[发明专利]一种以含钾离子卤水为原料提取制备钾盐的方法

说明书

技术领域

本发明属于钾回收利用领域，尤其是一种以含钾离子卤水为原料提取制备钾盐的方法。

背景技术

光卤石分解制取氯化钾是氯化钾生产的主要途径，光卤石的生产对于以海水制盐苦卤为原料，采用兑卤，经过高温蒸发析出氯化钠一水硫酸镁后，再经过冷却结晶获得；对于氯化物性的盐湖，则将盐湖卤水，或晶间卤水，进行自然蒸发，第一阶段析出氯化钠，第二阶段，蒸发析出光卤石。

我国的氯化钾资源有限，主要是察尔汗盐湖的氯化钾生产和少量海水制盐苦卤生产，高效率的利用有限的资源是目前钾盐开采的重要课题。

由于我国是农业大国，钾肥的缺口很大，生产的氯化钾有非常好的市场，因此目前察尔汗盐湖，对提高氯化钾产品质量的动力并不高，所生产的钾肥主要为90钾。但实际上市场钾的需求，除90一级工业氯化钾外，还有93％优级工业氯化钾，97％食品级氯化钾、医用氯化钾、98％特种工业氯化钾和99.5％试剂级氯化钾等，这些产品有很大的市场需求。

察尔汗盐湖地区以卤水为原料生产氯化钾的方法主要有三种，一是以旱采盐湖光卤石为原料的冷分解浮选法；二是以深水盐田光卤石为原料的反浮选冷结晶法；三是以浮选厂分解液为原料的兑卤冷结晶法。

1.正浮选法盐湖提钾工艺

冷分解-浮选法是国外最早传统加工工艺。主要方法是将盐田晒制的光卤石矿旱采运至加工厂，经加水分解，在高镁母液中加入十八胺药剂将氯化钾以泡沫形式刮出，经洗涤、分离、干燥得产品。

作为传统的氯化钾生产工艺，该工艺有如下的优点：

(1)工艺可靠，由于该工艺的开发与研究较早，经过多年来的不断完善，工艺流程已趋于成熟。就浮选本身而言，胺类捕收剂作为氯化钾的捕收剂性能良好，选别效果明显。(2)工艺流程简单，如前所述，冷分解-浮选工艺可以分主要两步：一是光卤石的冷分解，二是分解料浆的浮选。以十八胺作捕收剂，2号油作起泡剂浮选出氯化钾，实现氯化钾与氯化钠的分离，所得粗钾产品经再浆洗涤即得氯化钾成品。

该工艺也有自身的缺陷，主要表现在：

(1)系统回收率较低，产品质量不易提高。采用冷分解-浮选法工艺，滩晒氯化钾收率约85％，加工阶段钾收率75％，总收率在65％左右。(2)产品品质不高：氯化钾最高品位在90％-92％之间；产品粒度细，不易干燥，该产品粒度为170目(+0.088mm)占81.09％。(3)该工艺对原矿性质的稳定性要求较高，对工艺操作控制要求严格，操作控制的失误易造成回收率和产品质量的降低，如给矿控制、分解水量控制、浮选操作、浮选药剂等对回收率和产品质量都有影响。

2.反浮选法盐湖提钾工艺

当原矿光卤石和母液的浆液中加入氯化钠浮选剂，NaCl粘附在浮选机内的气泡上，上浮到矿浆表面，被刮板刮出，而光卤石则留在矿浆中，脱卤后即得低钠光卤石。低钠光卤石进入结晶器，加水进行分解、结晶，控制其分解条件，使溶液中KCl过饱和，在常温下使KCl晶体长大，而NaCl则呈不饱和态而留在液相中，经过滤淡水洗涤，得到高品位KCl产品。

该法是目前世界上较先进的加工工艺，在中国的钾盐察尔汗也经历了近10年的开发阶段，主要方法是将深水盐卤石经水采管输至加工厂，加入钠浮选剂，将光卤石提纯，离将氯化钠含量低于6％的光卤石在结晶中控速分解，得到钾经洗涤分离干燥后得精钾产品。该工艺在浮选过程中不不仅浮选出大部分氯化钠，还能选出部分水不溶物，提高了氯化钾回收率和氯化钾质量，生产的氯化钾产品含量高、粒径大。目前反浮选-冷法的综合指标为：氯化钾产品的品位90-93％，最高可达95％，氯化钾回收率为滩晒阶段收率93％，加工阶段77％，总收率在72％，氯化钾粒径为0.2mm，水份＜3％。

缺点是工艺流程复杂，操作控不方便，在浮选及结晶的操作过程中精度要求较高。

3.尾液兑卤法生产氯化钾

光卤石分解生产氯化钾的工厂加工工段所排放尾液含有大量的钾，尾液排放的钾占进入加工厂的光卤石中钾的1/5-1/4，这部分钾的收集或者返回滩田，或者采用兑卤回收。据文献报道，分解尾液返回滩田的办法，尾液钾的回收率，正浮选法为43％，反浮选为54％。

采用兑卤法即将浮选厂分解液在盐田进一步滩晒得到氯化钾、氯化钠、光卤石的三相共饱液后与老卤在结晶器中混合，结晶出含氯化钠较低光卤石，光卤石经分离母液后进入结晶器中加水解，得到粗钾经洗涤干燥得到精钾。