专利名称：利用含钾固矿分离提取氯化钾的方法
技术领域：
本发明属于盐化工技术领域，涉及一种无机盐相化学分离技术，具体涉及 一种以硫酸镁亚型盐湖含钾卤水日晒蒸发所得含钾硫酸盐矿混矿、刚饱和或低 浓度氯化镁卤水为原料制取氯化钾的方法。主要适用于采用低钾高硫矿物制取 氯化钾。
背景技术：
氯化钾是工农业生产不可或缺的重要物资。盐湖卤水中的钾资源是我国钾 盐产品的重要原料来源。我国的盐湖资源分布较广，主要分布在青海、新疆、 西藏、四川、内蒙等地，盐湖资源分布的地域环境条件、资源条件和气候条件 的不同，决定开发盐湖钾资源所需的技术方法也不同。盐湖地区的蒸发量和降 雨量是影响盐湖卤水资源分离提取和加工技术的极大的因素。
发明内容
本发明的主要目的是为了有效开发和高效利用低蒸发量、高降雨量地区的
盐湖钾资源，提供一种高降雨量地区(年降雨量^200mm)盐田含钾固矿分离 提取氯化钾的方法。
本发明利用含钾固矿分离提取氯化钾的方法，是以含钾硫酸盐型盐湖卣水 盐田日晒蒸发所得含钾硫混盐矿、氯化镁刚饱和卤水或经过雨水稀释过的不饱 和氯化镁卤水，水混合配成混矿，在中常温搅拌浸取，脱钠脱硫得钾饱和液； 再将钾饱和液送入盐田进行蒸发，蒸发终点为氯化镁饱和，液固分离得到低钠 硫酸镁、光卤石混矿；然后将低钠硫酸镁、光卤石混矿与氯化镁饱和卤水掺兑, 搀兑完成液固液分离得到低钠光卤石，最后将低钠光卤石进行水分解、固液分 离得氯化钾。
本发明分离提取氯化钾的具体工艺如下 (1)原料制备
将含钾硫酸盐型盐湖卤水盐田日晒蒸发直到卤水对钾饱和，固液分离；分 离后钾饱和卤水再蒸发到对氯化镁饱和，固液分离，分别得到原料固矿(含钾硫混盐矿)和氯化镁刚饱和卤水，氯化镁卤水的浓度在7.5~8.5%。所得含钾 硫混盐矿的主要矿物构成为氯化钠、硫酸镁、软钾镁钒、钾盐镁钒、钾石盐等。
(2) 钾的饱和液的浸取(脱钠脱硫) 将含钾硫酸盐型盐湖卤水盐田日晒蒸发所得含钾硫混盐矿，氯化镁刚饱和
卤水或经过雨水稀释过的不饱和氯化镁卤水，水以(1~5) : (1~5): (O.l-l) 的重量比例配成混矿，在10 5(TC搅拌浸取20~120分钟；浸取完成矿浆进行 固液分离，固相为氯化钠和硫酸镁的混合物，堆放后用于提取硫酸镁；液相为 钾的饱和浸取液。
(3) 低钠硫酸镁、光卤石混矿的制取 将钾饱和液送入盐田进行蒸发，蒸发终点为氯化镁饱和，液固分离，固相
为低钠硫酸镁、光卤石混矿(NaCl57%);液相氯化镁饱和液返回到步骤(2) 循环利用。
(4) 低钠光卤石的制取 将低钠硫酸镁、光卤石混矿(NaC1^7。/。)与氯化镁饱和卤水以(l 5):(5 20)
的重量比在10 50'C，搅拌掺兑10 60分钟，兑完成料浆经固液分离，固相为 低钠光卤石，用于分解工序制取氯化钾。搀兑母液返回到步骤(2)的脱钠脱 硫工序循环使用氯化镁刚饱和卤水或经过雨水稀释过的不饱和氯化镁鹵水、 搀兑母液、水、含钾硫混盐矿以(1 5) : (1~5) : (0.1~1) : (1~5)的重量比 例配矿。
(5) 低钠光卤石的分解
将低钠光卤石与水以1:0.1-1的重量比例，在10 3(TC搅拌分解转化30 卯 分钟，分解完成料浆经固液分离，固相为氯化钾产品，分解母液返回到步骤G) 进行兑卤钾的浸取液与低钠光卤石矿的分解母液以(10~1) : (1~10)的重 量比例搀兑。
本发明分离提取的氯化钾产品质量指标(KC1) >90%,钾收率>60%。 本发明方法也可用于氯化物型盐湖低品位光卤石矿或钾石盐矿加工制取 高品位氯化钾。
本发明与现有技术相比具有以下优点
1、 本发明工艺简单，原料廉价易得，能耗较低，成本较低，分离提取氯 化钾的收率高；
2、 本发明在制取过程中不需任何浮选剂，绿色环保；3、本发明工艺适应性强，可处理各种低钾高硫矿物，可实现全年性生产， 不受气候、气象条件限制。
图1为本发明制取氯化钾的工艺流程图
具体实施例方式
下面以具体实施例进一步说明本发明分离提取氯化钾的工艺过程。 实施例1
① 将化学组成系统点为金作美Na，K，MgZ/Cl，S04-H2015'C或25'C介稳相 图硫酸镁相区的含钾硫酸盐型盐湖卤水日晒蒸发，析出含硫酸盐光卤石矿物
(K》5%);同时得到氯化镁饱和卤水(氯化镁卤水的浓度在7.5~8.5%)。
② 将含硫酸盐光卤石矿(K>5%)、氯化镁饱和卤水、水按(1~5) : (1~5): (0.1~2)的重量比例配成混矿。
③ 将上述混矿在10 50'C范围内搅拌20 90分钟后，固液分离，固相为氯 化钠和硫酸镁的混合物,液相即为钾的饱和液。
④ 将钾饱和液送入盐田进行蒸发，蒸发到氯化镁饱和，蒸发完成料浆固液 分离，得到固相低钠硫酸镁、光卤石混矿；液相氯化镁饱和液返回到步骤②循 环利用。
⑤ 将低钠硫酸镁、光卤石混矿与氯化镁刚饱和卤水以(1~5) : (5~20)的 重量比例搀兑，搀兑温度10 50'C,搀兑搅拌时间10~60分钟；搀兑完成液固 液分离，得到低钠光卤石和搀兑母液；低钠光卤石去分解工序制氯化钾，搀兑 母液返回步骤②的脱钠脱硫工序循环使用不饱和氯化镁卤水、搀兑母液、水、 含钾硫混盐矿以(1~5) : (1~5) : (O.l-l) : (1~5)的重量比例配矿。
⑥ 低钠光卤石与水以1:0.1-1的重量比例混合，在10 30'C范围内分解 30~90分钟，固液分离，得到氯化钾及分解母液；分解母液回到步骤④的兑卤 工序兑卤钾的浸取液与低钠光卤石矿的分解母液以(10~1) : (1~10)的重 量比例搀兑。搀兑完成液进行盐田蒸发，得低钠硫酸镁、光卤石混矿。
本实施例制取的钾收率>60%，氯化钾产品质量指标(KC1)》卯％。 实施例2
①化学组成系统点为金作美Na，K，MgZ/Cl，S04-H2015'C或25'C介稳相图 软钾镁钒相区的含钾硫酸盐型盐湖卤水日晒蒸发，析出含氯化钠、软钾镁钒、钾盐镁钒、硫酸镁、钾石盐的含钾硫酸盐矿物(K>5%);同时得到氯化镁饱 和卤水(氯化镁卤水的浓度在7.5~8.5%)。
② 将含钾硫酸盐矿物(K》5%)、氯化镁饱和卤水、水按(1~5) : (5~1): (0.1~2)的重量比例配成混矿。
③ 将上述混矿在10 5(TC范围内搅拌20 120分钟，固液分离，固相为氯
化钠和硫酸镁的混合物，液相即为钾的饱和液。
④ 将钾饱和液送入盐田蒸发，直到氯化镁饱和，固液分离得到低钠硫酸镁、 光齒石混矿；液相氯化镁饱和液返回到步骤②循环利用。
(D低钠硫酸镁、光卤石混矿与氯化镁刚饱和卤水以(1~5) : (5~20)的重 量比例搀兑，搀兑温度10 5(TC，搀兑搅拌时间10~60分钟，搀兑完成液固液 分离，得到低钠光卤石和搀兑母液；低钠光卤石去分解工序制氯化钾，搀兑母 液返回到步骤②的脱钠脱硫工序循环使用将含钾硫酸盐矿物(K》5%)、氯 化镁饱和卤水、水按(1~5) : (5~1) : (0.1~2)的重量比例配成混矿，然后 继续进入步骤③的工序。
⑥低钠光卤石与水以1: 0.1 1的比例，在10 3(TC范围内分解30~卯分 钟，固液分离，得到氯化钾及分解母液，分解母液回到步骤④的兑卤工序兑卤: 将钾饱和液与分解母液以(10~1) : (1~10)的比例搀兑，搀兑完成液搀兑完 成液送入盐田蒸发，直到氯化镁饱和，固液分离得到低钠硫酸镁、光卤石混矿， 继续进入步骤⑤的工序。
本实施例制取的钾收率》60%，氯化钾产品质量指标(KC1)》卯％。
权利要求
1、一种利用含钾固矿分离提取氯化钾的方法，包括以下工艺步骤(1)将含钾硫酸盐型盐湖卤水盐田日晒蒸发所得含钾硫混盐矿，氯化镁刚饱和卤水或经过雨水稀释过的不饱和氯化镁卤水，水以(1～5)∶(1～5)(0.1～1)的重量比例混合，在10～50℃下搅拌浸取20～120分钟，浸取完成矿浆固液分离，固相为氯化钠和硫酸镁的混合物，液相为钾的饱和浸取液；(2)将钾的饱和浸取液送入盐田蒸发，蒸发终点为氯化镁饱和，液固分离，固相为低钠硫酸镁、光卤石混矿；液相氯化镁饱和液返回到步骤(3)循环利用；(3)将低钠硫酸镁、光卤石混矿与氯化镁饱和卤水以(1～5)∶(5～20)的重量比掺兑，在10～50℃，搅拌掺兑10～60分钟，搀兑完成料浆经固液分离得到低钠光卤石；掺兑母液返回步骤(1)进行配矿；(4)将低钠光卤石与水以1∶0.1～1的重量比例混合，在10～30℃搅拌分解转化30～90分钟，分解完成料浆固液分离，固相为氯化钾产品，分解母液返回到步骤(2)进行兑卤。
2、 如权利要求1所述利用含钾硫混盐矿制取氯化钾的方法，其特征在于 步骤(3)中，所述搀兑母液返回步骤(1)循环配矿，且氯化镁刚饱和卤水或 经过雨水稀释过的不饱和氯化镁卤水、搀兑母液、水、含钾硫混盐矿以(1~5):(1 5) : (0.1 1) : (1~5)的重量比例配矿。
3、 如权利要求1所述利用含钾硫混盐矿制取氯化钾的方法，其特征在于: 步骤(4)中，所述分解母液返回到步骤(2)进行兑卤，且钾的浸取液与低钠 光卤石矿的分解母液以(10~1) : (1~10)的重量进行掺兑，搀兑完成液进行 盐田蒸发，得低钠硫酸镁、光卤石混矿。
全文摘要
本发明提供了一种利用含钾固矿分离提取氯化钾的方法，是以含钾硫酸盐型盐湖卤水盐田日晒蒸发所得含钾硫混盐矿、氯化镁刚饱和卤水或经过雨水稀释过的不饱和氯化镁卤水，水混合配成混矿，在中常温搅拌浸取，脱钠脱硫得钾饱和液；再将钾饱和液送入盐田进行蒸发，蒸发终点为氯化镁饱和，液固分离得到低钠硫酸镁、光卤石混矿；然后将低钠硫酸镁、光卤石混矿与氯化镁饱和卤水掺兑，搀兑完成液固液分离得到低钠光卤石，最后将低钠光卤石进行水分解、固液分离得氯化钾。氯化钾产品质量指标(KCl)≥90％，钾收率≥60％。本发明工艺简单，原料廉价易得，能耗低，成本较低，在制取过程中不需任何浮选剂，绿色环保，可处理各种低钾高硫矿物，可实现全年性生产，不受气候、气象条件限制。
文档编号C01D3/08GK101412524SQ20081023228
公开日2009年4月22日 申请日期2008年10月30日 优先权日2008年10月30日
发明者孟瑞英, 张全有, 李海民, 杨海云, 陈育刚 申请人:中国科学院青海盐湖研究所