[发明专利]用硝酸盐型固液体矿生产硝酸钾硝酸钠的方法

说明书

本发明涉及钠、钾或一般碱金属的硝酸盐，尤其涉及用硝酸盐型天然矿物生产硝酸钾、硝酸钠。

在利用天然矿物生产硝酸钾、硝酸钠的传统方法中，常采用溶解或萃取、蒸发结晶再精制的工艺，由于工艺复杂往往涉及大量的生产设备，且成本高，尤其不适应于有效含量低的矿物。目前低品位钾硝石、钠硝石及硝酸盐卤水矿物的开采利用率不高。由周连江、乐志强主编，化学工业出版社出版的《无机盐工业手册》(第二版)上册第1057页记载了从钾硝石矿中提取硝酸钾的工艺流程，其步骤包括将矿石溶解、澄清去渣、蒸发、排渣等，其中溶解的温度为50-60℃，在溶解过程中消耗的热能巨大，并且在澄清时产生大量的泥浆，清淤去渣困难，工作量大。

本发明的目的在于提供一种对钾硝石、钠硝石及硝酸盐型卤水进行开采利用，加工生产硝酸钾、硝酸钠的简易方法。

本发明采用的技术方案为如下的工艺步骤：

a、制取硝酸盐型粗卤水，粗卤注入一级盐田自然滩晒，在NO₃^-含量为180-250g／L时母液转入b；

b、二级盐田自然滩晒至NO₃^-含量为270-350g／L时母液转入c，结晶体进入h；

c、三级盐田自然滩晒生成NO₃^-与K⁺量大于50％的半成品，残卤回收进入b；

d、半成品精制，生成合格的硝酸钾、硝酸钠。

h、加热至50-90℃浮选分离得到钠盐结晶，母液转入c；

所述的制取粗卤水的方法为直接抽取地下硝酸盐卤水矿或者是由钾硝石、钠硝石生产的卤水，其中用钾硝石、钠硝石制取卤水的方法为将矿石堆积，细雾喷水淋滤，收集浸出液，所述的步骤h中加热浮选的温度较优为60-70℃，以70℃为最佳。

使用本方法生产硝酸钾、硝酸钠，可就近选择地质结构稳定、面积适宜的自然干枯盐田，清除进水口裸露盐层、风化石，找出较为完整的岩石地层或第四系粘土给水层，作防渗、漏处理，起坝，平整压实底面做成一级盐田，充分利用了太阳能风能自然资源，可在矿物贮藏地附近完成制卤、分卤等工序，生产运输成本大大降低；用喷淋溶滤方法制取粗卤水，矿石收率可达90％以上；依据硝酸盐25℃的相图，分三级盐田进行分卤，并且将二级盐田的结晶物进行了热融浮选，使其中NO₃^-再次富集全部被回收进入三级盐田，三级盐田的残卤继续被回收进入二级盐田，使得分卤阶段的收率可达80％以上，同时产生硫酸钠等副产物。

使用该方法矿石的综合收率可达60％以上。NO₃^-与K⁺含量大于50％以上的半成品每吨的生产成本200元以内，耗煤小于200公斤，万吨生产规模投资为仅1500万元。此方法特别适合于低品位硝酸盐矿的开采利用。

实施例1

附图1为本实施例的工艺流程图

如图1，硝酸盐固体矿堆积后，细雾喷淋，浸滤制得硝酸盐粗卤水，粗卤水注入一级盐田，自然滩晒蒸发至NO₃^-含量为240g／L时母液转入二级盐田，一级盐田得到纯度达95％的氯化钠结晶；二级盐田继续自然滩晒至NO₃^-含量为300g／L时母液转入三级盐田，二级盐田结晶物为以钠硝矾为主的钠混盐，其中NO₃^-与K⁺含量为10-33％，钠混盐进行加热浮选，温度为60-70℃，采取分段收集的方法分别得到纯度为98％的氯化钠和以85％硫酸钠为主的硫酸盐半成品，母液进入三级盐田，三级盐田继续自然滩晒蒸发，直至得到NO₃^-与K⁺含量为50％的半成品，残卤回收进入二级盐田，半成品运至精制车间，根据需要配平K⁺，得到硝酸钾，或直接得到硝酸钠成品。使用该方法矿石综合收率为60％。

本实施例中所用的一级盐田为在矿物贮藏地附近选择地质结构稳定的面积适宜的自然干枯盐田，清除进水口裸露盐层、风化石，找出较为完整的岩石地层或第四系粘土给水层，作防渗、漏处理，起坝，平整压实底面做成。

实施例2与实施1的不同在于采用的原料为硝酸盐液体矿，直接抽取注入一级盐田，浮选分离的温度为70℃。

实施例1与实施例2所采用的矿物均取自新疆哈密、吐鲁番盆地，主要成份为氯化钠、硝酸钠、硫酸钠以及钙、镁、锂、溴等，其中实施例1中的固体矿硝酸钠的含量为3．5-32％，实施例2中液体矿NO₃^-含量在0．4-3．5％。