专利名称：一种制取软钾镁矾的新方法
技术领域：
本发明涉及一种利用盐湖矿物资源制取软钾镁矾的新方法。
已知从硫酸盐型盐湖卤水制取软钾镁矾的方法，有前苏联专利998,348(1983)。中国专利87103934.6及88103389.8。这三种方法的第一步都是将卤水蒸发得到钾镁混盐，第二步处理加工各有不同。前苏联专利对钾镁混盐分两次加水进行处理，第一阶段加水处理时为部分溶解，温度为-2-30℃。第二阶段加水处理时为全溶解方式，分离出水不溶物，并在温度为-2-2℃时，由所得溶液结晶析出软钾镁矾。该方法不足之处是两次处理矿，钾的单次转化率较低(27-43％)，而且操作过程较繁琐。中国的两个专利都是将钾镁混盐加水回溶再转化结晶析出软钾镁矾，此法不足之处是耗水量较大，生产周期较长，产品中主要含水不溶物偏高，及钾镁混盐矿对水的比例不应固定，应视钾镁混盐矿的好坏而定水的比例。
本发明的主要目的是为了提供一种最终产物品位高、钾的单次转化率高、工艺过程简单、成本低的制取软钾镁矾的新方法。本发明的另一目的还在于提供一种母液可循环利用，可利用的矿物资源丰富。
本发明的主要目的可通过如下措施来实现一种制取软钾镁矾的新方法，是将含钾、镁、硫酸根、钠、氯离子的矿物原料与水混合，控制混合物料中钾、镁、硫酸根和水的质量比为1∶(0.35-1.10)∶(1.45-3.50)∶(9.00-16.00)；混合物料在20-100℃下进行热溶反应，反应时间为15-60分钟；反应后形成的固液混合料浆，分离出粗石盐和水不溶物，获得热溶饱和清液；将热溶饱和清液自然冷却至0-25℃，固液分离可得软钾镁矾和软钾镁矾母液。
本发明的目的还可通过如下措施来实现所述的软钾镁矾母液可返回热溶反应进行配料。还可进行自然蒸发回收利用。
所述的含钾、镁、硫酸根、钠、氯离子的矿物原料可为硫酸盐型盐湖卤水蒸发得到钾镁混合盐原料。
所述的含钾、镁、硫酸根、钠、氯离子的矿物原料可为盐湖钾资源、镁资源与天然无水芒硝的混合物料。
所述的盐湖钾资源可为光卤石、钾石盐、粗钾肥、钾镁混盐、钾盐镁矾、钾镁矾等矿物资源。
所述的镁资源可为光卤石、硫酸镁、氯化镁和含镁、卤水等矿物资源。
本发明相比现有技术具有如下优点1、本发明可利用盐湖地区自身的自然条件，选用合适比例的钾、镁、硫酸根离子混合物料，在常温或加热的情况下转化，再将转化的饱和清液在盐田中自然冷却或在设备中自然冷却，即可得高品位的软钾镁矾，其品位大于97.0％，氯化钠的含量小于1.0％，水不溶物的含量小于0.1％。
2、本发明利用盐湖地区的日温差大、年低温时间长等特点，降低了生产成本，减化了工艺过程，生产周期短、需用淡水量少，产品结晶颗粒适中，便于进一步加工成硫酸钾产品。
3、本发明产生的母液可循环利用，提高了钾的利用率，其中钾的单次转化率达50％以上。
4、本发明的矿物原料资源丰富。
本发明还将结合实施例作进一步详术述实施例一某盐湖卤水蒸发得到1kg钾镁混盐，其组成为NaCl12.06％,KCl16.06％,MgSO424.58％,MgCl212.31％,H2O34.7％。在25℃条件下用750g水混合分解该钾镁混盐矿，其混合物中钾、镁、硫酸根和水的质量比为1∶0.96∶2.33∶13.02；混合后搅拌转化反应为30分钟，分离出在该温度下不溶解的氯化钠和水不溶物，将溶液在盐田冷却至0℃，分离出250g软钾镁矾，其组成K2SO4·MgSO4·6H2O98.85％,NaCl0.70％，钾的单次转化率为57.61％；将分离后的软钾镁矾母液返回处理钾镁混盐矿回收利用或返回盐田蒸发回收利用，该母液组成为NaCl7.43％,KCl4.33％,MgSO45.56％,MgCl212.47％,H2O70.21％。
实施例二由某硫酸盐型盐湖卤水蒸发得到1kg钾镁混盐，其组成为NaCl12.55％,KCl16.65％,MgSO423.86％,MgCl212.75％,H2O34.19％。用800g水混合分解该钾镁混盐矿，其混物中钾、镁、硫酸根和水的质量比为1∶0.92∶2.18∶13.08；混合后在49℃下搅拌反应，反应时间为30分钟，分离出在该温度下不溶解的氯化钠和水不溶物，将溶液在盐田冷却至11℃，分离出250g软钾镁矾，其组成K2SO4·MgSO4·6H2O98.50％,NaCl0.95％，钾的单次转化率为52.55％；将分离后的软钾镁矾母液返回热溶解处理钾镁混盐矿回收利用载返回盐田蒸发回收利用，该母液组成为NaCl7.63％,KCl4.50％,MgSO45.70％,MgCl212.05％,H2O70.12％。
实施例三取粗钾肥100g，其中组成为KCl70.00％,NaCl23.17％,MgCl22.93％，水不溶物3.85％；MgSO4·7H2O226g，水305g；将上述三种原料混合，混合物中的钾、镁、硫酸根和水的质量比为1∶0.63∶2.40∶11.46；混合物在70℃下搅拌反应，反应时间为30分钟，分离出粗石盐和水不溶物，其溶液冷却至0℃，分离出107.0g软钾镁矾，其组成K2SO4·MgSO4·6H2O99.05％,NaCl0.71％，钾的单次转化率为56.58％；将分离后的软钾镁矾母液返回热溶解配料，或返回盐田日晒蒸发回收利用该母液组成为NaCl8.12％,KCl4.84％,MgSO47.37％,MgCl24.55％,H2O68.86％。
实施例四取钾盐镁矾、光卤石和水混合，其混合物料中的钾、镁、硫酸根和水的质量比为1∶0.49∶3.50∶16，混合物在90℃热溶反应45分钟，分离出粗石盐和水不溶物，将分离后的饱和热溶清液冷却至25℃得到软钾镁矾及母液，将母液蒸发回收。
权利要求
1.一种制取软钾镁矾的新方法，其特征是将含钾、镁、硫酸根、钠、氯离子的矿物原料与水混合，控制混合物料中钾、镁、硫酸根和水的质量比为1∶(0.35-1.10)∶(1.45-3.50)∶(9.00-16.00)；混合物料在20-100℃下进行热溶反应，反应时间为15-60分钟；反应后形成的固液混合料浆，分离出粗石盐和水不溶物，获得热溶饱和清液；将热溶饱和清液自然冷却至0-25℃，固液分离可得软钾镁矾和软钾镁矾母液。
2.如权利要求1所述的一种制取软钾镁矾的新方法，其特征是将软钾镁矾母液返回热溶反应阶段进行配料。
3.如权利要求2所述的一种制取软钾镁矾的新方法，其特征是将软钾镁矾母液可进行自然蒸发回收利用。
4.如权利要求1所述的一种制取软钾镁矾的新方法，其特征是所述的含钾、镁、硫酸根、钠、氯离子的矿物原料可为硫酸盐型盐湖卤水蒸发得到钾镁混盐原料。
5.如权利要求1所述的一种制取软钾镁矾的新方法，其特征是所述的含钾、镁、硫酸根、钠、氯离子的矿物原料可为盐湖钾资源、镁资源与天然无水芒硝的混合物料。
6.如权利要求5所述的一种制取软钾镁矾的新方法，其特征是所述的盐湖钾资源包括为光卤石、钾石盐、粗钾肥、钾镁混盐、钾盐镁矾、钾镁矾矿物资源。
7.如权利要求5所述的一种制取软钾镁矾的新方法，其特征是所述的镁资源包括光卤石、硫酸镁、氯化镁和含镁老卤水矿物资源。
全文摘要
本发明涉及一种制取软钾镁矾的新方法,是将含有钾、镁、硫酸根、钠、氯离子的矿物原料与水混合,控制控制混合物料中钾、镁、硫酸根和水的质量比。将混合物料在20—100℃下进行热溶反应,控制反应时间;反应后形成的固液混合料浆,分离得热溶饱和清液;将热溶饱和清液自然冷却至0—25℃,固液分离可得软钾镁矾和软钾镁矾母液;本发明的最终产物品位高、钾的单次转化率高、工艺过程简单、成本低。
文档编号C01D5/12GK1236734SQ9810868
公开日1999年12月1日 申请日期1998年5月21日 优先权日1998年5月21日
发明者李刚, 陈奕, 吴景泉 申请人:中国科学院青海盐湖研究所