专利名称：一种氯化钾细晶溶解强化方法
一种氯化钾细 晶溶解强化方法
技术领域：
本发明涉及氯化钾溶解技术领域，具体地说，是一种氯化钾细晶溶解强化方法。背景技术：
氯化钾既是一种重要的钾肥，又是重要的化工原料。我国钾盐矿藏资源相对匮乏， 仅占世界总储量的0. 2%左右，多以氯化物和硫酸盐型化合物赋存于盐湖卤水之中(约占 钾盐的92%)，其中察尔汗盐湖作为近代化学沉积氯化物型矿床，是我国最大的可溶性钾 镁盐矿床，也属世界特大型盐湖矿床之一，各种盐类矿物探明总储量600多亿吨。在氯化钾 生产的众多方法中，采用反浮选-冷结晶工艺生产氯化钾是国内外的先进的生产工艺，其 生产过程中不可避免产生大量小粒子，大量小颗粒氯化钾作为晶种造成氯化钾粒度小，分 离后母液夹带量大，对后续操作带来困难，如干燥过程能耗较高等问题。国内外有关反浮选-冷结晶工艺中消除部分小粒子的方法主要有中国专利公开 号CN101066769A公开了一种在反浮选-冷结晶氯化钾生产中采用细晶消除与膜耦合相结 合的方法，其主要技术路线为通过微滤膜过滤回收氯化钾细晶、溶解回流到氯化钾结晶器 中进行二次结晶生产氯化钾，这种方法氯化钾的生产收率达到80%以上，氯化钾的结晶粒 度较大，但在实际工业生产中通过细晶的微滤膜过滤成本较高，不利于操作。青海盐湖工业 集团股份有限公司钱晓杨、汪贵元等提出控制结晶器中波美度来控制小颗粒的产生，可以 减少部分小颗粒，成品氯化钾粒度> 0. 2mm，但不能从根本上消除多余的小颗粒。青海盐湖 工业集团股份有限公司采用细晶溶解消除多余的细晶，通过上述方法虽然在一定程度上消 除了部分小颗粒细晶，提高了氯化钾产品粒度，采用机械搅拌方式促进细晶的溶解，但实际 运行情况并不理想，大量的细晶没有得到充分溶解就返回结晶器中，未能起到消除细晶的 作用。
发明内容本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种氯化钾细晶溶解强化方法。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的一种氯化钾细晶溶解强化方法，具体步骤为将卤水与淡水通过细晶溶解强化设 备进行混合，混合后形成的液体相对于氯化钾细晶处于不饱和状态，氯化钾细晶进行溶解 消除；所述的卤水与淡水的体积比为5 1 7 1所述的卤水为含氯化钾细晶的氯化钾结晶溢流卤水；所述的细晶溶解强化设备由螺旋作用单元和波纹片混合作用单元间隔装在一个 圆管内组成；所述的螺旋作用单元和波纹片混合作用单元的结构，在一个混合机构单位，包括 了旋流机械分割、分散混合、重新汇合三个过程；所述的螺旋作用单元由2 4个单孔道螺旋片组焊而成，螺旋片由一长方形金属片两端扭曲180°组成，螺旋片的长度为管径的1. 2 1. 8倍；长方形金属片扭曲时有左旋 和右旋两种，相邻的螺旋片必须是一个右旋、一个是左旋；相邻螺旋片之间90°安装，对流 体形成分流作用，可以有效促进径向扩散混合，强化对流传质过程，所形成的高剪切力作用 可以强化小颗粒的溶解过程； 所述的波纹片混合作用单元由压成波纹的两个丝网片排列而成，波纹片倾角30° 或45°，相邻两波纹片方向相反，在塔内填装时，上下两盘填料交错90°叠放。与现有技术相比，本发明的积极效果是本发明通过设置交替排列的螺旋作用单元和波纹片混合作用单元，可以实现切割 分流、交叉混合和旋涡反向旋转共同作用，已于实现微观混合，增加不同流体间的界面面积 并不断更新，加强了分子扩散作用，极大的强化了传质过程，显著强化了溶解效率，缩短溶 解所需时间；本发明的细晶溶解强化设备具有结构简单、已集成、混合效率高、压降低的特
点ο
图1本发明的细晶溶解强化设备的结构示意图。具体实施方式
以下提供本发明一种氯化钾细晶溶解强化方法的具体实施方式
。实施例1一种氯化钾细晶溶解强化方法，具体步骤为将卤水与淡水通过细晶溶解强化设 备，进行混合，混合后的形成的液体相对于氯化钾细晶处于不饱和状态，氯化钾细晶进行溶 解消除；所述的卤水与淡水的体积比为6 1 ；所述的卤水为含氯化钾细晶的氯化钾结晶溢流卤水；所述的细晶溶解强化设备由螺旋作用单元和波纹片混合作用单元间隔装在一个 圆管内组成；请参见附图1;所述的螺旋作用单元和波纹片混合作用单元的结构，在一个混合机构单位，包括 了旋流机械分割、分散混合、重新汇合三个过程；所述的螺旋作用单元由4个单孔道螺旋片组焊而成，螺旋片由一长方形金属片两 端扭曲180°组成，螺旋片的长度为管径的1.6倍；长方形金属片扭曲时有左旋和右旋两 种，相邻的螺旋片必须是一个右旋3、一个是左旋5 ；相邻螺旋片之间90°安装，对流体形成 分流作用，可以有效促进径向扩散混合，强化对流传质过程，所形成的高剪切力作用可以强 化小颗粒的溶解过程；所述的波纹片混合作用单元由压成波纹的两个丝网片排列而成，波纹片4倾角 30°或45°，相邻两波纹片方向相反，在塔内填装时，上下两盘填料交错90°叠放。具体过程为将携带一定量的氯化钾细晶的氯化钾结晶溢流卤水通过细晶溶解强 化设备进口 1，与之对应比例的淡水通过进口 2，通过强化设备螺旋作用单元和波纹片混合 作用单元间，结晶溢流卤水与淡水经过设备切割分流、交叉混合和旋涡反向旋转共同作用， 实现溢流卤水与淡水在瞬时内的有效微观混合，混合后的形成的液体相对于氯化钾细晶处于不饱和状态，氯化钾细晶可以溶解消除。采用FBRM监测细晶的溶解情况发现，通过设备 2 3秒，可以实现氯化钾细晶98%的颗粒得到有效溶解，细晶得到有效溶解的液体返回结 晶器，得到的氯化钾产品中大于0. 2mm的氯化钾颗粒由原来的47. 7%，提高到90%以上，工 业实施效果明显。本发明采用新型细晶溶解强化设备细晶溶解器强化细晶的有效溶解，缩短溶解时 间，减少结晶器中晶种数量，能够显著提高氯化钾产品粒度，使最终得到的氯化钾平均粒度 提高到0. 3 0. 7mm,且大于0. 2mm的粒子体积达到90%以上。本方法所采用细晶溶解强 化设备溶解性能好、结构简单、体积小、能耗低，易于工业上操作。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为 本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种氯化钾细晶溶解强化方法，其特征在于，具体步骤为将卤水与淡水通过细晶 溶解强化设备进行混合，混合后形成的液体相对于氯化钾细晶处于不饱和状态，氯化钾细 晶进行溶解消除。
2.如权利要求1所述的一种氯化钾细晶溶解强化方法，其特征在于，所述的卤水与淡 水的体积比为5 1 7 1。
3.如权利要求1所述的一种氯化钾细晶溶解强化方法，其特征在于，所述的卤水为含 氯化钾细晶的氯化钾结晶溢流卤水。
4.如权利要求1所述的一种氯化钾细晶溶解强化方法，其特征在于，所述的细晶溶解 强化设备由螺旋作用单元和波纹片混合作用单元间隔装在一个圆管内组成。
5.如权利要求4述的一种氯化钾细晶溶解强化方法，其特征在于，所述的螺旋作用单 元和波纹片混合作用单元的结构，在一个混合机构单位，包括了旋流机械分割、分散混合、 重新汇合三个过程。
6.如权利要求4所述的一种氯化钾细晶溶解强化方法，其特征在于，所述的螺旋作用 单元由单孔道螺旋片组焊而成。
7.如权利要求6所述的一种氯化钾细晶溶解强化方法，其特征在于，所述的单孔道螺 旋片的数目为2 4个。
8.如权利要求6所述的一种氯化钾细晶溶解强化方法，其特征在于，所述的螺旋片由 一长方形金属片两端扭曲180°组成，螺旋片的长度为管径的1.2 1.8倍。
9.如权利要求8所述的一种氯化钾细晶溶解强化方法，其特征在于，所述的长方形金 属片扭曲时分为左旋和右旋两种，相邻的螺旋片为一个右旋、一个是左旋；相邻螺旋片之间 90°安装。
10.如权利要求4所述的一种氯化钾细晶溶解强化方法，其特征在于，所述的波纹片混 合作用单元由压成波纹的两个丝网片排列而成，波纹片倾角30°或45°，相邻两波纹片方 向相反，在塔内填装时，上下两盘填料交错90°叠放。
全文摘要
本发明涉及一种氯化钾细晶溶解强化方法，具体步骤为将卤水与淡水通过细晶溶解强化设备进行混合，混合后形成的液体相对于氯化钾细晶处于不饱和状态，氯化钾细晶进行溶解消除，细晶溶解强化设备由螺旋作用单元和波纹片混合作用单元间隔装在一个圆管内组成。本发明的优点细晶溶解强化设备强化细晶的有效溶解，缩短溶解时间，减少结晶器中晶种数量，可以显著提高氯化钾产品粒度，使最终得到的氯化钾平均粒度提高到0.3～0.7mm，且大于0.2mm的粒子体积达到90％以上；所采用细晶溶解强化设备溶解性能好、结构简单、体积小、能耗低，易于工业上操作。
文档编号C01D3/14GK102070161SQ20101055354
公开日2011年5月25日 申请日期2010年11月22日 优先权日2010年11月22日
发明者于建国, 孙泽, 孙淑英, 孙玉柱, 宋兴福, 路贵民 申请人:华东理工大学