一种利用海盐苦卤生产硫酸钾的方法与流程

本发明涉及一种用海盐苦卤生产硫酸钾的方法，属于硫酸钾制备。

背景技术：

1、硫酸钾是一种重要的无氯钾肥，是第二大最常用的钾肥，约占全球钾肥市场的10%，也是农作物所需硫的重要补充来源。硫酸钾生产多用氯化钾转化，一类是用硫酸分解如：曼海姆法，硫酸缔置法；另一类则是与各种硫酸盐类的复分解法，如：氨化法硫酸镁法、芒硝法、硫酸铵法及软钾镁钒法等,还有一种是利用盐湖卤水及地下卤水制取硫酸钾。在我国西北青海和新疆地区，分布有大量的盐湖，有些盐湖有丰富的含钾硫酸盐型卤水资源，针对该类型盐湖资源，在现有技术中，cn1321893c公开了用含钾硫酸镁亚型卤水制取硫酸钾的方法，该方法是先通过盐田滩晒分别得到钾混盐原料（主要是钾盐镁钒）和光卤石原料，然后钾混盐原料通过钾盐镁钒一段转化后经浮选作业得到软钾镁钒粗精矿，光卤石原料通过冷分解结晶正浮选工艺得到氯化钾精矿，最后将软钾镁钒粗精矿和氯化钾精矿按比例混合后经过转化反应得到硫酸钾精矿，该工艺首先要求得到的钾混盐原料so42-和k+质量比要大于2.45，再者能自产氯化钾精矿，否则钾盐镁钒一段转化不完全有一部转化成氯化钾无法回收。国内和国外有大量的苦卤可以作为提钾资源，苦卤是海水制盐工业的副产物，其中含有高浓度的钾、镁、溴和硫酸盐等有价值的矿物。其中k+含量为13g/l~15g/l，较海水浓缩30倍以上，是提取钾盐的极好原料，苦卤滩晒后主要得到两种原料，一种是泻利盐，一种是钾混盐，得到的钾混盐由于so42-和k+质量比较低，远小于2.45,且不能生产氯化钾精矿，如果采用目前硫酸盐型卤水提取硫酸钾的常规工艺，so42-和k+的回收率很低，造成了资源的浪费。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出一种用海盐苦卤生产硫酸钾的方法，该方法工艺简单，生产成本低，无污染且可利用一部分泻利盐原料。

2、本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种用海盐苦卤生产硫酸钾的方法，该方法具体步骤包括：

3、（1）将苦卤导入泻利盐池继续蒸发，析出大部分的泻利盐和少量的氯化钠；

4、（2）将提取泻利盐后的卤水导入钾混盐盐池继续蒸发，析出钾盐镁钒钾混盐；

5、（3）将提取钾盐镁钒钾混盐后的卤水导入老卤池，可用于生产氯镁石；

6、（4）将钾盐镁钒钾混盐原料与泻利盐原料按照适当比例混合后给入碎磨作业，碎磨后合格的粒级，合格的粒级为最大粒度按1~3mm控制，给入软钾镁钒转化反应工序；

7、（5）软钾镁钒转化反应完成后的晶浆浓缩至20%~35%，后给至浮选作业，浮选精矿经脱卤后,滤液作为软钾镁钒转化反应工序调浆使用，滤饼给至软钾镁钒粗精矿洗涤作业，浮选尾矿经脱卤后，滤液作为软钾镁钒转化反应工序调浆使用，滤饼作为尾盐堆存，进一步提纯做精制盐；

8、（6）洗涤作业的晶浆经脱卤后，滤液返回软钾镁钒转化反应工序作为转化液使用，滤饼给至硫酸钾转化反应工序；

9、（7）硫酸钾转化反应完成后的晶浆给入脱卤工序，滤饼即为最终的硫酸钾产品，滤液给入降温结晶工序；

10、（8）结晶工序的晶浆经脱卤后，滤饼返回硫酸钾转化反应工序,滤液返回软钾镁钒粗精矿洗涤作业。

11、以上所述的一种用海盐苦卤生产硫酸钾的方法，其进一步优选的技术方案是：

12、（1）钾混盐盐池蒸发析出钾盐镁钒钾混盐中so42-和k+质量比1.0~3.6；

13、（2）钾盐镁钒钾混盐原料与泻利盐原料的比例根据混合后物料的so42-和k+质量比来控制，so42-和k+质量比控制在2.45~3.0范围内；

14、（3）软钾镁钒转化反应的温度为0~45℃，硫酸钾转化反应温度为45~75℃；

15、（4）软钾镁钒结晶工序最终结晶母液的温度控制在0~25℃。

16、（5）软钾镁钒转化反应工序的转化液除洗涤工序脱卤后返回的滤液外还需添加一定量的淡水作为补充，淡水的添加量转化温度条件下k+、na+、mg2+//cl- so42—-h2o五元水盐体系介稳相图计算的理论配比为基础并适当调整。

17、（6）硫酸钾转化反应工序的转化液除冷结晶工序脱卤后返回的滤液外还需添加一定量的淡水作为补充，淡水的添加量转化温度条件下k+、mg2+//so42—-h2o三元水盐体系介稳相图计算的理论配比为基础并适当调整。

18、（7）浮选工艺可以选用软钾镁钒正浮选工艺也可以选用氯化钠反浮选工艺。

19、（8）冷结晶工序可以选用热交换冷却法也可以选用真空闪蒸冷却法进行降温。

20、（9）钾混盐原料的主要成份是：k+含量8-13%，na+含量4-6%，mg2+含量5-10%，cl-含量24-30%，so42-含量15-20%；泻利盐原料的主要成分是：na+含量11-15%，mg2+含量5-8%，cl-含量18-24%，so42-含量22-28%。

21、以下为本发明方法提取硫酸钾工艺的流程图第(4)步和第（6）步转化反应的反应方程式，软钾镁钒转化反应的反应式是：

22、2kcl∙mgso4∙2.75h2o(s)+ 2kcl∙mgcl2∙6h2o(s)+ 2mgso4∙7h2o(s)+ 4.5h2o(l)→

23、4k2so4∙mgso4∙6h2o(s)+2mgcl2∙6h2o (aq)；

24、硫酸钾转化反应的反应式是：

25、k2so4∙mgso4∙6h2o(s)→k2so4(s)+mgso4∙6h2o (aq)。

26、本发明方法所制得硫酸钾产品质量可以达到《农业用硫酸钾》（gb20406-2006）粉末结晶状优等品要求，其中氧化钾（k2o）质量为52.30%， cl-质量分数为0.5%。

27、与现有技术相比，本发明方法具有以下有益效果：

28、本发明制取的硫酸钾原料为海水晒nacl后得到的苦卤,通过对苦卤盐田滩晒得到中间产物泻利盐和钾混盐矿，在将钾混盐矿与泻利盐矿配矿后通过软钾镁钒转化、浮选提纯和硫酸钾转化得到硫酸钾产品。整个生产过程不需要添加其他化工原料、工艺绿色环保；该硫酸钾制取工艺立足苦卤本身有限的资源。

29、本发明为了尽可能的提高so42-和k+的回收率，优选采用了以下两个方法：

30、(1)通过将泻利盐与钾混盐按比例配比给料，充分利用原卤水中的硫酸根，解决了软钾镁钒转化时要求的so42-和k+质量比较低的问题,提高了钾混盐软钾镁钒的转化率，k+的回收率能提高10%左右。

31、(2)硫酸钾转化后脱卤母液富含丰富的so42-和k+,如果直接返回洗涤工序必然造成k+的浪费，本发明通过将硫酸钾转化后脱卤后母液通过降温结晶的方式进一步回收其中的so42-和k+,然后返回硫酸钾转化工序，提高了硫酸钾的产量，k+的回收率能提高15%左右。

技术特征：

1.一种利用海盐苦卤生产硫酸钾的方法，其特征在于，其步骤如下：

2.根据权利要求1所述的利用海盐苦卤生产硫酸钾的方法，其特征在于：步骤（2）中：钾混盐盐池蒸发析出钾盐镁钒钾混盐中so42-和k+质量比为1.0~3.6。

3.根据权利要求1所述的利用海盐苦卤生产硫酸钾的方法，其特征在于：步骤（4）中：钾盐镁钒钾混盐原料与泻利盐原料的比例根据混合后物料的so42-和k+质量比来控制，so42-和k+质量比控制在2.45~3.0范围内；钾混盐原料的主要成份是：k+含量8-13%，na+含量4-6%，mg2+含量5-10%，cl-含量24-30%，so42-含量15-20%；泻利盐原料的主要成分是：na+含量11-15%，mg2+含量5-8%，cl-含量18-24%，so42-含量22-28%。

4.根据权利要求1所述的利用海盐苦卤生产硫酸钾的方法，其特征在于：步骤（4）中：软钾镁钒转化反应的温度为0~45℃。

5.根据权利要求1所述的利用海盐苦卤生产硫酸钾的方法，其特征在于：步骤（6）中：硫酸钾转化反应温度为45~75℃。

6.根据权利要求1所述的利用海盐苦卤生产硫酸钾的方法，其特征在于：步骤（7）中：软钾镁钒结晶工序最终结晶母液的温度控制在0~25℃。

7.根据权利要求1所述的利用海盐苦卤生产硫酸钾的方法，其特征在于：步骤（6）中：软钾镁钒转化反应工序的转化液除洗涤工序脱卤后返回的滤液外还添加适量的淡水作为补充，淡水的添加量转化温度条件下k+、na+、mg2+//cl- so42—-h2o五元水盐体系介稳相图计算的理论配比为基础并按需要进行适当调整。

8.根据权利要求1所述的利用海盐苦卤生产硫酸钾的方法，其特征在于：步骤（6）中：硫酸钾转化反应工序的转化液除冷结晶工序脱卤后返回的滤液外还添加适量的淡水作为补充，淡水的添加量转化温度条件下k+、mg2+//so42—-h2o三元水盐体系介稳相图计算的理论配比为基础并按要求作适当调整。

9.根据权利要求1所述的利用海盐苦卤生产硫酸钾的方法，其特征在于：步骤（5）中：浮选作业的工艺选用软钾镁钒正浮选工艺或者氯化钠反浮选工艺。

10.根据权利要求1所述的利用海盐苦卤生产硫酸钾的方法，其特征在于：步骤（7）中：降温结晶工序选用冷却法或者真空闪蒸冷却法进行降温。

技术总结
本发明提供一种利用海盐苦卤生产硫酸钾的方法，包括以下步骤：原卤先经过自然滩晒成钾混盐；将所得钾混盐与少量的泻利盐(泻利盐盐田滩晒)混合后经破碎、筛分后给入钾混盐转化反应工序，经浓密作业后给入浮选阶段，后经过脱卤得到软钾镁钒粗精矿和尾矿；将软钾镁钒粗精矿给入洗涤作业，洗涤后给入硫酸钾转化反应工序，得到硫酸钾产品；将二转软钾镁钒母液给至冷结晶工序，结晶的产品经脱卤后返回硫酸钾转化反应工序。本发明所公开的生产硫酸钾的方法，与传统的方法相比，减少了工艺损失，提高了K<supgt;+</supgt;和SO4<supgt;2‑</supgt;的回收率，同时利用了少量的泻利盐尾矿，工艺简单，无污染的一种生产方法。

技术研发人员：李丰,杨勇,刘星强,张守祥,王滨,田鹏杰,郭凤云,岳秋
受保护的技术使用者：中蓝连海设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15