一种杂卤石矿溶采液的处理方法
【专利摘要】本发明公开了一种杂卤石矿溶采液的处理方法，其将溶采液和生产原卤混合得到原料卤水，所述原料卤水用于生产氯化钠、氯化钾、硫酸镁和/或光卤石；所述溶采液为杂卤石矿经过溶采过程以后得到的卤水。本发明省去新建盐田的环节，直接配合原卤进入生产盐田，进行盐田摊晒，降低了生产成本，减少工艺流程，缩短生产周期，且增加了生产原料的来源，提高了溶采液的利用效率。
【专利说明】
-种杂面石矿溶采液的处理方法
技术领域
[0001] 本发明属于盐湖化学领域，具体设及一种杂面石矿溶采液的处理方法。
【背景技术】
[0002] 我国是一个耗钟大国，钟盐资源为非可再生资源，我国目前W开发液相钟资源（易 溶性钟资源)为主，工业生产中W高品位含钟液相资源为主(一般液相中含钟>0.5%)，低 品位、慢溶性、难溶性或者固体含钟矿物的利用与研究尚未成熟，未见大规模开发利用。
[0003] 但是随着易开发钟盐资源的不断消耗，难开发钟盐资源的研究和利用必将受到越 来越多的关注，其开发利用工艺将是其中最关键的核屯、技术。
[0004] 杂面石矿是一种在我国广泛存在的含钟矿物，储量(按K2S化计)在2亿吨W上，但由 于其属于难开发含钟矿物，因此一直未被重视，随着科学技术的发展和易开发钟盐资源的 不断消耗，杂面石矿越来越受到人们的关注，对其开发利用的工艺方法的研究也越来深入， 溶浸开采是其中一种易操作、较常见的工艺方法，但目前对其溶浸开采后的溶采液未见专 口开发利用工艺的报道。
[0005] 由于收集的溶采液化学组成一般情况下与企业生产原料面水差别很大，因此盐田 工艺及车间工艺就与原有的工艺不尽相同，所W通常需要新建盐田单独进行处理，目前对 杂面石矿的溶浸开采工艺基本过程为溶浸、收集溶采液、新建盐田、蒸发制盐、车间生产，且 未见规模化开发利用报道;该工艺方案成本较高，因为需要新建盐田，就需要大面积的地面 面积、较大的施工量、冗长的周期、较低的效率。
[0006] 由于杂面石矿的溶采液组成与一般的晶间面水的组成相差很大，因此如果单独对 溶采液进行开发利用，析盐过程分为多个阶段，相对复杂，且不易控制。
【发明内容】
[0007] 针对现有技术处理杂面石矿溶采液存在的缺陷，本发明提供了一种杂面石矿溶采 液的处理方法。
[000引本发明提供的方法包括：
[0009] 溶采液和生产原面混合得到原料面水，所述原料面水用于生产氯化钢、氯化钟、硫 酸儀和/或光面石;所述溶采液为杂面石矿经过溶采过程W后得到的面水。
[0010] 所述溶采液是由原来没有目标元素或者目标元素很低，不能直接用来开发的溶采 液(也称为"溶浸液"），通过对目标矿层的溶浸，所获得富含目标元素的液相待开发资源，将 溶采液与生产原面按一定比例进行"兑面"工艺，将原来与生产原面差别较大的溶采液，变 为跟生产原料面水相近的原料面水，进而可W实现溶采液的综合利用。
[0011] 优选的，所述溶采液中钟离子含量为1.0-2. Owt %，儀离子含量为0.25-0.6wt %， 氯离子含量为12-18%，硫酸根离子含量为3.0-4.Owt%，钢离子含量为9-llwt%，其余为水 和其他不可避免的杂质离子。
[0012] 优选的，所述生产原面中钟离子含量为0.5-3. Owt %，儀离子含量为1.0-3. Owt %， 氯离子含量为12-20. ο %，硫酸根离子含量为1.0-3.5wt %，钢离子含量为7.0-1. Owt %。 [001引优选的，所述生产原面m0-50:i的比例和溶采液混合。
[0014] 优选的，所述原料面水按照如下的方式进行处理：
[0015] 所述原料面水蒸发至氯化钢析出后，进行固液分离得到除氯化钢后的第一面水；
[0016] 将第一面水进行蒸发至氯化钢、氯化钟、硫酸儀析出，得到第一钟混盐，进行固液 分离得到第二面水和第一钟混盐；
[0017] 将第二面水进行蒸发至氯化钢、光面石和硫酸儀析出，进行固液分离得到老面和 第二钟混盐。
[0018] 更优选的，第一钟混盐和第二钟混盐混合后加水转化得软钟儀抓和氯化钟，所述 软钟儀抓和氯化钟混合后转化生成硫酸钟。
[0019] 本发明实现了溶采液的高效利用，其为普遍适应的溶采液的开发利用工艺。本发 明省去新建盐田的环节，直接配合原面进入生产盐田，进行盐田摊晒，降低了生产成本，减 少工艺流程，缩短生产周期，且增加了生产原料的来源，提高了溶采液的利用效率，增加了 企业生产利润。
【附图说明】
[0020] 图1杂面石矿溶采液常规蒸发析盐路线；
[0021 ]图2、生产原面蒸发析盐路径；
[0022] 图3、兑面液在相图上的位置关系；
[0023] 图4、兑面液蒸发析盐路径；
[0024] 图5、兑面液与生产原面蒸发析盐路径对比。
[0025] 图6、本发明利用溶采液的方法示意图。
【具体实施方式】
[0026] 如下为本发明的实施例，其仅用作对本发明的解释而并非限制。
[0027] 如下W大盐滩杂面石矿溶采液的开发利用为例，其与的具有类似于钟离子含量为 1.0-2.0wt%，儀离子含量为0.25-0.6wt%，氯离子含量为12-18%，硫酸根离子含量为3.0- 4.0wt%，钢离子含量为9-llwt%的溶采液组成的烙液也可W适用于本发明的方法。
[00%]大盐滩杂面石矿溶采液组成如表1所示：
[0029] 表1溶采试验面水组成
[0030]
[0031] 对获取的溶采液进行盐田工艺开发，其析出路线参见图1，
[0032] 氯化钢^氯化钢、钟芒硝、软钟儀抓^氯化钢、软钟儀抓、氯化钟^氯化钢、氯化 钟、硫酸儀^氯化钢、光面石、硫酸儀；
[0033] 此盐田工艺过程路线较长，需要五个阶段的蒸发过程，在此过程中产生大量的钢 盐要分离，产生的矿物与现有生产矿物组成相差较大，需新建盐田及车间生产线、更改车间 生产投料配比来进行产品生产，且出矿周期较长，给盐田生产工艺和车间生产增加了较大 负担，同时使企业增加投入成本，因此直接利用溶浸液进行盐田工艺及车间生产是非常繁 琐的。
[0034] 所述生产原面的组成参见下表：
[0035] 表1生产原料面水化学组成
[0036]
[0037] 参见图2,生产原面组成点在五元Na+X、Mg27/Cr、S〇42--此0(25°C)水盐体系相图 的硫酸儀结晶区，生产原面进行盐田工艺，其析出路线为：
[0038] 氯化钢^氯化钢、氯化钟、硫酸儀^氯化钢、光面石、硫酸儀；
[0039] 该盐田工艺流程简单，只需要Ξ个阶段的析盐过程，钢盐含量较低，周期较短，获 得的矿物为钟混盐，车间生产工艺简单，是目前企业生产所用的工艺流程。
[0040] 参见图3-5,由于溶采液、生产原面W1:15比例"兑面"，由于溶采液组成和生产原 面组成差别相对较大，但是"兑面"后兑面液与生产原面的组成相差较小，因此，可W利用原 有的盐田工艺流程进行产品生产，节省人力、物力、财力，避免为了利用杂面石资源建设盐 田，同时不需要另建小规模硫酸钟生产装置，减少了投入，使杂面石资源实现高值化、规模 化利用，扩大生产原料来源。
[OOW 兑面液组成点在五元Na+、K+、Mg27/Cr、S042^出0 (25 °C)水盐体系相图的硫酸儀结 晶区，兑面液进行盐田工艺，其析出路线为：
[0042] 氯化钢^氯化钢、氯化钟、硫酸儀^氯化钢、光面石、硫酸儀；
[0043] 该盐田工艺流程简单，同样只需Ξ个蒸发阶段即可，钢盐含量较低，周期较短，获 得的矿物为钟混盐，车间生产工艺简单，与目前企业生产所用的工艺流程基本一致。
[0044] 通过上述蒸发获得的第二和第Ξ阶段盐矿分别为第一钟混盐和第二钟混盐。利用 获得的此钟混盐，经过合理加水转化反应可得软钟儀抓和氯化钟，然后将软钟儀抓和氯化 钟按比例混合，可转化生成硫酸钟，杂面石溶浸液生产钟混盐、软钟儀抓、氯化钟、硫酸钟工 艺流程如图6所示。
[0045] 表3软钟儀抓产品平均化学组成
[0046]
[0047] 硫酸钟产品平均化学组成：
[004引表4硫酸钟产品平均化学组成
[0049]
[0050] 溶浸液与生产原面通过"兑面"一溶浸液与生产原面进行的混合，由于溶浸液基本 不改变生产原面的组成，因此原有的盐田工艺和生产工艺也基本改变，降低了企业新建盐 田、面渠的成本，增加企业产品的市场竞争力，实现杂面石资源规模化利用。在室内溶浸实 验、现场溶浸实验的基础上，开展大面积溶采实验，利用企业在杂面石富矿区现有约两平方 公里的盐田，注入溶浸剂数十万方，获得溶浸液约20万方，然后将该溶浸剂就近导入企业生 产用的输面渠，伴随企业生产面水，导入生产盐田，按照盐田工艺流程，进行生产原料矿物 的晒制，然后将矿物投入生产车间进行硫酸钟产品的生产。
[0051] 通过兑面液与生产原面蒸发析盐路径对比，可W明显的发现两者只是在初始阶段 稍有不同，在氯化钟和硫酸儀结晶区兑面液比生产原面结晶路线长一点，后面的结晶路线 完全一致，不需要额外改变现有生产工艺，节省了企业成本。
[0052] 将溶浸液兑面"的方式来处理，充分利用企业已有盐田和车间生产装置，并可 避免新建生产线的投入W及扩大生产原料来源。
【主权项】
1. 一种杂卤石矿溶采液的处理方法，包括： 溶采液和生产原卤混合得到原料卤水，所述原料卤水用于生产氯化钠、氯化钾、硫酸镁 和/或光卤石;所述溶采液为杂卤石矿经过溶采过程以后得到的卤水。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括： 所述原料卤水蒸发至氯化钠析出后，进行固液分离得到除氯化钠后的第一卤水； 将第一卤水进行蒸发至氯化钠、氯化钾、硫酸镁析出，后进行固液分离得到第二卤水和 第一钾混盐； 将第二卤水进行蒸发至氯化钠、光卤石和硫酸镁析出，进行固液分离得到老卤和第二 钾混盐。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一钾混盐和第二钾混盐混合后加水 转化得软钾镁矾和氯化钾，所述软钾镁矾和氯化钾混合后转化生成硫酸钾。4. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述溶采液中钾离子含量为1.0_ 2. Owt %，儀尚子含量为0.25-0.6wt %，氯尚子含量为12-18%，硫酸根尚子含量为3.0-4.0wt%，钠离子含量为9-llwt%，其余为水和其他不可避免的杂质离子。5. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述生产原卤中钾离子含量为0.5_ 3. Owt %，儀尚子含量为1.0-3 . Owt %，氯尚子含量为12-20.0 %，硫酸根尚子含量为1.0_ 3 · 5wt %，钠离子含量为7 · 0-1 · Owt %。6. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述生产原卤以10-50:1的比例和溶采 液混合。
【文档编号】C01D3/08GK105905926SQ201610244215
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】张志宏, 何茂雄, 张永明, 杜建宁, 赵冬梅, 董生发, 马艳芳, 付振海, 王婧, 胡天琦, 王健康
【申请人】中国科学院青海盐湖研究所, 冷湖滨地钾肥有限责任公司