专利名称：以硫酸镁亚型含钾卤水为原料制取光卤石矿的方法
技术领域：
本发明属于盐化工钾肥生产技术领域，特别涉及一种用硫酸镁亚型含钾卤水为原料制取光卤石矿的方法。
背景技术：
光卤石矿是生产氯化钾的中间原料，氯化钾是农业生产不可缺少的肥料，我国是农业大国，钾肥市场需求大。同时低钠光卤石矿还是生产高品位氯化钾及金属镁、二号熔剂的优质原料。目前，光卤石矿的主要来源是用氯化物型含钾卤水通过盐田滩晒的方法生产，其次是用容器兑卤方法生产。盐田滩晒法生产的光卤石矿氯化钠含量高，矿的颗粒粗细不一，且矿中含有大量的水不溶物，盐田光卤石矿需采收、运输，生产成本较高；这种光卤石矿的氯化钾/氯化钠的比值一般为0.5左右。用氯化物型含钾卤水为原料、采用容器兑卤法生产的光卤石矿质量好。目前，硫酸镁亚型含钾卤水主要用盐田滩晒法生产钾混盐，副产光卤石矿。这种方法生产的光卤石矿除了上述氯化物型含钾卤水盐田光卤石矿所具有的缺点之外，矿中还含有大量硫酸镁，氯化钾含量低，给后续氯化钾的生产带来极大不利。采用硫酸镁亚型含钾卤水为原料制取光卤石矿的方法，目前还未见记载。
发明内容
本发明的目的是提供一种生产氯化钾含量高、氯化钠、硫酸镁含量很低，生产成本低、投资小、工艺简单的、用硫酸镁亚型含钾卤水为原料生产优质光卤石矿的方法。
本发明的技术方案是这样实现的本发明一种以硫酸镁亚型含钾卤水为原料制取光卤石矿的方法，其工艺流程为①原卤蒸发→一段兑卤→蒸发→二段兑卤→粒级分离→制得光卤石矿，②原卤蒸发→二段兑卤→粒级分离→制得光卤石矿，流程中一段兑卤即兑入卤水2，消除或部分消除光卤石饱和前的钾盐矿物析出；二段兑卤即CE卤与老卤兑卤生产光卤石矿，下同。所述的原料硫酸镁亚型含钾卤水具有在卤温0℃以上自然蒸发过程中光卤石饱和前，卤水中硫酸镁及其复盐已饱和的特点，本发明的特征是原卤经蒸发、析盐，在光卤石饱和前有钾盐矿物析出时，则应在K+饱和前将卤水导入泻利盐池进行一段兑卤，兑入K2＞Ke介的卤水2，其中K2为卤水2的J’mg/J’K值，Kc介为介稳简化干基图中E点的J’mg/J’K值；E点是光卤石、氯化钾、泻利盐、氯化钠的共饱和点，J’mg、J’K是硫酸镁亚型含钾卤水的Mg+2、k+的耶涅克指数；卤水2可用生产光卤石后的兑卤母液，也可用二段光卤石池卤水及老卤；兑入卤水2的具体量，可以硫酸镁亚型含钾卤水15℃和25℃介稳简化干基图的数据为基础，通过待定系数计算获得；兑入卤水2的最佳区域是使混合卤经蒸发、析盐，达到光卤石饱和的区域；兑入卤水2的最佳量以使兑卤后混合卤经蒸发析盐，K+达到饱和时的卤水为图中E点卤水为准。
原卤经蒸发，析出泻利盐、氯化钠后，在光卤石饱和前无钾盐矿物析出，则不需兑卤，蒸发至卤水中K+饱和时获得光卤石饱和的CE卤，导入CE卤池贮存。
本发明方法获得的CE卤还可以用于盐田滩晒生产光卤石矿。
兑入卤水2的时机为可在原卤蒸发过程中，K+饱和前的任何时候兑入，在卤水中K+接近饱和时兑入最佳。
所述的兑入卤水2的兑入方式可连续兑入，也可间断兑入；可一次兑入，也可多次兑入，以满足兑卤后消除或部分消除钾盐矿物析出为准。
兑卤后的混合卤在泻利盐池蒸发，析出氯化钠和泻利盐，达到卤水中K+饱和时获得介稳简干基图中C-E-P共饱和线上的卤水，即氯化钾与泻利盐、氯化钠共饱和及光卤石与泻利盐、氯化钠共饱和区间的卤水为CE卤，其中氯化钾、泻利盐和氯化钠共饱和的卤水称钾石盐点卤水，光卤石与泻利盐、氯化钠共饱卤水称光卤石点卤水；将此卤水导入CE卤水贮存池备用；原卤滩晒、析出氯化钠及其它非钾盐矿物，K+饱和前兑入卤水2，再蒸发、析氯化钠、泻利盐等工序可同在钠盐池进行。
用所述的CE卤与老卤以重量比为1∶0.5～3.0比例进行二段兑卤，并充分搅拌，兑卤反应时间大于12分钟，同时以粒级分离的方式去除氯化钠及泻利盐很高的细粒光卤石矿，获得低钠、低硫酸根的光卤石矿；将制取光卤石矿的兑卤母液排至盐田二段光卤石池，滩晒析出二段光卤石矿；兑卤分离出的细晶可同兑卤母液一起排至二段光卤石池沉淀；二段池的卤水一部分可作为卤水2返回兑卤；析出的二段光卤石矿和兑卤细晶，可采出用淡水溶解后，返回盐田滩晒，制取CE卤水；晒制二段光卤石矿后，K+为0.05～0.18％的卤水称老卤；本工艺制取的光卤石矿的组份为K+11.5～13.0％；Mg+27.8～8.5％；SO4-20.7～1.8％；Na+0.7～2.0％；光卤石矿粒度0.7～2.0mm；Kcl/Nacl＞5.0；Kcl/MgSO4＞13.
由于本发明采用硫酸镁亚型含钾卤水为原料制取光卤石矿，其生产工艺流程简单，操作容易，制得的光卤石矿质量好，用本发明方法制得的光卤石矿是制造工业级、农用氯化钾的首选原料。生产氯化钾收率高、不含任何药剂，水不溶物含量少，氯化钠、硫酸镁含量很低。本发明方法生产成本低、投资小，无污染。
本发明有如下附图图1为本发明的硫酸镁亚型含钾卤水介稳简化干基图；图2为本发明工艺流程图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明技术方案是如何实现的本发明以硫酸镁亚型含钾卤水为原料制取光卤石矿的方法，工艺流程为①原卤蒸发→一段兑卤→蒸发→二段兑卤→粒级分离→制得光卤石矿，②原卤蒸发→二段兑卤→粒级分离→制得光卤石矿，所述的原料硫酸镁亚型含钾卤水具有在卤温0℃以上自然蒸发过程中光卤石饱和前，卤水中硫酸镁及其复盐已饱和的特点，本发明的特征是将原卤灌入钠盐池滩晒，析出除钾盐外的其他盐矿。
原卤经蒸发、析盐，在光卤石饱和前有钾盐矿物析出时，则应在K+饱和前将卤水导入泻利盐池进行一段兑卤，兑入K2＞Ke介的卤水2；兑卤后的混合卤在泻利盐池蒸发，析出氯化钠和泻利盐，达到卤水中K+饱和时获得介稳简干基图中C-E-P共饱和线上的卤水即CE卤，将此卤导入CE卤池贮存；原卤滩晒、析出氯化钠及其它非钾盐矿物，兑入卤水2再蒸发、析氯化钠、泻利盐等工序可同在钠盐池进行；原卤经蒸发析出泻利盐、氯化钠后，在光卤石饱和前无钾盐矿物析出，则不需兑卤，蒸发至卤水中K+饱和时获得光卤石饱和的CE卤，导入CE卤池贮存；用所述的CE卤与老卤以重量比为1∶0.5～3.0比例进行二段兑卤，并充分搅拌，同时以粒级分离的方式去除氯化钠及泻利盐很高的细粒光卤石矿，获得低钠、低硫酸根的光卤石矿；
将制取光卤石矿的兑卤母液排至盐田二段光卤石池，滩晒析出二段光卤石矿；兑卤分离出的细晶可同兑卤母液一起排至二段光卤石池沉淀；二段光卤石池卤水或兑卤母液一部分可作为卤水2返回兑卤；析出的二段光卤石矿和兑卤细晶，可采出用淡水溶解后，返回盐田滩晒，制取CE卤；晒制二段光卤石矿的老卤，一部分返回兑卤使用，多余部分排出；如介稳简化干基图和工艺流程图所示，取卤温15℃、27.6Be’的原卤，如表一所述，其简化干基图指数点WO落入15℃介稳简化干基图软钾镁矾区。原卤经蒸发光卤石饱和前有钾盐矿物析出，需兑卤后部分消除钾盐矿物析出。
实施例1。
原卤在钠盐池蒸发析出氯化钠，根据卤水分析结果，接近软钾镁矾饱和时，固、液分离，此时的卤水31.8Be’，卤温18℃，卤水导入泻利盐池兑入卤温17℃，37.8Be’的老卤，兑卤的目的是消除原卤在光卤石饱和前的钾盐矿物析出。兑卤后的混合卤水点在介稳相图中MgSO4固相点与E点的连线上。当混合卤蒸发析出氯化钠和泻利盐至光卤石饱和时，其卤水点位于介稳简化干基图E点，此时获得的CE卤是E点光卤石饱和卤水，34.4Be’，卤温17℃；兑卤在容器中进行，兑卤器容量8升，该卤与老卤兑卤重量比例1∶2；初始兑卤时加入光卤石晶种1000克，兑卤反应时间20分钟，兑卤搅拌速度100转/分，兑卤进卤量510克/分，获得的低钠光卤石矿组份如表。表中同时列出用E点卤水经滩晒析出的光卤石矿组份。
表一实施例1兑卤光卤石矿分析结果表
实施例2。
取卤温15℃、27.6Be’的原卤，如表一所述，其相图指数点Wo落入15℃介稳相图软钾镁矾区，原卤注入钠盐池，蒸发析出氯化钠，原卤经蒸发在光卤石饱和前有钾盐矿物析出，则在K+饱和前将卤水导入泻盐池兑入老卤，兑卤后的混合卤水点在介稳相图中MgSO4-C点的连线上，混合卤经蒸发析盐达到K+饱和时，卤水点位于介稳相图中在C点，此CE卤为钾石盐饱和卤水。混合卤经蒸发析盐，部分消除了原卤在光卤石饱和前钾盐的析出，即消除了软钾镁矾析出。用此CE卤与老卤兑卤生产光卤石矿，CE卤与老卤的兑卤重量比例为1∶3，兑卤反应时间15分钟，兑卤搅拌速度80转/分，兑卤进卤量700克/分，光卤石矿的Kcl/Nacl＝5.30；Kcl/MgSO4＝15.85。兑卤光卤石矿组份如表。
表二实施例2兑卤光卤石矿分析结果表
实施例3。
其他实施条件与实施例1相同，CE卤与老卤的兑卤重量比例为1∶3，兑卤反应时间18分钟，搅拌速度100转/分，兑卤进卤量580克/分，获得光卤石矿Kcl/Nacl＝5.55；Kcl/MgSO4＝17.84。兑卤光卤石矿的组份如表。
表三实施例3兑卤光卤石矿分析结果表
实施例4。
其他条件与实施例1相同，CE卤与老卤兑卤重量比例1∶0.5，兑卤反应时间12分钟，兑卤进卤量870/分，搅拌速度60转/分，兑卤光卤石矿的Kcl/Nacl＝5.0；Kcl/MgSO4＝14.83。兑卤光卤石矿组份如表。
表四实施例4兑卤光卤石矿分析结果表
权利要求
1.一种以硫酸镁亚型含钾卤水为原料制取光卤石矿的方法，其工艺流程为①原卤蒸发→一段兑卤→蒸发→二段兑卤→粒级分离→制得光卤石矿，②原卤蒸发→二段兑卤→粒级分离→制得光卤石矿，所述的原料硫酸镁亚型含钾卤水具有在卤温0℃以上自然蒸发过程中光卤石饱和前，卤水中硫酸镁及其复盐已饱和的特点，其特征在于a、原卤经蒸发、析盐，在光卤石饱和前有钾盐矿物析出时，则应在K+饱和前进行一段兑卤，兑入K2＞Ke介的卤水2；b、兑卤后的混合卤在泻利盐池蒸发，析出氯化钠和泻利盐，达到卤水中K+饱和时获得CE卤为氯化钾和光卤石分别与泻利盐、氯化钠共饱和区间的卤水，将此卤水导入CE卤水贮存池备用；c、原卤经蒸发，析出氯化钠和泻利盐，在光卤石饱和前无钾盐矿物析出时，则不需兑卤，达到卤水中K+饱和时获得光卤石饱和CE卤；d、用所述的CE卤与老卤以重量比为1∶0.5～3.0比例进行二段兑卤，并充分搅拌，兑卤反应时间大于12分钟，同时以粒级分离的方式去除氯化钠及泻利盐很高的细粒光卤石矿，获得低钠、低硫酸根的光卤石矿；e、将制取光卤石矿的兑卤母液排至盐田二段光卤石池，滩晒析出二段光卤石矿；兑卤分离出的细晶可同兑卤母液一起排至二段光卤石池沉淀；f、析出的二段光卤石矿和兑卤细晶，可采出用淡水溶解后，返回盐田滩晒，制取CE卤；晒制二段光卤石矿后的老卤，一部分返回兑卤使用，多余部分排出；g、本工艺制取的光卤石矿的组份为K+11.5～13.0％；Mg+27.8～8.5％；SO4-20.7～1.8％；Na+0.7～2.0％；光卤石矿粒度0.2～0.7mm；Kcl/Nacl＞5.0；Kcl/MgSO4＞13.
2.根据权利要求1所述的以硫酸镁亚型含钾卤水为原料制取光卤石矿的方法，其特征在于兑入卤水2后的最佳区域是使混合卤经蒸发、析盐达到光卤石饱和的区域；兑入卤水2的最佳量以使兑卤后混合卤经蒸发析盐，K+达到饱和时的卤水为光卤石饱和的E点卤水为准；所述的兑入卤水2的具体量，可以硫酸镁亚型含钾卤水15℃和25℃介稳简化干基图的数据为基础，通过待定系数计算获得。
3.根据权利要求2所述的以硫酸镁亚型含钾卤水为原料制取光卤石矿的方法，其特征在于本发明方法获得的CE卤还可以用于盐田滩晒生产光卤石矿。
4.根据权利要求1所述的以硫酸镁亚型含钾卤水为原料制取光卤石矿的方法，其特征在于兑入卤水2的时机为可在原卤蒸发过程 中，K+饱和前的任何时候兑入，在卤水中K+接近饱和时兑入最佳。
5.根据权利要求1所述的以硫酸镁亚型含钾卤水为原料制取光卤石矿的方法，其特征在于所述的兑入卤水2的兑入方式可连续兑入，也可间断兑入；可一次兑入，也可多次兑入，以满足兑卤后消除钾盐矿物析出为准。
6.根据权利要求1或5所述的以硫酸镁亚型含钾卤水为原料制取光卤石矿的方法，其特征在于所述的兑入卤水2的兑入可连续兑入，也可间断兑入；可一次兑入，也可多次兑卤入，以满足兑卤后部分消除钾盐矿物析出为准。
7.根据权利要求1所述的以硫酸镁亚型含钾卤水为原料制取光卤石矿的方法，其特征在于用CE卤与老卤兑卤，可在容器中兑卤，也可在盐田中兑卤，在容器中兑卤为最佳。
8.根据权利要求1或7所述的以硫酸镁亚型含钾卤水为原料制取光卤石矿的方法，其特征在于光卤石饱和的CE卤与老卤的兑卤比以重量比为1∶2.0为最佳。
9.根据权利要求1或6所述的以硫酸镁亚型含钾卤水为原料制取光卤石矿的方法，其特征在于氯化钾和光卤石分别与泻利盐、氯化钠共饱和区域内的卤水即C-E-P共饱线上的卤水。
10.根据权利要求1或7所述的以硫酸镁亚型含钾卤水为原料制取光卤石矿的方法，其特征在于所述的老卤为晒制二段光卤石矿后、K+在0.05～0.18％的卤水。
全文摘要
本发明属于盐化工钾肥生产技术领域，特别涉及一种用硫酸镁亚型含钾卤水为原料制取光卤石矿的方法。本发明工艺流程为①原卤蒸发→一段兑卤→蒸发→二段兑卤→粒级分离→制得光卤石矿，②原卤蒸发→二段兑卤→粒级分离→制得光卤石矿，原卤经蒸发，析出泻利盐、氯化钠后，在光卤石饱和前无钾盐矿物析出，则不需一段兑卤，反之则需要进行一段兑卤；兑卤后的混合卤在泻利盐池蒸发，析出氯化钠和泻利盐；经上述两种不同流程的卤水达到K
文档编号C05D1/02GK1613826SQ200410079398
公开日2005年5月11日 申请日期2004年10月13日 优先权日2004年10月13日
发明者张仲轩 申请人:张仲轩