从镁电解渣中分离氯化钾、氯化钠和氯化镁的方法
【专利摘要】本发明涉及从镁电解渣中分离氯化钾、氯化钠和氯化镁的方法，属于资源回收领域。本发明要解决的技术问题是，提供一种从镁电解渣中分离氯化钾、氯化钠和氯化镁的方法。本发明从镁电解渣中分离氯化钾、氯化钠和氯化镁的方法，包括步骤：a、溶浸：将镁电解渣溶浸，得溶浸液；b、过滤，得一次滤液和一次浆料；c、一次浆料中加水，得二次滤液和二次浆料；在二次浆料中加入盐酸，得三次滤液和三次浆料；三次滤液蒸发结晶，得六水合氯化镁；d、一次滤液中加入除杂剂，过滤，得四次滤液和四次浆料；四次滤液经过蒸发、结晶、得氯化钠和氯化钾混合物。本发明方法步骤简单，所得产物可返回原生产工序中使用，实现了资源的回收和再利用。
【专利说明】从镁电解渣中分离氯化钾、氯化钠和氯化镁的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及从镁电解渣中分离氯化钾、氯化钠和氯化镁的方法，属于资源回收领 域。
【背景技术】
[0002] 目前，熔盐氯化法是TiCl4的两大生产方法之一，目前世界钛工业用量40 %的 11(：14源自该工艺生产。该工艺对原料适应范围广，产品质量好，并配套电解镁装置，在镁电 解过程中会产生大量镁电解废盐渣。攀钢海绵钛厂年产电解镁盐渣2500t，镁渣中含有约 50 %的氯化钾、25 %氯化钠、17 %镁的氯化物和氧化物，现镁渣采取渣场堆埋的处理方式。 在堆填场地资源紧张、处置及环保压力巨大的形势下，开发能经济有效地分离熔盐氯化渣 中各种金属氯化物，并将这些盐分类循环利用或资源化的处理技术非常迫切。
[0003] 申请号为201110429551. 6的中国专利申请公开了一种从精炼镁渣中制取低钠光 卤石、氯化钠、氯化镁的方法，然而，该发明中滤液在制取氯化钠之前需调节K 2+、Mg2+的摩尔 比并有严格要求，在工业化过程中控制难度较大；另所制取的光卤石无法直接利用，需经过 其它步骤经过分离才能使用。
[0004] 因此，寻找一种工艺简单、实现资源循环利用的从镁电解渣中分离氯化钾、氯化钠 和氯化镁的方法，显得尤为重要。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是，提供一种从镁电解渣中分离氯化钾、氯化钠和氯化 镁的方法。
[0006] 本发明从镁电解渣中分离氯化钾、氯化钠和氯化镁的方法，包括如下步骤：
[0007] a、溶浸：将镁电解渣和水混合，得溶浸液；其中，按质量比，镁电解渣：水= 1:2. 5 ?3 ;
[0008] b、过滤：将溶浸液过滤，得一次滤液和一次浆料；
[0009] c、氯化镁的回收：
[0010] 在一次浆料中加水洗涤、过滤，得二次滤液和二次浆料；
[0011] 二次滤液返回a步骤；
[0012] 在二次浆料中加入盐酸，混合，过滤，得三次滤液和三次浆料；其中，盐酸浓度为 10?15% v/v，二次浆料与盐酸的料液比为1:2?3g/mL ;
[0013] 三次滤液蒸发结晶，得六水合氯化镁；
[0014] d、氯化钾和氯化钠的回收：
[0015] -次滤液中加入除杂剂，混合，精密过滤，得四次滤液和四次浆料；其中，除杂剂和 一次滤液的料液比为5?10g/L ;除杂剂为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种；
[0016] 四次滤液经过蒸发、浓缩、结晶、干燥、得氯化钠和氯化钾混合物；结晶后的母液返 回四次滤液中；
[0017] 四次浆料返回步骤c中与一次浆料合并。
[0018] 其中，所述镁电解渣的由以下重量百分比组分组成：5?10% MgCl2,10?30% NaCl，20?50% KC1，10?20% MgO,2?5% Mg，其余为不可避免的杂质；或由以下重量百 分比组分组成：5 ?10% MgCl2,10 ?30% NaCl，20 ?50% CaCl2,10 ?20% MgO, 2 ?5% Mg，其余为不可避免的杂质。
[0019] 进一步的，作为优选方案，b步骤中一次过滤采用压滤的方式，滤布孔径为500? 700mu ;更优选为600mu。
[0020] 优选地，c步骤中，按重量计，一次衆料：水=1:2?4,更优选为1:1?2 ;其中， 水来自d步骤中滤液蒸发过程产生的冷凝水。
[0021] 进一步的，作为优选方案，d步骤中，除杂剂的用量为10g/L。
[0022] 进一步的，d步骤除杂剂中还添加助滤剂，助滤剂为硅藻土、膨润土中的至少一种， 助滤剂的添加量为除杂剂重量的〇. 5?2%。
[0023] 优选地，d步骤中精密过滤孔径< 3 μ m ;d步骤中四次滤液结晶温度20?40°C ; 四次滤液可以通过三效蒸发或MVR蒸发系统进行蒸发结晶，结晶后的干燥温度多105°C，更 优选为105?110 °C。
[0024] 本发明有益效果：
[0025] 1、本发明从镁电解渣中分离氯化钾、氯化钠和氯化镁的方法中所用的设备成熟， 无需专用设备；
[0026] 2、本发明从镁电解渣中分离氯化钾、氯化钠和氯化镁的方法，步骤简单，所得产物 可返回原生产工序中使用，实现了资源的回收和再利用。
[0027] 3、解决了目前镁电解渣堆存带来的环境风险，使镁电解工序达到无害化、绿色生 产。
【专利附图】
【附图说明】
[0028] 图1本发明从镁电解渣中分离氯化钾、氯化钠和氯化镁的方法流程图。
【具体实施方式】
[0029] 本发明从镁电解渣中分离氯化钾、氯化钠和氯化镁的方法，包括如下步骤：
[0030] a、溶浸：将镁电解渣和水混合，得溶浸液；其中，按质量比，镁电解渣：水= 1:2. 5 ?3 ;
[0031] b、过滤：将溶浸液过滤，得一次滤液和一次浆料；
[0032] c、氯化镁的回收：
[0033] 在一次浆料中加水洗涤、过滤，得二次滤液和二次浆料；
[0034] 二次滤液返回a步骤；
[0035] 在二次浆料中加入盐酸，混合，过滤，得三次滤液和三次浆料；其中，盐酸浓度为 10?15% v/v，二次衆料与盐酸的料液比为1:2?3g/mL(即每g衆料加入2?3mL盐酸）；
[0036] 三次滤液蒸发结晶，得六水合氯化镁；
[0037] d、氯化钾和氯化钠的回收：
[0038] 一次滤液中加入除杂剂，混合，精密过滤，得四次滤液和四次浆料；其中，除杂剂和 一次滤液的料液比为5?lOg/L ;除杂剂为氢氧化钠和氢氧化钾中的至少一种；
[0039] 四次滤液经过蒸发、浓缩、结晶、干燥、得氯化钠和氯化钾混合物；结晶后的母液返 回四次滤液中
[0040] 四次浆料返回步骤C中与一次浆料合并。
[0041] 其中，镁电解渣的由以下重量百分比组分组成：5?10% MgCl2,10?30% NaCl， 20?50% KC1，10?20% MgO, 2?5% Mg，其余为不可避免的杂质；或由以下重量百分比 组分组成：5 ?10% MgCl2,10 ?30% NaCl，20 ?50% CaCl2,10 ?20% MgO, 2 ?5% Mg， 其余为不可避免的杂质。同时，其中c和d步骤之间没有先后顺序之分。
[0042] 进一步的，为了达到快速、有效的固液分离效果，b步骤中一次过滤采用压滤的方 式，滤布孔径为500?700mu，优选为600mu。
[0043] 其中，b步骤中三次浆料主要为二氧化硅和氟化钙组成的混合物。
[0044] 进一步的，为了兼顾洗绦效果和成本，c步骤中，按重量计，一次衆料：水=1:2? 4。c步骤中的盐酸可以来自海绵钛氯化尾气处理系统水洗段。c步骤中的洗涤水来自步骤 d中滤液蒸发过程产生的冷凝水，一次浆料与洗涤水质量比为1:1?2。
[0045] 其中，d步骤中加入除杂剂的是为了防止镁含量过高，从而在蒸发结晶过程中会 形成钾镁光卤石，影响混盐的回收和再利用，除杂剂的用量优选为l〇g/L。为了提高过滤效 率，d步骤中除杂剂中还添加助滤剂，如硅藻土、膨润土等，助滤剂的添加量为除杂剂重量的 0· 5 ?2%〇
[0046] 进一步的，为了得到满足质量要求的氯化钠和氯化钾，d步骤中精密过滤孔径 彡3 μ m ;d步骤中四次滤液结晶温度20?40。。;四次滤液可以通过三效蒸发或MVR蒸发系 统进行蒸发结晶，结晶后的干燥温度彡l〇5°C，干燥温度优选为105?IKTC。
[0047] 下面结合实施例对本发明的【具体实施方式】做进一步的描述，并不因此将本发明限 制在所述的实施例范围之中。
[0048] 本发明实施例中采用的镁电解各组分及含量为：5. 5% MgCl2、25% NaCl、49% KC1、16% Mg0、3% Mg，其余为不可避免的杂质。
[0049] 实施例1
[0050] 镁含量过高，会使得蒸发结晶过程中会形成钾镁光卤石，影响氯化钾和氯化钠混 盐的回用；为降低滤液中镁含量，在一次滤液中加除杂剂，检测滤液中钙、镁含量（表1);
[0051] 表1加入除杂剂后滤液中钙、镁含量
[0052]
【权利要求】
1. 从镁电解渣中分离氯化钾、氯化钠和氯化镁的方法，其特征在于，包括如下步骤： a、 溶浸：将镁电解渣和水混合，得溶浸液；其中，按质量比，镁电解渣：水=1:2. 5?3 ; b、 过滤：将溶浸液过滤，得一次滤液和一次浆料； c、 氯化镁的回收： 在一次浆料中加水洗涤、过滤，得二次滤液和二次浆料； 二次滤液返回a步骤； 在二次浆料中加入盐酸，混合，过滤，得三次滤液和三次浆料；其中，盐酸浓度为10? 15% v/v，二次浆料与盐酸的料液比为1:2?3g/mL ; 三次滤液蒸发结晶，得六水合氯化镁； d、 氯化钾和氯化钠的回收： 一次滤液中加入除杂剂，混合，精密过滤，得四次滤液和四次浆料；其中，除杂剂和一次 滤液的料液比为5?10g/L ;除杂剂为氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种； 四次滤液经过蒸发、浓缩、结晶、干燥、得氯化钠和氯化钾混合物；结晶后的母液返回四 次滤液中； 四次浆料返回步骤c中与一次浆料合并。
2. 根据权利要求1所述的从镁电解渣中分离氯化钾、氯化钠和氯化镁的方法，其特征 在于，所述镁电解渣的由以下重量百分比组分组成：5?10% MgCl2，10?30% NaCl，20? 50 % KC1，10?20 % MgO, 2?5 % Mg，其余为不可避免的杂质； 或由以下重量百分比组分组成：5?10 % MgCl2,10?30 % NaCl，20?50 % CaCl2，10? 20% MgO, 2?5% Mg，其余为不可避免的杂质。
3. 根据权利要求1或2所述的从镁电解渣中分离氯化钾、氯化钠和氯化镁的方法，其特 征在于：b步骤中一次过滤采用压滤的方式，压滤所用滤布孔径为500?700mu。
4. 根据权利要求3所述的从镁电解渣中分离氯化钾、氯化钠和氯化镁的方法，其特征 在于：b步骤中一次过滤的滤布孔径为600mu。
5. 根据权利要求1-4任一项所述的从镁电解渣中分离氯化钾、氯化钠和氯化镁的方 法，其特征在于：c步骤中，按重量计，一次衆料：水=1:2?4,其中，水来自d步骤中滤液 蒸发过程产生的冷凝水。
6. 根据权利要求5所述的从镁电解渣中分离氯化钾、氯化钠和氯化镁的方法，其特征 在于：c步骤中，按重量计，一次衆料：水=1:1?2。
7. 根据权利要求1-6任一项所述的从镁电解渣中分离氯化钾、氯化钠和氯化镁的方 法，其特征在于：d步骤中，除杂剂的用量为10g/L。
8. 根据权利要求7所述的从镁电解渣中分离氯化钾、氯化钠和氯化镁的方法，其特征 在于：d步骤除杂剂中还添加助滤剂，助滤剂为硅藻土、膨润土中的至少一种，助滤剂的添 加量为除杂剂重量的〇. 5?2%。
9. 根据权利要求1-6任一项所述的从镁电解渣中分离氯化钾、氯化钠和氯化镁的方 法，其特征在于：d步骤中精密过滤孔径< 3 y m ;d步骤中四次滤液结晶温度20?40°C ;四 次滤液可以通过三效蒸发或MVR蒸发系统进行蒸发结晶，结晶后的干燥温度多105°C。
10. 根据权利要求9所述的从镁电解渣中分离氯化钾、氯化钠和氯化镁的方法，其特征 在于：结晶后的干燥温度为105?110°C。
【文档编号】B09B3/00GK104495876SQ201510006687
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2015年1月6日 优先权日:2015年1月6日
【发明者】张景垒, 刘昌林, 黄子良, 阳露波, 黎建明, 查笑乐, 任艳丽, 夏建辉, 于秀芳 申请人:攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司