由光卤石生产氯化钾的工艺和设备制造技术

本发明专利技术提供了一种以光卤石为原料生产氯化钾的工艺和设备。本申请的工艺包括以下步骤：破碎、洗涤、研磨、结晶、正浮选。本发明专利技术通过对工艺参数、工艺流程进行优化，实现了百万吨规模的由光卤石生产氯化钾的工业连续生产，生产效率高，氯化钾产品质量如纯度、白度、结晶颗粒大小均明显提高。粒大小均明显提高。

【技术实现步骤摘要】
由光卤石生产氯化钾的工艺和设备


[0001]本专利技术属于矿物提取领域，具体涉及一种以光卤石为原料生产氯化钾的工艺和设备。

技术介绍

[0002]氯化钾是生产农用复合肥的必需原料，也是化工、冶金、医药、食品等行业的重要原料。生产氯化钾的原料主要包括钾石盐、光卤石等。光卤石的化学组成为KCl
·
MgCl2·
6H2O，其资源较丰富，但含钾量通常低于钾石盐，加工能耗较高，目前在氯化钾生产中所占比例不大。
[0003]由光卤石生产氯化钾的常见方法有：正浮选法、反浮选
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冷结晶法、控速结晶法、冷分解热熔结晶法、冷分解结晶法、冷结晶
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正浮选法等，其中反浮选
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冷结晶法是目前国内外采用光卤石为原料生产氯化钾最常用的工艺。冷结晶
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正浮选工艺是近年发展起来的一项新技术，它利用控制光卤石分解体系的过饱和度，达到在常温条件下使氯化钾晶体颗粒长大的目的。然而，目前的冷结晶
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正浮选工艺仍然存在结晶效果不好、氯化钾回收率低、所得氯化钾产品纯度低等难题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种以光卤石为原料的冷结晶
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正浮选工艺和设备，其能够改善结晶效果、提高氯化钾的回收率和所得氯化钾产品的纯度。
[0005]因此，在本专利技术的一个方面，提供了一种以光卤石为原料生产氯化钾的工艺，包括以下步骤：
[0006]破碎：将开采的光卤石破碎到小于等于20mm的粒径；
[0007]洗涤：将来自破碎步骤的破碎后的光卤石用系统母液洗涤，去除泥土；
[0008]研磨：将来自洗涤步骤的光卤石研磨至小于1mm的粒径；
[0009]结晶：将来自研磨步骤的光卤石颗粒与系统母液以及补充水以1:4～6.5:0.2～0.35、优选1:4～6:0.25～0.35质量比混合输送到结晶单元中，进行结晶，产生包含氯化钾晶体的结晶器底流；
[0010]正浮选：将来自结晶步骤的结晶器底流输送到正浮选单元中，添加正浮选药剂，浮选出氯化钾泡沫，将该氯化钾泡沫过滤，得到粗钾滤饼，优选地通过水洗将粗钾进一步纯化，得到精钾。
[0011]在本专利技术的一个实施方案中，本专利技术的工艺在室温下进行。
[0012]在本专利技术的一个实施方案中，洗涤步骤包括以下子步骤：
[0013]过滤洗涤子步骤，其中将来自破碎步骤的破碎后的光卤石用来自过滤脱泥子步骤的循环母液洗涤，分离出粒径大于或等于1mm的颗粒，送至研磨步骤；并将其余部分送至过滤浓密子步骤；
[0014]过滤浓密子步骤，其中使来自过滤洗涤子步骤的物料通过固液分离装置，分离出
粒径小于1mm的颗粒，直接送往结晶步骤，并将其余部分送至过滤脱泥子步骤，所述固液分离装置优选为浓密机；
[0015]过滤脱泥子步骤，其中通过过滤将母液中的泥土除去；将过滤母液循环至过滤洗涤子步骤，同时如果需要的话，用系统母液给过滤脱泥子步骤补充液体。
[0016]在本专利技术的一个实施方案中，在过滤洗涤子单元中，根据原矿中泥土含量，调整光卤石与循环母液的量，在将原矿中泥土洗涤去除的同时，尽可能降低液固比。
[0017]在本专利技术的一个实施方案中，研磨步骤优选采用棒磨来进行。
[0018]在本专利技术的一个实施方案中，结晶步骤中的结晶单元包括分解结晶器、固液分离装置、细晶罐和再结晶器。
[0019]在分解结晶器中，使来自研磨步骤的光卤石颗粒与系统母液以及补充水以1:4～6.5:0.2～0.35、优选1:4～6:0.25～0.35质量比接触，使氯化钾结晶析出。形成的氯化钾晶粒随分解结晶器的底流排出。同时，将分解结晶器的溢流输送到固液分离装置中。
[0020]在固液分离装置中，经固液分离，形成包含氯化钾晶粒的底流和溢流。将固液分离装置的底流输送到再结晶器中进行进一步结晶，同时将固液分离装置的溢流循环到细晶罐中。优选地，所述固液分离装置是浓密机。
[0021]在细晶罐中，使来自固液分离装置的溢流与补充水混合，并将混合后的液体循环到分解结晶器中。来自固液分离装置的溢流包含更细小的氯化钾晶粒，该溢流进入细晶罐后，补充水(淡水)对溢流中的氯化钾晶体进行溶解，形成氯化钾的不饱和溶液，该溶液进入分解结晶器，用于溶解进入到其中的研磨后的矿石。
[0022]在再结晶器中，来自固液分离装置的底流中的晶粒继续长大。在再结晶器中长大的氯化钾晶粒随再结晶器的底流排出。通过使用再结晶器，使分解结晶器溢流内的细小晶体进一步长大，因此提高了提取氯化钾的效率。分解结晶器的底流与再结晶器的底流统称为结晶器底流，将该结晶器底流输送到正浮选步骤。在本专利技术的一个实施方案中，所述分解结晶器的底流和所述再结晶器的底流中直径大于0.15mm的氯化钾晶粒占比70％以上。
[0023]由于结晶器底流中包含一定量的母液，因此在分解结晶器的底流和再结晶器的底流流出后，分解结晶器和再结晶器内的液体量减少。为此，可以通过系统母液为分解结晶器和再结晶器补充液体。
[0024]在本专利技术的一个实施方案中，正浮选单元包括调浆槽、浮选机和粗钾过滤器。
[0025]在调浆槽中，将结晶器底流与系统母液混合，送往浮选机。
[0026]在浮选机中，添加正浮选药剂，浮选出氯化钾泡沫。
[0027]在粗钾过滤器中，将氯化钾泡沫过滤，得到粗钾滤饼和系统母液；优选地，所述过滤是带滤。
[0028]在本专利技术的一个实施方案中，将来自浮选机的底流过滤，得到系统母液和尾盐；优选地，所述过滤是带滤。
[0029]在本专利技术的一个实施方案中，用于正浮选步骤的正浮选药剂可以是脂肪胺类阳离子捕收剂，例如十二胺、十八胺；或烷基磺酸盐类阴离子捕收剂。
[0030]在本专利技术的一个实施方案中，将来自粗钾过滤器的系统母液的至少一部分循环到分解结晶器中，另一部分循环到正浮选单元中，其中循环到正浮选单元的系统母液占来自粗钾过滤器的系统母液的70％以上。
[0031]在本专利技术的另一方面，提供了一种用于实施本专利技术的工艺的设备，所述设备包括以下单元：破碎单元；洗涤单元；研磨单元；结晶单元；正浮选单元。
[0032]在本专利技术的一个实施方案中，洗涤单元中包括以下子单元：过滤洗涤子单元；过滤浓密子单元；过滤脱泥子单元。
[0033]在本申请中，术语“系统母液”是指系统中排出的液体，例如粗钾过滤过程分离出来的液体、尾盐过滤过程分离出来的液体以及历史存留的从系统排出的液体。“系统母液”为氯化镁的饱和溶液。
[0034]本专利技术通过对工艺参数、工艺流程进行优化，实现了百万吨规模的由光卤石生产氯化钾的工业连续生产，生产效率高，氯化钾产品质量如纯度、白度、结晶颗粒大小均明显提高。此外，通过正浮选与反浮选的组合，在保持高纯度的基础上减少了浮选后的洗涤步骤，简化了操作步骤，减少了能源损耗，且避免了洗涤操作使氯化钾结晶颗粒尺寸减少的缺陷。
附图说明
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种以光卤石为原料生产氯化钾的工艺，包括以下步骤：破碎：将开采的光卤石破碎到小于等于20mm的粒径；洗涤：将来自破碎步骤的破碎后的光卤石用系统母液洗涤，去除泥土；研磨：将来自洗涤步骤的光卤石研磨至小于1mm的粒径；结晶：将来自研磨步骤的光卤石颗粒与系统母液以及补充水以1:4～6.5:0.2～0.35、优选1:4～6:0.25～0.35质量比混合输送到结晶单元中，进行结晶，产生包含氯化钾晶体的结晶器底流；正浮选：将来自结晶步骤的结晶器底流输送到正浮选单元中，添加正浮选药剂，浮选出氯化钾泡沫，将该氯化钾泡沫过滤，得到粗钾滤饼，优选地通过水洗将粗钾进一步纯化，得到精钾。2.如权利要求1所述的工艺，其中所述工艺在户外常温下进行。3.如权利要求1或2所述的工艺，其中所述洗涤步骤包括以下子步骤：过滤洗涤子步骤，其中将来自破碎步骤的破碎后的光卤石用来自过滤脱泥子步骤的循环母液洗涤，分离出粒径大于或等于1mm的颗粒，送至研磨步骤；并将其余部分送至过滤浓密子步骤；过滤浓密子步骤，其中使来自过滤洗涤子步骤的物料通过固液分离装置，分离出粒径小于1mm的颗粒，直接送往结晶步骤，并将其余部分送至过滤脱泥子步骤；过滤脱泥子步骤，其中通过过滤将母液中的泥土除去；将过滤母液循环至过滤洗涤子步骤，同时如果需要的话，用系统母液给过滤脱泥子步骤补充液体。4.如权利要求3所述的工艺，其中在过滤洗涤子步骤中，根据原矿中泥土含量，调整光卤石与循环母液的量，在将原矿中泥土洗涤去除的同时，尽可能降低液固比。5.如权利要求1至4中任一项所述的工艺，其中研磨步骤采用棒磨来进行。6.如权利要求1至5中任一项所述的工艺，其中所述结晶单元包括分解结晶器、固液分离装置、细晶罐和再结晶器，其中：在分解结晶器中，使来自研磨步骤的光卤石颗粒与系统母液以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭柏春，
申请(专利权)人：郭柏春，
类型：发明
国别省市：