制钾盐镁矾难度较大，在我国不适用。在兑卤池兑卤后经蒸发析出氯化钠和泻利盐，泻利盐为含七个结晶水的硫酸镁，到蒸发至光卤石饱和时，卤水排入钾镁混盐池内继续蒸发，析出大量的钾镁混盐，钾镁混盐的成份为KCl，KCl、MgCl2、6H2o、MgSo4、6H2o、NaCl。蒸发结晶后的钾镁混盐在10～25℃即室温条件下，加入淡水和二步母液对钾镁混盐分解转化，料浆经过滤后得软钾镁矾和氯化钾固体，过滤后的一步母液放入兑卤池内兑卤用，可回收其中的硫酸钾和其它产品。软钾镁矾和氯化钾进入分解转化二工序，在45°～60℃条件下，加入淡水把软钾镁矾和氯化钾分解转化为硫酸钾料浆，再经过滤、洗涤、干燥就可得硫酸钾产品。在现有方法中，软钾镁矾进行分解转化加淡水还必须加氯化钾，本发明中，分解转化二不需要加氯化钾直接加淡水就可得到硫酸钾产品，其经济效益十分明显。
本发明的中间产品有氯化钠，氯化钠和泻利盐，氯化镁饱和卤水等三种，前两种是制碱或其它产品的化工原料，后一种卤水是提硼、锂、溴等许多物质的上等化工原料，利用本发明的方法可将原卤完全综合利用，基本上没有其它排出物，既有效地保护了环境又高效地利用了资源。另外该方法不受气温条件的影响，具有工序简单，淡水用量少，能耗小，生产成本低，不需浮选剂，不另加氯化钾，钾单次回收率高，其母液可循环利用，不污染环境等许多优点。
附
图1为本发明的工艺流程示意图。
实施例东台吉乃尔盐湖卤水系硫酸盐型卤水，经日晒先析出氯化钠，到硫酸盐的饱和点时，将卤水5.52吨打入兑卤池，兑4.00吨的水氯镁石饱和卤水，消除软钾镁矾和钾石盐的结晶阶段，经蒸发去水析出氯化钠和泻利盐，到光卤石的饱和点时，将卤水量为6.52吨光卤石饱和卤排入钾镁混盐池，继续日晒蒸发析出1.27吨的钾镁混盐湿矿。钾镁混盐湿矿的重量百分组成为NaCl8.15％，KCl14.45％，MgCl219.58％，MgSo417.93％，B2O30.12％，LiCl0.13％，H2O39.53％。按原卤水计钾的回收率达90％以上。加淡水700公斤在15℃下分解转化，料浆经过滤后得湿软钾镁矾和氯化钾精矿250.18公斤，该矿的重量百分组成为KCl25.90％，K2So4、MgSo46H2O66.05％，MgCl2、6H2O3.46％，NaCl0.48％，H2O4.11％。按钾镁混矿计，单次钾的析出率为76.72％。在55℃下加200公斤的水进行分解转化，过滤后再洗涤、干燥、得116.58公斤的硫酸钾产品。产品重量百分组成为K2So497.97％，97％，KCl0.83％，MgCl21.13％，NaCl0.04％，其它0.03％。钾的收率62.08％。
权利要求
1.一种用硫酸盐型卤水制取硫酸钾的方法，其特征在于(1)工艺流程为盐田晒制钾镁混盐→分解转化一→过滤→分解转化二→过滤洗涤→干燥包装→硫酸钾产品；(2)工艺条件为盐田晒制钾镁混盐工序分为钠池、兑卤池和钾镁混盐池等三个晒制步骤，钠池内原卤蒸发除去水和氯化钠、到硫酸盐饱和时卤水排入兑卤池，兑卤池内加入氯化镁的饱和卤调节卤水组成，兑卤比＝卤水∶氯化镁饱和卤＝1∶0.1～0.8，兑卤池内蒸发除去水和氯化钠、泻利盐、到光卤石饱和时卤水排入钾镁混盐池，钾镁混盐池内蒸发去水析出钾镁混盐，到氯化镁的饱和点时，进行固液分离，固矿进入下工序；分解转化一工序的转化温度为10～25℃。加入湿矿量的45～100％的淡水对钾镁混盐分解转化；分解转化二工序的温度转化为45～60℃加入湿矿量的55～130％的淡水对软钾镁矾和氯化钾分解转化。
2.根据权利要求1所述的用硫酸盐型卤水制取硫酸钾的方法，其特征在于一步母液排入兑卤池内，二步母液送入分解转化一工序内去分解转化钾镁混盐。
3.根据权利要求1、2所述的用硫酸盐型卤水制取硫酸钾的方法，其特征在于钠池和兑卤池合并。
全文摘要
本发明属于水盐体系分离技术领域。其特征在于(1)工艺流程为盐田晒制钾镁混盐、分解转化一、过滤、分解转化二、过滤洗涤、干燥包装、产品；(2)工艺条件为盐田晒制钾镁混盐分为钠池、兑卤池和钾镁混盐池等三个晒制步骤，兑卤池的兑齿比＝1∶0.1～0.8，分解转化一的转化温度为10～25℃，分解转化二的转化温度为45～60℃。该方法不受气温条件影响，具有工序简单，淡水用量少，能耗小，不需浮选剂，生产成本低，不另加氯化钾、钾单次收率高，母液可回收利用等优点。
文档编号C01D3/00GK1131639SQ9512005
公开日1996年9月25日 申请日期1995年11月27日 优先权日1995年11月27日
发明者符廷进, 李永华 申请人:中国科学院青海盐湖研究所