[发明专利]利用硫酸盐型盐湖含钾卤水制取氯化钾的方法

说明书

技术领域

本发明属于盐卤化工技术领域，涉及一种盐析浸取的无机化工技术和无机盐相化学分离技术，具体涉及一种以硫酸镁亚型盐湖含钾卤水日晒蒸发所得泻利盐矿和含硫酸盐光卤石矿为原料制取氯化钾的方法。

背景技术

氯化钾是工农业生产不可或缺的重要物资，我国是一个严重缺钾的国家，已探明钾资源储量约占世界钾资源总储量的7％。盐湖卤水中的钾资源是我国钾盐产品的重要原料来源。我国的盐湖资源分布较广，主要分布在青海、新疆、西藏、四川、内蒙等地，盐湖资源分布的地域环境条件、资源条件和气候条件的不同，决定开发盐湖钾资源所需的技术方法也不同。

硫酸盐型盐湖卤水因其组成的不同，致使卤水组成系统点在Na，K，Mg//Cl，SO₄-H₂O五元水盐体系介稳相图上所处的相区不同(具体见图1)。硫酸镁亚型盐湖含钾卤水原始组成点在金作美Na，K，Mg//Cl，SO₄-H₂O五元体系介稳常温相图中所在相区的位置主要有以下五种情况：I、处于软钾镁钒相区；II、处于硫酸镁相区；III、处于钾石盐相区；IV、处于白钠镁钒相区，V、光卤石相区。据初步统计落入软钾镁钒和硫酸镁相区的卤水出现概率较高。落入硫酸镁相区的卤水在日晒蒸发过程中主要析出物有泻利盐和含硫酸盐光卤石矿，故称为泻利盐相区；落入软钾镁钒相区卤水通过兑卤也可得到泻利盐和含硫酸盐光卤石矿。

对于卤水组成系统点处于泻利盐相区的卤水或通过兑卤方式将卤水组成系统点拉入泻利盐相区的卤水，其在盐田日晒蒸发过程中的析盐顺序都经过NaCl+MgSO₄·7H₂O和NaCl+MgSO₄·7H₂O+KCl·MgCl₂·H₂O这两个结晶阶段，分别得到NaCl+MgSO₄·7H₂O和NaCl+MgSO₄·7H₂O+KCl·MgCl₂·H₂O两种混盐矿，即含氯化钠的泻利盐矿(SO₄≥10％)和含硫酸盐的光卤石矿(K≥5％)。由于两利混盐矿氯化钠和硫酸盐的含量都较高(一般都在10％以上)，给混盐矿的加工利用带来一定困难。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种利用硫酸盐型盐湖含钾卤水制取氯化钾的方法。

本发明氯化钾的方法是以硫酸盐型盐湖含钾卤水盐田日晒所得泻利盐混矿、含硫酸盐光卤石混矿及氯化镁饱和卤水为原料，通过盐析浸取、兑卤、分解等工艺得到高品位的氯化钾。其具体制备工艺如下：

①将硫酸盐型盐湖含钾卤水日晒蒸发，析出泻利盐矿(SO₄≥10％)和含硫酸盐光卤石矿物(K≥5％)。

硫酸盐型盐湖含钾卤水组成系统点落入金作美Na，K，Mg//Cl，SO₄-H₂O五元体系介稳常温相图泻利盐区，即：卤水组成系统点落入该相图氯化钠和泻利盐共饱区(在相图上是一个共饱和面)，卤水蒸发首先析出氯化钠，析出氯化钠后的卤水继续蒸发析出氯化钠和硫酸镁混盐直到对光卤石饱和，光卤石饱和水再蒸发直到对氯化镁饱和，析出氯化钠、硫酸镁和光卤石混盐。对于原始卤水组成点没有落入泻利盐区的卤水，可将其先蒸发到对软钾镁钒或硫酸镁饱和，析出氯化钠，脱除氯化钠后的卤水再通过兑卤方式将其组成系统点拉入泻利盐相区，蒸发析盐得到泻利盐矿和含硫酸盐的光卤石矿。

②将泻利盐矿与含硫酸盐光卤石矿按1∶2～1∶6的重量比例配成混矿。

③将硫酸盐型含钾卤水蒸发所得饱和氯化镁老卤用水配成Mg浓度5～8％的氯化镁溶液(ML-1)作为盐析浸取液，与上述混矿以1∶0.2～1∶5的重量比例在常温下盐析浸取1～5小时；盐析浸取完成料浆经固液分离后所得固相为氯化钠和硫酸镁混盐，用于提镁综合利用；滤液I为高饱和的含钾浸取液(其化学组成即为Na，K，Mg//Cl，SO₄-H₂O五元体系介稳15℃或25℃相图D点组成)进入下一序。