从盐水中提取钾的方法
【技术领域】
[0001] 本发明的一实现例涉及一种从盐水中提取钾的方法。
【背景技术】
[0002] 氯化钾在肥料、化学等所有各种产业中以多种方式使用。
[0003] -般来说，氯化钾由矿石和盐水生产。在使用矿石时，通过破碎、分级、浮选和浓缩 的过程生产氯化钾，在使用盐水时，通过自然蒸发来进行浓缩，使氯化钾与氯化钠一起析出 后分离及回收氯化钾。
[0004] 另外，又一种钾原料硫酸钾（K2S04)在肥料、化学等所有各种产业中以多种方式使 用。
[0005] 硫酸钾大部分由氯化钾生产。氯化钾和硫酸混合即生成硫酸钾和盐酸。
[0006][反应式1]
[0007] 2KC1+H2S04- 2HC1+K2S04
[0008] 在大部分盐水中大量含有除钾之外的其他元素，若使这种盐水自然蒸发 浓缩，会与石盐（halite，NaCl) -起析出钾盐（sylvite，KC1)、刀豆酸（canalite， KC1 ?MgCl2 ? 6H20)、钾盐儀研^(kainite，KC1 ?MgS04 ? 3H20)、水钾儀研^(langbeinite， K2S04 ? 2MgS04)、钾儀巩（leonite，K2S04 ?MgS04 ? 4H20)、软钾儀巩（schoenite， K2S04 ?MgS04 ? 6H20)和杂卤石（polyhalite，K2S04 ?MgS04 ? 2CaS04 ? 2H20)等多种盐，因此 很难单独获得氯化钾。
[0009] 尤其是，在盐水中的硫酸离子多的情况下，钾不会以硫酸钾来析出，而是与氯化物 一起析出NaK3(S04)2和KC1等多种形式的含钾硫酸盐，因此很难从这些含钾硫酸盐中分离 特定的钾化合物。
【发明内容】
[0010] 技术问题
[0011] 本发明的一实现例涉及一种从盐水中提取钾的方法。
[0012] 更为具体地，涉及一种从大量含有硫酸离子的盐水中有效地提取氯化钾或硫酸钾 的方法。
[0013] 技术方案
[0014] 本发明的一实现例提供一种从盐水中提取钾的方法，该方法包括：准备盐水的步 骤；使所述盐水内的水分蒸发的步骤；及按所述水分的蒸发量区段获得沉淀物的步骤。
[0015] 所述钾可为氯化钾或硫酸钾形式。
[0016] 所述盐水可包含硫酸离子（so，)。
[0017] 在按所述水分的蒸发量区段获得沉淀物的步骤中，所述沉淀物可包含氯化钾 (KC1)和NaK3(S04)2。
[0018] 所述沉淀物可包含氯化钾和NaK3(S04)2，所述沉淀物中的氯化钾的含量可大于 NaK3(S04)2〇
[0019] 在按所述水分的蒸发量区段获得沉淀物的步骤中，所述水分的蒸发量区段可为水 分蒸发量为48~54%的区段。
[0020] 在按所述水分的蒸发量区段获得沉淀物的步骤中，所述水分的蒸发量区段可为水 分蒸发量为64~68%的区段。
[0021] 在按所述水分的蒸发量区段获得沉淀物的步骤中，所述水分的蒸发量区段可为水 分蒸发量为70~73%的区段。
[0022] 前述从盐水中提取钾的方法可进一步包括：将所获得的所述沉淀物投入氯化钠及 氯化钾饱和溶液中的步骤：在投入有所获得的所述沉淀物的氯化钠及氯化钾饱和溶液中投 入表面活性剂，以将氯化钾的表面改变为疏水性的步骤；及使用气泡来回收表面变为疏水 性的所述氯化钾的步骤。
[0023] 在投入有所获得的所述沉淀物的氯化钠及氯化钾饱和溶液中投入表面活性剂，以 将氯化钾的表面改变为疏水性的步骤中，所述表面活性剂的投入量相对于所述沉淀物1〇〇 重量份可为〇. 0001~2重量份。
[0024] 所述沉淀物可包含氯化钾和NaK3(S04)2，在所述沉淀物中的氯化钾的含量可小于 NaK3(S04)2〇
[0025] 在按所述水分的蒸发量区段获得沉淀物的步骤中，所述水分的蒸发量区段可为水 分蒸发量为40%以内的区段。
[0026] 在按所述水分的蒸发量区段获得沉淀物的步骤中，所述水分的蒸发量区段可为水 分蒸发量为37%以内的区段。
[0027] 在按所述水分的蒸发量区段获得沉淀物的步骤中，所述水分的蒸发量区段可为水 分蒸发量为〇. 1~37%的区段。
[0028] 前述从盐水中提取钾的方法可进一步包括：将所获得的所述沉淀物投入氯化钠及 NaK3 (S04) 2饱和溶液中的步骤；在投入有所获得的所述沉淀物的氯化钠及NaK3 (S04) 2饱和 溶液中投入表面活性剂，以将NaK3(S04)2的表面改变为疏水性的步骤；及使用气泡来回收 表面变为疏水性的所述NaK3 (S04) 2的步骤。
[0029] 在投入有所获得的所述沉淀物的氯化钠及NaK3(S04)2饱和溶液中投入表面活性 剂，以将NaK3 (S04) 2的表面改变为疏水性的步骤中，所述表面活性剂的投入量相对于所述沉 淀物100重量份可为0. 0001~2重量份。
[0030] 可进一步包括：使回收的所述NaK3(S04)2与氯化钾进行反应而获得硫酸钾的步 骤。
[0031] 所述表面活性剂可为硅类、氟类、聚醚类或其组合。
[0032] 所述表面活性剂可为碱金属的有机磺酸盐。
[0033]所述表面活性剂可为径基磺酸盐（hydrocarbonsulfonate)、径基硫酸盐 (hydrocarbonsulfate)、脂肪酸（fattyacid)或其组合的络盐。
[0034] 发明效果
[0035] 本发明的一实现例能够从大量含有硫酸离子的盐水中有效地提取钾。
【附图说明】
[0036] 图1为在各水分蒸发区段下的矿物相的分析结果。
[0037] 图2表示氯化钠和氯化钾的混合物和通过浮选来悬浮的物质的矿物相。
[0038] 图3表不当浓缩实施例3的大量含有硫酸尚子的盐水时，在37. 8%的水分蒸发量 下析出的物质的矿物相。
[0039] 图4表示实施例4的氯化钠和钾盐（NaK3 (S04)2)的混合物和通过浮选来悬浮的物 质的矿物相。
[0040] 图5表示根据实施例5制备的硫酸钾的矿物相。
【具体实施方式】
[0041] 下面，详细说明本发明的实现例。但是，这只是作为示例来提出的，本发明并不受 此限制，本发明只由所附的权利要求书的范围定义。
[0042] 本发明的一实现例提供一种从盐水中提取钾的方法，该方法包括：准备盐水的步 骤；使所述盐水内的水分蒸发的步骤；及按所述水分的蒸发量区段获得沉淀物的步骤。
[0043] 所述钾可为氯化钾或硫酸钾形式。
[0044] 更为具体地，本发明的一实现例在使盐水蒸发浓缩时，可通过调节浓缩步骤来控 制沉淀物的种类。
[0045] 即，可控制盐水中按水分蒸发量区段沉淀的两种以上沉淀物中每一种的含量。
[0046] 更为具体地，所述盐水可为包含硫酸离子（S0，）的盐水。举个具体的一例来说， 在盐水中包含的硫酸离子的含量高的情况下，当蒸发盐水来获得沉淀物时，可获得大量的 氯化钾和NaK3(S04)2。
[0047] 此时，按盐水中水分的蒸发量区段来获得的沉淀物中的氯化钾和NaK3(S04)2的含 量（或含量比）有可能不同。
[0048] 本发明的一实现例可对按所述盐水中水分的蒸发量区段来获得的沉淀物，获得氯 化钾含量多的区段的沉淀物，以选择性地回收盐水中的氯化钾。
[0049] 或者与之相反地，本发明的一实现例可对按所述盐水中水分的蒸发量区段来获得 的沉淀物，获得NaK3 (S04) 2的含量多的区段的沉淀物，以选择性地回收盐水中的硫酸钾。
[0050] 这种本发明的一实现例只采用水分的蒸发，因此不仅能够防止额外的副产物引起 的环境污染，还无需特殊的工艺设施，因此易于在盐水现场中应用。
[0051] 更为具体地，在按所述水分的蒸发量区段获得沉淀物的步骤中，所述水分的蒸发 量区段可为水分蒸发量为48~54%的区段。更为具体地，所述区段可为48. 6~54. 0%的 区段。
[0052] 再如，在按所述水分的蒸发量区段获得沉淀物的步骤中，所述水分的蒸发量区段 可为水分蒸发量为64~68%的区段。更为具体地，所述区段可为64. 8~67. 5%的区段。
[0053] 再如，所述水分的蒸发量区段可为水分蒸发量为70~73%的区段。更为具体地， 所述区段可为70. 2~72. 9%的区段。
[0054] 所述范围为氯化钾的含量比高的区段的示例，但并不限于此。
[0055] 本发明的一实现例可进一步包括：将所获得的所述沉淀物投入氯化钠及氯化钾饱 和溶液中的步骤：在投入有所获得的所述沉淀物的氯化钠及氯化钾饱和溶液中投入表面活 性剂，以将氯化钾的表面改变为疏水性的步骤；及使用气泡来回收表面变为疏水性的所述 氯化钾的步骤。
[0056] 由于所述饱和溶液为氯化钠及氯化钾的饱和溶液，因此所获得的所述沉淀物氯化 钠及氯化钾不会再溶解。
[0057] 可在投入有所获得的所述沉淀物的氯化钠及氯化钾饱和溶液中投入表面活性剂， 以将氯化钾的表面改变为疏水性。此时，因表面活性剂的作用，只有氯化钾的表面才被选择 性地改变为疏水性。
[0058] 这是因为，表面活性剂（更具体为负离子表面活性剂）在水中一侧具有疏水性，另 一侧被离子化而具有（_)，并被选择性地吸附于具有（+)的表面电荷的氯化钾，将氯化钾改 变为疏水性。
[0059] 此外，氯化钾的接触角为8°，相比接触角为0°的氯化钠，氯化钾更易于与表面 活性剂结合。
[0060] 在投入有所获得的所述沉淀物的氯化钠及氯化