一种利用钾混盐低温冷冻制取光卤石矿的方法技术

本发明专利技术涉及光卤石矿制取领域。本发明专利技术的利用钾混盐低温冷冻制取光卤石矿的方法，包括如下步骤：a、将钾混盐加水溶解后与老卤兑卤；兑卤后的溶液加水或者蒸发，使含水量控制在65％～82％；b、将兑卤后控制含水量的溶液进行低温冷冻，然后过滤，获得七水硫酸镁和母液；其中，所述低温冷冻温度为-40～-5℃，低温冷冻时间为1～100h；c、将过滤后的母液蒸发浓缩，然后固液分离，获得光卤石矿和老卤。本发明专利技术利用低温高寒地区丰富的冷能资源和太阳能进行盐田生产，操作简单，设备投入少，能耗低，生产成本低；对原料适应性强，钾的回收率高，同时副产泻利盐等优点，为我国利用钾混盐制取光卤石矿提供了新方法。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及光卤石矿制取领域。本专利技术的利用钾混盐低温冷冻制取光卤石矿的方法，包括如下步骤：a、将钾混盐加水溶解后与老卤兑卤；兑卤后的溶液加水或者蒸发，使含水量控制在65％～82％；b、将兑卤后控制含水量的溶液进行低温冷冻，然后过滤，获得七水硫酸镁和母液；其中，所述低温冷冻温度为-40～-5℃，低温冷冻时间为1～100h；c、将过滤后的母液蒸发浓缩，然后固液分离，获得光卤石矿和老卤。本专利技术利用低温高寒地区丰富的冷能资源和太阳能进行盐田生产，操作简单，设备投入少，能耗低，生产成本低；对原料适应性强，钾的回收率高，同时副产泻利盐等优点，为我国利用钾混盐制取光卤石矿提供了新方法。【专利说明】
本专利技术涉及光卤石矿制取领域，具体地，本专利技术涉及一种利用钾混盐低温冷冻制取光齒石矿的方法。
技术介绍
光卤石(KCl ^MgCl2.6Η20)是异成分复盐，可由不相称溶解生成单盐氯化钾，是生产氯化钾的原料。 目前国内外从氯化物型盐湖卤水中制取氯化钾，例如以色列、约旦、美国和中国 ，都是首先制取光卤石矿，再对光卤石矿进行加工获得氯化钾。光卤石矿可通过盐田滩晒法和兑卤法获得。盐田滩晒法是原卤通过盐田日晒蒸发首先析出氯化钠，然后在光卤石池中蒸发浓缩析出光卤石矿。兑卤法是光卤石点卤水和老卤(饱和水氯镁石)按一定比例混合析出光卤石矿。 以色列根据当地气候条件对死海采取盐田蒸发工艺，卤水中的硫酸根以硫酸钙的形式最早析出，继续蒸发析出氯化钠，接着析出光卤石矿。我国青海察尔汗盐湖属于氯化物型，主要生产氯化钾肥料，所采取的生产工艺与死海相似，也是通过盐田滩晒制取光卤石矿，再分解制取氯化钾。 硫酸盐型盐湖卤水由于所含硫酸根较高，通过盐田滩晒制取的钾混盐中常含有钾盐镁矾和软钾镁矾，通常用来生产硫酸钾或硫酸钾镁肥，例如美国的大盐湖和我国的罗布泊盐湖。利用硫酸盐型盐湖生产氯化钾的工艺方法可分为以下几种: (I)直接法 直接法是盐湖卤水通过盐田滩晒直接得到含有氯化钾的钾混盐或光卤石矿，再利用浮选等方法分离制取氯化钾，智利的阿塔卡玛盐湖和我国的罗布泊、西台吉乃尔盐湖使用该方法生产氯化钾。 Luist3]等人研宄了阿塔卡玛盐湖卤水蒸发过程的相化学，研宄认为可以设计一系列太阳蒸发池来结晶析出钾混盐和锂混盐，析出的钾石盐生产氯化钾，而析出的钾盐镁矾和软钾镁矾生产硫酸钾。由于卤水中锂浓度较高以及环境温度的变化，实际卤水蒸发结晶路线与25°C Na+，K+，Mg2Vcr, SO42^-H2O五元水盐体系耶内克相图具有一定的差别。 Pedrott]等人设计了从阿塔卡玛盐湖中制取氯化钾、硫酸钾和硼酸的工艺过程。抽取卤水至太阳池，随着水分蒸发先析出石盐，接着析出含钾石盐、硫酸盐混盐。在钾石盐池中60%的钾以氯化钾结晶析出，将钾石盐湿磨成35目粒度后分离氯化钠和氯化钾，再用脂肪酸胺浮选剂进行浮选，得到90%?95%的氯化钾精矿，进一步淋洗纯度可以达到96%。文献给出了试验研宄的建议流程图，实际生产厂的生产技术和工艺流程，都未见详细报道 O 罗布泊和西台吉乃尔盐湖利用盐田工艺将产品进行合理分级，在光卤石田得到光卤石矿，再通过冷分解浮选法制取氯化钾。罗布泊所生产的氯化钾作为原料与软钾镁钒反应制取硫酸钾，降低了硫酸钾的生产成本，西台吉乃尔盐湖则将氯化钾直接作为产品出售。 (2)兑卤法 大盐滩卤水属于硫酸镁亚型，中蓝连海设计研宄院Μ针对其特点，采用“两步兑卤-冷分解结晶法”制取优质氯化钾。第一步兑卤除钠，得到含钠较低的母液。第二步兑卤将总物料点落在光卤石结晶区，反应析出光卤石。并采用特制的分解结晶器，通过控制光卤石、分解水和分解母液循环量来控制光卤石的分解速度，得到较大颗粒的氯化钾。 夏康明等人先将硫酸盐型卤水蒸发，然后兑卤析出低钠光卤石，光卤石加水分解制取氯化钾。兑卤后的母液可以进一步蒸发制取钾混盐和老卤，光卤石分解液返回兑卤工序。 (3)高温热溶结晶法 贾茜M等针对西藏扎仓茶卡盐湖的组成，依据Na +，K+，Mg2Vcr, SO42^H2O五元水盐体系O°C、15°C、25°C、50°C、75°C、100°CU10°C 7个温度下的稳定相图，进行相图分析和理论计算，给出了生产氯化钾的原则性工艺流程，即在110°C等温蒸发析出无水钠镁矾、钠镁矾、氯化钠，再经过兑卤、蒸发得到母液，该母液点在25°C相图氯化钾相区，低温蒸发析出氯化钾和氯化钠。钾石盐再进一步制取氯化钾。经计算，钾回收率为79.8%。 陈兆华将硫酸盐型卤水生产的钾混盐与老卤兑卤，在68_127°C进行高温转化，然后固液分离，母液冷却结晶出光卤石，最后光卤石分解洗涤得到氯化钾。该专利技术实际上是依据Na+，K+，Mg2Vcr, SO42^-H2O五元水盐体系110°C下的稳定相图，利用高温溶解除去钾混盐中的一水硫酸镁和氯化钠，制得含有较少硫酸根的母液，通过冷却母液制得光卤石。李晋斌等采用硫酸钠亚型卤水(查波错盐湖)蒸发得到的钾混盐，与老卤兑卤在高温75°C反应获得一水硫酸镁和氯化钠，固液分离除去硫酸根，母液在25°C冷却析出光卤石。此文献的研宄思路与专利一致。 尹至仁针对甘肃某硫酸盐型盐湖卤水来提取氯化钾，原卤与老卤兑卤除钠，苦卤在112-115?蒸发析出硫酸镁和氯化钠，再将卤水加热至124°C，蒸发多余水分后冷至室温析出光齒石，光齒石冷分解得到氯化钾。 ⑷冻硝法 美国大盐湖属于硫酸镁亚型卤水，盐田生产中第一个饱和析出的是氯化钠，接着是泻利盐、软钾镁矾、钾盐镁矾、光卤石，最后是十水氯镁石。大部分钾离子以软钾镁矾和钾盐镁矾的形式结晶析出，主要用来生产硫酸钾。专利提供了一种从大盐湖中提取锂盐和氯化钾的方法，夏季大盐湖卤水在钾池中析出钾镁硫酸盐混盐，然后注入卤水溶解，经过冬季冷冻析出十水硫酸钠，母液(主要为氯化镁和氯化钾)泵入另一钾池中。待第二年气温升高时蒸发析出钾石盐和光卤石，可进一步制取氯化钾。 索智录、徐文芳等M研宄认为，硫酸盐型盐湖卤水经过冬季冻硝除掉硫酸根，可以将卤水体系点由软钾镁矾相区移到钾石盐相区，分离芒硝后的卤水经盐田滩晒，可产出钾石盐型钾混盐，进一步制取氯化钾。 综上所述，现有文献大多采用的是将硫酸盐型盐湖卤水直接冻硝，或者兑卤，或兑卤后高温溶解来制取光卤石矿，再进一步制取氯化钾。硫酸盐型盐湖卤水通过盐田滩晒获得钾混盐，针对该钾混盐制取光卤石矿的文献报道较少。现有技术通过高温转化的方法来除去钾混盐中的硫酸根再冷却母液获得光卤石矿，生产成本较高，且低温高寒地区(例如，青藏高原地区等)盐湖生产现场不具备高温加热的条件，所以高温转化的工艺路线不适合在盐湖现场生产。 参考文献 宋彭生.盐湖及相关资源开发利用进展(续一).盐湖研宄，2000，8(2):33-58. 宋彭生.盐湖资源的开发利用.盐湖研宄，1993，I (3):68-80. V.E.Luis, P.F.Nancy.Study of the phase chemistry of the salar deAtacama brine .Sixth Internat1nal Symposium on Salt, Vol II .1983.345-366. 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用钾混盐低温冷冻制取光卤石矿的方法，包括如下步骤：a、将钾混盐加水溶解后与老卤兑卤；兑卤后的溶液加水或者蒸发，使含水量控制在65％～82％；b、将步骤a兑卤后控制含水量的溶液进行低温冷冻，然后过滤，获得七水硫酸镁和母液；其中，所述低温冷冻温度为‑40～‑5℃，低温冷冻时间为1～100h；c、将过滤后的母液蒸发浓缩，然后固液分离，获得光卤石矿和老卤。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钟远，孙柏，李武，
申请(专利权)人：中国科学院青海盐湖研究所，
类型：发明
国别省市：青海;63