【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及盐湖化工，具体涉及一种利用盐湖资源提取钾镁联合工艺。
技术介绍
1、光卤石是一种含钾、镁等矿物质的矿石，常见于盐湖等地质环境中，其主要成分为氯化钾和氯化镁，传统上，光卤石主要用于提取单一矿物。柴达木盆地察尔汗盐湖拥有丰富的氯化钾、氯化镁、氯化钠和氯化锂等资源，是全国最大的“无碳”光卤石资源。每生产1吨氯化钾会副产40立方米含氯化镁老卤水，这些老卤水若直接排放会导致地下卤水中的氯化钾沉淀，增加生产成本，减少钾肥产量，并污染盐田。因此，钾镁联合开发不仅是最可行、最有效的途径，而且是未来盐湖产业实现共同发展的必然选择。
2、传统盐湖资源提取金属镁的生产方法中，是采用先提取氯化钾，随后利用提钾尾液氯化镁卤水脱水转化为无水氯化镁，再通过电解生产镁和氯气。然而，氯化镁卤水的脱水工艺较为复杂。这意味着在整个工艺过程中，需要进行多个步骤来将氯化镁卤水转化为适合进行电解的无水状态。这增加了工艺的复杂度和能耗，并可能导致生产成本的增加。
技术实现思路
1、基于上述问题，本专利技术提出一种利用盐湖资源提取钾镁联合工艺，旨在解决氯化镁卤水脱水工艺复杂的问题。具体技术方案如下：
2、本专利技术提供了一种利用盐湖资源提取钾镁联合工艺，通过盐田光卤石的加工利用实现了氯化钾和金属镁的联合提取。具体步骤如下：
3、s1，盐田光卤石通过筛选机、浓密机、浮选机、低钠浓密机、低钠离心机得到了低钠光卤石：[mgcl2]介于31.8～33.7％，[kcl]介于20～26.2％
4、s2，低钠光卤石经过流化床一次脱水，得到脱水光卤石：[mgcl2]介于46.5～48％，[kcl]介于37～39％，[nacl]介于5.5～6.5％，[mgo]介于1.6～1.9％，[h2o]低于3％；
5、s3，脱水光卤石与补充氯化钠一起加入氯化器得到符合镁电解工艺要求的熔融态无水光卤石：[mgcl2]介于47.5～48.5％，[kcl]介于38.3～39.3％，[nacl]介于11～12％，[mgo]低于0.8％；
6、s4，无水光卤石熔体通过熔体输送管道进入镁电解槽电解得到粗镁液、阳极氯气和高钾电解质熔体；
7、s5，上述步骤中得到的粗镁液采用真空抬包抽取并通过平板车运送加入精炼炉精炼得到精镁液，再进入铸造机生产金属镁产品，而高钾电解质可用于生产氯化钾产品。
8、进一步地，上述高钾电解质中各组份含量：[kcl]介于70～75％，[nacl]介于10～15％，[mgcl2]低于5％；
9、进一步地，本专利技术还包括了高钾电解质作为原料生产纯度不小于95％氯化钾，包括以下步骤：
10、s6，高钾电解质熔体经排入钢箱中冷却成块后依次通过颚式破碎机和锤式破碎机研磨得到高钾电解质小颗粒；
11、s7，高钾电解质小颗粒进行溶解，再送至板框压滤机过滤杂质，得到了高钾电解质溶液；
12、s8，高钾电解质溶液通过采用结晶器、浓密机以及离心机设备分离出其中的nacl、mgcl2及固体不溶物，得到高氯化钾溶液；
13、s9，所述高氯化钾溶液经过真空结晶器结晶，得到氯化钾晶体颗粒；
14、s10，对所述氯化钾晶体颗粒进行干燥和包装，最终得到氯化钾产品。
15、进一步地，上述步骤s1中的浮选工艺包括依次连接的筛选机、浓密机、浮选机、低钠浓密机、低钠离心机完成浮选，具体而言，盐田光卤石首先经过筛选机，进行粗筛分离，然后进入浓密机，将杂质浆料与水分离，浓密机上层浮沫则直接溢流至盐田，浓密机底流接着通过浮选机，利用气泡将目标矿物浮出，用于精制盐然后，浮选机底流则经过低钠浓密机进一步分离含有较低钠含量的矿物颗粒，最后通过低钠离心机，对矿浆进行离心分离，得到低钠光卤石。
16、进一步地，s4中通过电解无水光卤石产生的阳极氯气通过布袋除尘器过滤和浓硫酸洗涤塔洗涤后进入氯压机产出洁净氯气，所述洁净氯气一部分可返回至氯化器使用，剩余的部分送邻近的pvc厂，生产pvc产品。
17、进一步地，上述步骤s3中的氯化器采用天然气、洁净氯气和干燥压缩空气三种气体，在氯化器的氯化室燃烧反应器中进行混合及燃烧反应：燃烧反应产生的气流在固液界面形成有效的搅拌作用，改善了物料熔化的传质传热效果和动力学条件；燃烧反应生成的氯化氢和活性炭分别作为脱水光卤石熔化氯化过程中氯化镁水解的抑制剂和氧化镁氯化为氯化镁还原剂的来源，使得原料消耗量和污泥产量降低，替代了石油焦的应用，减少了氯的消耗，且在熔融过程中，氯化镁的水解反应得到抑制，为下一步进入氯化器氯化室的熔体进一步氯化创造了有利条件；燃烧反应产生的热量又进一步加快了炉料的熔化速度，降低了电能消耗。
18、进一步地，上述步骤s4中的熔体输送管道安装在瓷绝缘子上，该管道为钢制箱型外壳内衬电绝缘层、保温层、耐火砖层及压实粘土熟料粉层，顶部采用钢衬耐火混凝土大盖密封，该管道可将氯化器中的熔融光卤石输送到电解流水线的头槽中，通过该管道供给无水光卤石熔体可以确保电解流水线在给定供料模式下运行，并从根本上有效解决了采用真空抬包输送熔体时繁重而低效等一系列弊端。
19、进一步地，上述步骤s4中的镁电解槽采用流水线镁电解槽，所述流水线镁电解槽包括依次配置的头槽、上插阳极精炼电解槽、3个下插阳极流水线电解槽和尾槽。
20、进一步地，上述步骤s5中的精炼炉采用连续精炼炉。
21、与现有技术相比较，本专利技术的有益效果如下：
22、本专利技术通过采用先提取镁的工艺路线，直接利用低钠光卤石进行脱水转化，从而减少脱水过程的复杂性，提高工艺的效率和经济性。同时，通过高效利用盐湖资源中的钾和镁，实现了资源的综合利用，减少了对传统矿石资源的依赖，符合可持续发展的战略目标。
23、本专利技术通过无水光卤石熔体在电解过程中，在消耗了光卤石中氯富集(kcl约70％)，再以此为原料进一步生产优质氯化钾，其实收率达到98％。实现了钾镁同时开发的结果，即钾镁联合工艺电解后得到3种产品：金属镁、氯气、氯化钾(95％kcl)。另外，该电解过程可以提高电解槽的生产率和镁的产量，将镁生产的人力成本降低30％，并且延长电解槽的使用寿命。
24、本专利技术将钾和镁的提取过程合并为一体，减少了能源消耗和生产成本，降低了环境污染，提高了生产效率。同时，该工艺还能够综合利用盐田光卤石资源，实现资源的高效利用和循环经济的发展。
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1.一种利用盐湖资源提取钾镁联合工艺，其特征在于，所述盐湖资源为盐田光卤石，利用盐田光卤石实现钾和镁的联合提取，具体采用如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用盐湖资源提取钾镁联合工艺，其特征在于，所述高钾电解质中各物质含量百分比：[KCl]介于70～75％，[NaCl]介于10～15％，[MgCl2]低于5％。
3.根据权利要求2所述的一种利用盐湖资源提取钾镁联合工艺，其特征在于，以高钾电解质熔体作为原料生产氯化钾产品，所述氯化钾产品纯度不小于95％，包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种利用盐湖资源提取钾镁联合工艺，其特征在于，步骤S1中所述的浮选工艺包括依次连接的筛选机、浓密机、浮选机、低钠浓密机、低钠离心机完成浮选，具体为：所述盐田光卤石首先经过筛选机进行粗筛分离，然后进入浓密机杂质分离，浓密机底流通过浮选机进行浮选，浓密机上层浮沫则直接溢流至盐田，浮选机底流经过低钠浓密机进一步分离含有较低钠含量的矿物颗粒，浮选机泡沫则排出用于精制盐，低钠浓密机底流通过低钠离心机，对矿浆进行离心分离，得到低钠光卤石。
5.根据权利
6.根据权利要求5所述的一种利用盐湖资源提取钾镁联合工艺，其特征在于，步骤S3中所述的氯化器采用天然气、氯气和干燥压缩空气三种气体，在氯化器中的燃烧反应器进行混合及燃烧反应，以燃烧反应生成的氯化氢和活性炭分别作为脱水光卤石熔化氯化过程中氯化镁水解的抑制剂和氧化镁氯化为氯化镁还原剂的来源，在熔融过程中，氯化镁的水解反应得到抑制，同时将熔体中的氧化镁和碱式氯化镁被氯化为氯化镁，所述氯化器通入的氯气来自氯压机产出的所述洁净氯气。
7.根据权利要求1所述的一种利用盐湖资源提取钾镁联合工艺，其特征在于，步骤S4中的熔体输送管道安装在瓷绝缘子上，所述熔体输送管道为钢制箱型外壳依次内衬电绝缘层、保温层、耐火砖层及压实粘土熟料粉层，采用钢衬耐火混凝土大盖密封。
8.根据权利要求1所述的一种利用盐湖资源提取钾镁联合工艺，其特征在于，步骤S4中的镁电解槽采用流水线镁电解槽，所述流水线镁电解槽包括依次配置的头槽、上插阳极精炼电解槽、3个下插阳极流水线电解槽和尾槽。
9.根据权利要求1所述的一种利用盐湖资源提取钾镁联合工艺，其特征在于，所述S5中的精炼炉采用连续精炼炉。
...【技术特征摘要】
1.一种利用盐湖资源提取钾镁联合工艺，其特征在于，所述盐湖资源为盐田光卤石，利用盐田光卤石实现钾和镁的联合提取，具体采用如下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种利用盐湖资源提取钾镁联合工艺，其特征在于，所述高钾电解质中各物质含量百分比：[kcl]介于70～75％，[nacl]介于10～15％，[mgcl2]低于5％。
3.根据权利要求2所述的一种利用盐湖资源提取钾镁联合工艺，其特征在于，以高钾电解质熔体作为原料生产氯化钾产品，所述氯化钾产品纯度不小于95％，包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种利用盐湖资源提取钾镁联合工艺，其特征在于，步骤s1中所述的浮选工艺包括依次连接的筛选机、浓密机、浮选机、低钠浓密机、低钠离心机完成浮选，具体为：所述盐田光卤石首先经过筛选机进行粗筛分离，然后进入浓密机杂质分离，浓密机底流通过浮选机进行浮选，浓密机上层浮沫则直接溢流至盐田，浮选机底流经过低钠浓密机进一步分离含有较低钠含量的矿物颗粒，浮选机泡沫则排出用于精制盐，低钠浓密机底流通过低钠离心机，对矿浆进行离心分离，得到低钠光卤石。
5.根据权利要求1所述的一种利用盐湖资源提取钾镁联合工艺，其特征在于，步骤s4中通过电解无水光卤石产生的...
【专利技术属性】
技术研发人员：周畅，
申请(专利权)人：上海畅达金属科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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