專利名稱：用硫酸鎂亞型含鉀鹵水制取硫酸鉀的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于化工技術領域，涉及一種浮選分離及無機鹽相化學分離的交叉技術，具體涉及一種用浮選分離法和無機鹽相化學技術相結(jié)合、以硫酸鎂亞型含鉀鹵水為原料制取硫酸鉀的方法。
背景技術：
鉀肥是不可再生的稀缺資源，鉀肥也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要肥料之一，特別是對于莖稈類作物具有壯莖稈作用，一旦缺少將出現(xiàn)倒伏、減產(chǎn)；鉀肥也是生產(chǎn)復合肥的三大原料之一，鉀肥價格對化肥價格的影響非常大，鉀肥安全關系到化肥安全，進一步關系到國家糧食安全。我國鉀資源有限，其中硫酸鎂亞型含鉀鹵水中鉀資源儲量約占我國鹵水鉀資源總儲量的60％，具有極大的開發(fā)利用價值。但是，由于硫酸鎂亞型含鉀鹵水體系鹽田日曬蒸發(fā)所析出礦物成分受地區(qū)溫度的影響較大，不同地區(qū)的硫酸鎂亞型含鉀鹵水在鹽田蒸發(fā)析鹽過程中具有較復雜的相化學關系，所析出礦物的成分變化較大，由此決定其加工技術的彈性較大，從而限制了我國對硫酸鎂亞型含鉀鹵水開發(fā)利用的程度。
利用硫酸鎂亞型含鉀鹵水制取硫酸鉀的方法已有很多報道，中國專利02143641.X(申請人新疆羅布泊鉀鹽科技開發(fā)有限責任公司；化工部長沙設計研究院)公開了一種用含鉀硫酸鎂亞型鹵水制取硫酸鉀的方法先將原鹵導入氯化鈉池蒸發(fā)除鈉，當鹵水在鈉池中蒸發(fā)到對硫酸鹽飽和時將硫酸鹽飽和鹵水與飽和氯化鎂老鹵水按一定比例進行攙兌，攙兌后的鹵水導入瀉利鹽池進行蒸發(fā)，然后依次析出瀉利鹽、鉀鹽鎂釩、光鹵石等鹽類，利用鉀鹽鎂釩礦磨礦、分解轉(zhuǎn)化、浮選等工藝過程得到高品位軟鉀鎂釩；利用光鹵石礦、C點鹵水、軟鉀鎂釩分解液分解轉(zhuǎn)化光鹵石，光鹵石分解轉(zhuǎn)化料漿經(jīng)浮選得到粗制氯化鉀，粗制氯化鉀經(jīng)硫酸鉀母液洗滌脫鹵后與軟鉀鎂釩進行二次轉(zhuǎn)化得到硫酸鉀。該方案的工藝復雜、流程較長、因需大量兌鹵能耗也較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為了克服現(xiàn)有技術中存在的缺陷，提供一種工藝比較簡單、流程較短、能耗較低，以硫酸鎂亞型含鉀鹵水為原料制取硫酸鉀的方法。
本發(fā)明的目的通過以下措施實現(xiàn)本發(fā)明以硫酸鎂亞型含鉀鹵水為原料生產(chǎn)硫酸鉀的方法，包括以下工藝步驟①利用鹽田日曬蒸發(fā)工藝依次得到以含鉀硫酸鹽為主的硫酸鹽礦和以光鹵石為主的含硫酸鹽的光鹵石礦；②將含鉀的硫酸鹽礦經(jīng)過磨礦、分解轉(zhuǎn)化、浮選，浮選精礦經(jīng)濃密增稠后過濾分離，制得軟鉀鎂釩；③將含硫酸鹽的光鹵石礦經(jīng)過分解轉(zhuǎn)化、浮選，浮選精礦經(jīng)濃密增稠后過濾，制得粗制氯化鉀；④將軟鉀鎂釩、粗制氯化鉀用硫酸鉀母液調(diào)漿洗滌，過濾、分解轉(zhuǎn)化、過濾分離，濾餅即為濕硫酸鉀。
步驟②中，所述硫酸鹽礦的磨礦工序是將含鉀硫酸鹽礦與水以1∶0.2～1∶1.0的重量比配料，并在磨機中磨礦，磨礦粒度為80～100目；所述分解轉(zhuǎn)化工序是將磨礦完成料漿在分解轉(zhuǎn)化槽中，于8～30℃溫度下分解轉(zhuǎn)化0.5～4.0小時；所述浮選是將分解轉(zhuǎn)化完成料漿送入浮選機浮選；浮選所用藥劑為脂肪多胺，其用量為料漿的0.005-0.015％。
步驟③中，所述光鹵石礦的分解轉(zhuǎn)化工序是將光鹵石礦與水以1∶0.3～1∶1.0的重量比配料，于8～30℃溫度下反應0.5～4.0小時；所述浮選所用藥劑為脂肪胺，其用量為料漿的0.0005-0.0015％。
步驟④中，將軟鉀鎂釩、粗制氯化鉀及硫酸鉀母液以1∶1∶1～1∶1.5∶6的重量比調(diào)漿洗滌，反應溫度為8～30℃，洗滌調(diào)整時間為0.2～2.0小時；所述分解轉(zhuǎn)化是將調(diào)漿洗滌后的混合物與水以1∶1～1∶2的重量比配料，并在20～80℃溫度下反應時間0.2～2.0小時。
步驟④中，調(diào)漿洗滌過濾的濾液可同轉(zhuǎn)到光鹵石礦分解轉(zhuǎn)化工序進行配料將光鹵石礦與水及調(diào)漿洗滌濾液以1∶0.3∶0.3～1∶1∶1的重量比配料，于8～30℃溫度下反應0.5～4.0小時；所述浮選所用藥劑為脂肪胺，其用量為料漿的0.005～0.015％。
步驟④中，分解轉(zhuǎn)化料漿過濾分離的濾液可回轉(zhuǎn)到軟鉀鎂釩、粗制氯化鉀洗滌調(diào)整工序配料。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明制備的硫酸鉀的成本低、收率高，產(chǎn)品品位高本發(fā)明直接利用硫酸鎂亞型含鉀鹽湖鹵水自然的蒸發(fā)結(jié)晶析鹽規(guī)律，依次在鹽田中析出含鉀的硫酸鹽和含硫酸根的光鹵石，然后利用含鉀的硫酸鹽經(jīng)磨礦、分解轉(zhuǎn)化、浮選得到軟鉀鎂釩；利用含硫酸根的光鹵石經(jīng)分解轉(zhuǎn)化、浮選得粗制氯化鉀；再將軟鉀鎂釩與粗制氯化鉀用硫酸鉀母液調(diào)漿洗滌，過濾、分解轉(zhuǎn)化、過濾分離而得。由于本發(fā)明工藝得到的粗制氯化鉀比現(xiàn)有技術中利用光鹵石礦、C點鹵水、軟鉀鎂釩分解液分解轉(zhuǎn)化、浮選得到粗制氯化鉀的品位提高5～10％，所得到的硫酸鉀收率提高了5～10％，分解轉(zhuǎn)化過濾直接得到的濕硫酸鉀的品位提高了2-5％；同時由于該工序料漿的處理量降低10～20％，致使設備的工作效率提高10～20％，有效降低了生產(chǎn)成本，降低了能耗。
2、本發(fā)明的工藝過程因無需較多的物料進行相互匹配，工藝過程相對簡單，操作方便；工藝流程較短、穩(wěn)定、易控制，生產(chǎn)效率高；同時使建廠投資將相對降低5～10％左右。


圖1為本發(fā)明生產(chǎn)硫酸鉀的工藝流程圖具體實施方式
①先將含鉀硫酸鎂亞型原鹵打入氯化鈉鹽田經(jīng)日曬蒸發(fā)析出大部分氯化鈉，待鹵水蒸發(fā)到對硫酸鹽飽和開始析出含鉀硫酸鹽時，將鹵水倒入一段硫酸鹽池繼續(xù)蒸發(fā)析出一段含鉀硫酸鹽；待一段硫酸鹽析出到一定程度(根據(jù)相圖計算結(jié)果確定)，將此鹵水倒入二段硫酸鹽池繼續(xù)析出二段含鉀硫酸鹽得含鉀硫酸鹽為主的硫酸鹽礦。當二段硫酸鹽鹵水蒸發(fā)到對光鹵石飽和時，將鹵水倒入一段光鹵石蒸發(fā)池蒸發(fā)，當光鹵石池中光鹵石析出量達到計算量的80％左右時，將此鹵水倒入二段光鹵石池繼續(xù)蒸發(fā)，直到在二段光鹵石池中氯化鎂飽和為止，再將氯化鎂飽和鹵水倒入氯化鎂池曬制水氯鎂石。
②將二段含鉀硫酸鹽礦與水按1∶0.2～1∶1.0的比例配料，并在磨機中磨礦(磨礦粒度為80～100目；磨礦完成后料漿進入分解轉(zhuǎn)化槽中，于8～30℃溫度下分解轉(zhuǎn)化0.5～4.0小時；轉(zhuǎn)化完成后料漿進入浮選機浮選(浮選所用藥劑為脂肪多胺，其用量為料漿的0.005-0.015％)，浮選精礦經(jīng)濃密增稠后分離，濾餅即為軟鉀鎂釩——作為制取硫酸鉀的中間原料備用，濾液和尾礦一起排入尾礦處理池處理。
③將一段光鹵石礦與水以1∶0.3～1∶1.0的重量比配料，于8～30℃溫度下反應0.5～4.0小時進行分解轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化完成料漿進入浮選機進行浮選，浮選精礦經(jīng)濃密增稠后過濾，濾餅即為粗制氯化鉀——作為制取硫酸鉀的中間原料備用，濾液及浮選尾礦打入軟鉀鎂釩尾礦儲池一同處理。
④軟鉀鎂釩和粗制氯化鉀用硫酸鉀母液在攪拌槽中進行調(diào)漿洗滌，軟鉀鎂釩、粗制氯化鉀、硫酸鉀母液(剛開始時可提前配置硫酸鉀母液作為啟動用)調(diào)漿洗滌配料比為1∶1∶1～1∶1.5∶6，調(diào)漿洗滌溫度為8～30℃，時間為0.2～2.0小時；調(diào)漿洗滌完成料漿過濾分離，濾液回到光鹵石分解轉(zhuǎn)化工序配料，濾餅即為低鈉軟鉀鎂釩和粗制氯化鉀混合物；將濾餅和水以1∶1～1∶2的比例配料，并在20～80℃的溫度下反應0.2～2.0小時進行二次轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化完成料漿過濾分離，濾餅即為濕硫酸鉀，經(jīng)干燥包裝即為硫酸鉀產(chǎn)品，濾液回到軟鉀鎂釩、粗制氯化鉀洗滌調(diào)整工序配料。
權(quán)利要求
1.一種以硫酸鎂亞型含鉀鹵水為原料生產(chǎn)硫酸鉀的方法，包括以下工藝步驟①利用硫酸鎂亞型含鉀鹽湖鹵水自然的蒸發(fā)結(jié)晶析鹽規(guī)律依次得到以含鉀硫酸鹽為主的硫酸鹽礦和以光鹵石為主的含硫酸鹽的光鹵石礦；②將含鉀的硫酸鹽礦經(jīng)過磨礦、分解轉(zhuǎn)化、浮選，浮選精礦經(jīng)濃密增稠后過濾分離，制得軟鉀鎂釩；③將含硫酸鹽的光鹵石礦經(jīng)過分解轉(zhuǎn)化、浮選，浮選精礦經(jīng)濃密增稠后過濾，制得粗制氯化鉀；④將軟鉀鎂釩、粗制氯化鉀用硫酸鉀母液調(diào)漿洗滌，過濾、分解轉(zhuǎn)化、過濾分離，濾餅即為濕硫酸鉀。
2.如權(quán)利要求1所述生產(chǎn)硫酸鉀的方法，其特征在于步驟②中，所述硫酸鹽礦的磨礦工序是將含鉀硫酸鹽礦與水以1∶0.2～1∶1.0的重量比配料，并在磨機中磨礦，磨礦粒度為80～100目；所述分解轉(zhuǎn)化工序是將磨礦完成料漿在分解轉(zhuǎn)化槽中，于8～30℃溫度下分解轉(zhuǎn)化0.5～4.0小時；所述浮選是將分解轉(zhuǎn)化完成料漿送入浮選機浮選；浮選所用藥劑為脂肪多胺，其用量為料漿的0.005～0.015％。
3.如權(quán)利要求1所述生產(chǎn)硫酸鉀的方法，其特征在于步驟③中，所述光鹵石礦的分解轉(zhuǎn)化工序是將光鹵石礦與水以1∶0.3～1∶1.0的重量比配料，于8～30℃溫度下反應0.5～4.0小時；所述浮選所用藥劑為脂肪胺，其用量為料漿的0.005～0.015％。
4.如權(quán)利要求1所述生產(chǎn)硫酸鉀的方法，其特征在于步驟③中，所述光鹵石礦的分解轉(zhuǎn)化工序是將光鹵石礦與水及步驟④硫酸鉀母液的調(diào)漿洗滌濾液以1∶0.3∶0.3～1∶1∶1的重量比配料，于8～30℃溫度下反應0.5～4.0小時；所述浮選所用藥劑為脂肪胺，其用量為料漿的0.005～0.015％。
5.如權(quán)利要求1所述生產(chǎn)硫酸鉀的方法，其特征在于步驟④中，將軟鉀鎂釩、粗制氯化鉀及硫酸鉀母液以1∶1∶1～1∶1.5∶6的重量比調(diào)漿洗滌，反應溫度為8～30℃，洗滌調(diào)整時間為0.2～2.0小時。
6.如權(quán)利要求1所述生產(chǎn)硫酸鉀的方法，其特征在于步驟④中，所述分解轉(zhuǎn)化是將調(diào)漿洗滌后的混合物與水以1∶1～1∶1.3的重量比配料，并在20～80℃溫度下反應時間0.2～2.0小時。
7.如權(quán)利要求1所述生產(chǎn)硫酸鉀的方法，其特征在于步驟④中，調(diào)漿洗滌過濾的濾液回轉(zhuǎn)到光鹵石礦分解轉(zhuǎn)化工序進行配料。
8.如權(quán)利要求1所述生產(chǎn)硫酸鉀的方法，其特征在于步驟④中，分解轉(zhuǎn)化料漿過濾分離的濾液回轉(zhuǎn)到軟鉀鎂釩、粗制氯化鉀洗滌調(diào)整工序配料。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種以硫酸鎂亞型含鉀鹵水為原料生產(chǎn)硫酸鉀的方法。該方法利用硫酸鎂亞型含鉀鹽湖鹵水自然的蒸發(fā)結(jié)晶析鹽規(guī)律依次在鹽田中析出含鉀的硫酸鹽和含硫酸根的光鹵石，然后利用含鉀的硫酸鹽經(jīng)磨礦、分解轉(zhuǎn)化、浮選得到軟鉀鎂釩；利用含硫酸根的光鹵石經(jīng)分解轉(zhuǎn)化、浮選得粗制氯化鉀；再將軟鉀鎂釩與粗制氯化鉀用硫酸鉀母液調(diào)漿洗滌，過濾、分解轉(zhuǎn)化、過濾分離而得。本發(fā)明制備的硫酸鉀的成本低、收率高，產(chǎn)品品位高；本發(fā)明的工藝過程因無需較多的物料進行相互匹配，工藝過程相對簡單，操作方便；工藝流程較短、穩(wěn)定、易控制，生產(chǎn)效率高；同時使建廠投資將相對降低5～10％左右。
文檔編號C01D5/12GK101066770SQ200710017628
公開日2007年11月7日 申請日期2007年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月30日
發(fā)明者李海民, 張全有, 陳育剛, 孟瑞英, 楊海蕓 申請人:中國科學院青海鹽湖研究所