专利名称：一种浓卤水分解光卤石制取氯化钾的方法
技术领域：
本发明的技术方案涉及用生产海盐后的苦卤制备氯化钾，具体地说是一种浓卤水分解光卤石制取氯化钾的方法。
背景技术：
氯化钾是一种重要的化工原料，又是优质钾肥。我国是农业大国，是钾肥消费量最大的国家，占世界钾肥消费的20%左右，氯化钾来源主要靠进口，近几年钾肥施用量和进口量居世界首位。现今氯化钾制取方法主要有苦卤兑卤法、光卤石反浮选-冷结晶法、光卤石冷分解浮选法、钾石盐浮选法和海水直接提钾法。其中，苦齒兑齒法生产氯化钾技术是我国多年来广泛采用的一项传统苦卤综合利用工艺。苦卤兑卤法提取氯化钾工艺的基本原理是通过兑卤、蒸发、冷却、分解和洗涤等工序制取氯化钾。现有的苦卤兑卤法生产氯化钾存在能耗高、投资大和效益低的缺点，致使我国有大量的苦卤钾资源没有得到充分利用。特别是近年来，随着能源、材料和人员费用的上涨，该工艺的能耗高和回收率低的缺陷日益突出，导致用苦卤兑卤法生产氯化钾的生产成本明显高于售价。为此，在我国开发利用苦卤资源制取氯化钾的新技术、新工艺和新方法十分必要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种浓卤水分解光卤石制取氯化钾的方法， 是一种不兑卤和不加水，采用浓卤水分解光卤石制取氯化钾的方法，将原料苦卤制成浓卤水，再将浓卤水与光卤石热溶分解，生成的料液经冷却制得氯化钾产品，克服了现有的苦卤兑卤法生产氯化钾工艺包括兑卤、蒸发、冷却、分解和洗涤多道工序，存在能耗高、投资大和效益低的缺点。本发明解决该技术问题所采用的技术方案是一种浓卤水分解光卤石制取氯化钾的方法，步骤是第一步，从原料苦卤经浓缩得到浓苦卤将原料苦卤置于蒸发器内，蒸发浓缩至蒸发器内料液的沸点温度为119 126°C， 在95 120°C下保温，经过固液分离除去析出的氯化钠，得到浓苦卤；第二步，从浓苦卤制得浓卤水任选以下两种方法中的一种方法从第一步得到的浓苦卤中除去硫酸盐制浓卤水，I.加热析出除去硫酸盐将第一步所得浓苦卤置于压力为O. 2 0.85MPa的高压釜中，升温至135°C 3000C，然后冷却到120°C，再经过固液分离除去析出的硫酸镁，制得浓卤水，II.化学沉淀除去硫酸盐向第一步所得浓苦卤中加入二水合氯化钙，二水合氯化钙的用量为物质的摩尔量比氯化钙浓苦卤中硫酸根=I : 1，在120°C下保温30分钟后进行固液分离，除去生成析出的硫酸钙，制得浓卤水；第三步，从浓卤水分解光卤石制取氯化钾将第二步制得的浓卤水与光卤石进行热溶分解反应，控制浓卤水与光卤石的质量比为I : O. 21 O. 27，热溶分解的温度为100 125°C，之后冷却至温度为50 110°C，然后进行固液分离，所得固体为粗钾，再经精制后制取得氯化钾产品，所得分解液经蒸发浓缩后分离得到氯化钠和母液；第四步，从母液制取光卤石由第三步所得的母液采用蒸发器蒸发浓缩至蒸发器内料液的温度为129°C，然后冷却至30 40°C结晶，制得光卤石，其甩出的母液为浓厚卤，此步得到的光卤石将用作上述第三步中的反应物光卤石，此步得到的浓厚卤将用于制取氯化镁。上述一种浓卤水分解光卤石制取氯化钾的方法，其中第二步的I中，所制得浓卤水中的硫酸镁含量为质量百分比I. 9 2. 2%。上述一种浓卤水分解光卤石制取氯化钾的方法，其中第二步的II中，所制得浓卤水中的硫酸镁含量为质量百分比O. 79 O. 85%。上述一种浓卤水分解光卤石制取氯化钾的方法，其中所用的原料、设备和操作工艺均是本技术领域的技术人员所熟知的，并通过商购获得。本发明的有益效果是本发明一种浓卤水分解光卤石制取氯化钾的方法的突出的实质性特点是，很好地解决了现有兑卤法生产氯化钾技术存在着回兑浓厚卤量大和分解光卤石需加水的问题。本发明方法的工艺中不兑卤，也不加水，因此避免了现有兑卤法工艺过程中浓厚卤空运转，减少了加热和冷却过程中热量及物料的损失，也解决了加水分解光卤石导致的蒸发量大的问题；本发明一种浓卤水分解光卤石制取氯化钾的方法的显著进步是，与现有兑卤法生产氯化钾技术相比，降低了费用，降低了能耗。具体计算起来，不兑卤节省2. 5 3吨蒸汽，不加水分解节省3 4吨蒸汽，整个过程至少节省5. 5吨蒸汽，至少节煤O. 8吨，从而降低了综合成本。生产每吨氯化钾产品的成本至少降低660元，提高了经济效益。另外本发明方法生产的氯化钾产品颗粒较大和纯度高，提高了产品的市场竞争力。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图I为本发明一种浓卤水分解光卤石制取氯化钾的方法的工艺流程示意图。
具体实施例方式图I所示实施例表明，本发明一种浓卤水分解光卤石制取氯化钾的方法的工艺流程为原料苦卤经蒸发浓缩后，固液分离除去氯化钠得到滤液浓苦卤；浓苦卤经加热析出或化学沉淀除去硫酸盐后得到浓卤水；浓卤水与光卤石进行热溶分解后分离制得氯化钾产品，分解液经蒸发浓缩后分离得到氯化钠，母液冷却结晶后分离得到光卤石和浓厚卤，得到的光卤石作为原料重复使用，浓厚卤将用于制取氯化镁。实施例I第一步，从原料苦卤经浓缩得到浓苦卤将原料苦卤2800g置于蒸发器内，蒸发浓缩至蒸发器内料液的沸点温度为123°C，在118°C下保温，经过固液分离除去析出的氯化钠，得到浓苦卤1150g ；第二步，从浓苦卤制得浓卤水将第一步所得浓苦卤在压力为O. 2MPa的高压釜中升温至温度140°C，然后冷却到 120°C，再经过固液分离除去析出的硫酸镁，制得浓卤水1138g，所得浓卤水中的硫酸镁含量为 2. 2% ;第三步，用浓卤水分解光卤石制取氯化钾将第二步制得的浓卤水与光卤石285g进行热溶分解反应，控制浓卤水与光卤石的质量比为I : O. 25,热溶分解的温度为118°C,之后冷却至温度100°C,然后进行固液分离得到粗钾70g，经精制后制得氯化钾50. 7g，所得分解液1320g经蒸发浓缩后分离得到氯化钠固体90g和母液液体1238g ；第四步，从母液制取光卤石由第三步所得的1238g母液采用蒸发器蒸发浓缩至蒸发器内料液的温度为 129°C，然后冷却至30°C结晶，制得光卤石176. 9g，其甩出的料液为浓厚卤1020g，此步得到的光卤石将用作上述第三步中的反应物光卤石，此步得到的浓厚卤将用于制取氯化镁。全过程物料组分见表I。表I实施例I的物料组分表
权利要求
1.一种浓卤水分解光卤石制取氯化钾的方法，其特征在于步骤是第一步，从原料苦卤经浓缩得到浓苦卤将原料苦卤置于蒸发器内，蒸发浓缩至蒸发器内料液的沸点温度为119 126°C，在 95 120°C下保温，经过固液分离除去析出的氯化钠，得到浓苦卤；第二步，从浓苦卤制得浓卤水任选以下两种方法中的一种方法从第一步得到的浓苦卤中除去硫酸盐制浓卤水，I·加热析出除去硫酸盐将第一步所得浓苦卤置于压力为O. 2 O. 85MPa的高压釜中，升温至135°C 300°C， 然后冷却到120°C，再经过固液分离除去析出的硫酸镁，制得浓卤水，II .化学沉淀除去硫酸盐向第一步所得浓苦卤中加入二水合氯化钙，二水合氯化钙的用量为物质的摩尔量比 氯化钙浓苦卤中硫酸根=1:1，在120°c下保温30分钟后进行固液分离，除去生成析出的硫酸钙，制得浓卤水；第三步，从浓齒水分解光齒石制取氯化钾将第二步制得的浓卤水与光卤石进行热溶分解反应，控制浓卤水与光卤石的质量比为 1:0. 21 O. 27，热溶分解的温度为100 125°C，之后冷却至温度为50 110°C，然后进行固液分离，所得固体为粗钾，再经精制后制取得氯化钾产品，所得分解液经蒸发浓缩后分离得到氯化钠和母液；第四步，从母液制取光卤石由第三步所得的母液采用蒸发器蒸发浓缩至蒸发器内料液的温度为129°C，然后冷却至30 40°C结晶，制得光卤石，其甩出的母液为浓厚卤，此步得到的光卤石将用作上述第三步中的反应物光卤石，此步得到的浓厚卤将用于制取氯化镁。
2.根据权利要求I所述一种浓卤水分解光卤石制取氯化钾的方法，其特征在于其中第二步的I中，所制得浓卤水中的硫酸镁含量为质量百分比I. 9 2. 2%。
3.根据权利要求I所述一种浓卤水分解光卤石制取氯化钾的方法，其特征在于其中第二步的II中，所制得浓卤水中的硫酸镁含量为质量百分比O. 79 O. 85%。
全文摘要
本发明是一种浓卤水分解光卤石制取氯化钾的方法，涉及用生产海盐后的苦卤制备氯化钾，步骤是原料苦卤经蒸发浓缩后，固液分离除去氯化钠得到滤液浓苦卤；浓苦卤经加热析出或化学沉淀除去硫酸盐后得到浓卤水；浓卤水与光卤石进行热溶分解后分离再精制制得氯化钾产品，分解液经蒸发浓缩后分离得到氯化钠，母液冷却结晶后分离得到光卤石和浓厚卤，得到的光卤石作为原料重复使用，浓厚卤将用于制取氯化镁。本发明方法不兑卤和不加水，因此避免了现有兑卤法工艺过程中浓厚卤空运转，减少了加热和冷却过程中热量及物料的损失，也解决了加水分解光卤石导致的蒸发量大的问题，克服了现有的苦卤兑卤法生产氯化钾工艺存在能耗高、投资大和效益低的缺点。
文档编号C01D3/06GK102583446SQ201210030109
公开日2012年7月18日 申请日期2012年2月13日 优先权日2012年2月13日
发明者李洪, 杨超鹏, 王军, 纪志永, 袁俊生 申请人:河北工业大学