[发明专利]一种以光卤石为原料生产硫酸钾的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产硫酸钾的方法，具体涉及一种以光卤石和硫酸钠为原料，结合浮选工艺生产硫酸钾的方法。

背景技术

硫酸钾是一种重要的无氯优质钾肥，施用范围广，效果好，农业生产需求逐年增加，市场前景十分广阔。由于其市场价格约为氯化钾的1.5～2.0倍，因此，许多氯化钾生产企业谋求产品转型，转产硫酸钾。

目前，我国已探明的氯化钾资源集中分布在青海察尔汗盐湖，主要以氯化物型含钾卤水为原料，经过盐田摊晒得到盐田光卤石矿，再通过进一步加工，得到氯化钾产品，因此，我国氯化钾生产企业都有大量的盐田光卤石矿存在。而我国又是一个芒硝资源丰富的国家，探明储量约为300亿吨，居世界首位，青海省内赋存大量的天然无水芒硝。利用氯化物型盐田光卤石矿和硫酸钠为原料生产硫酸钾的工艺，已有相关报道。

CN1305953A公开了一种常温下用盐田光卤石与芒硝制取硫酸钾的工艺，是将天然芒硝溶矿卤水与光卤石经破碎分解、浮选分离得到的粗氯化钾转化为钾芒硝，再与经粗氯化钾母液盐析结晶得到的精制氯化钾进行转化制备硫酸钾。该法工艺流程较长，工序较复杂，生产控制难度大，钾收率低，大量母液排入盐田进入二次蒸发，生产成本高。

CN104016379A公开了一种硫酸钾的制备方法，是将芒硝、光卤石与水直接混合转化，采用浮选工艺得到软钾镁矾和氯化钾混盐，再将光卤石矿、硫酸钾母液和水混合转化，采用浮选工艺得到钾盐石，最后将两次浮选分别得到的软钾混盐和钾盐石加水转化获得硫酸钾产品。该法避免了芒硝矿的溶解和机械除杂，简化了工艺流程，但普遍存在物料量大，钾收率低和外排母液量大等技术缺陷，未对转化母液进行合理地循环利用。

CN104477943A公开的制备硫酸钾的方法，是一种将钾混盐矿、氯化钾、硫酸钠和溶剂搅拌转化浮选软钾镁矾和转化制取硫酸钾的方法，其对一段转化采用的钾混盐矿矿物组成要求高，不适合氯化物型盐湖生产硫酸钾工艺。

CN1817794A公开了一种以钾混盐和光卤石为原料生产硫酸钾的方法，是通过光卤石加硫酸钾母液和水分解的方式获得氯化钾，再通过钾混盐加氯化钾母液和水转化的方式获得软钾镁矾和氯化钾的结晶，最后经转化合成得到硫酸钾。该方法同样只适合采用硫酸盐型卤水为原料生产硫酸钾。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种能充分利用盐湖资源，工艺流程短，工序简单易于控制，钾收率高，母液排放量小，生产成本低的以光卤石为原料生产硫酸钾的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种以光卤石为原料生产硫酸钾的方法，包括以下步骤：

（1）配料转化：将光卤石、硫酸钠与水或系统料浆混合配料，转化，得软钾镁矾料浆；

（2）软钾镁矾浮选：在步骤（1）所得软钾镁矾料浆中加入软钾镁矾与氯化钠的共饱和母液，并加入浮选药剂浮选分离，得软钾精矿和母液Ⅰ；

（3）硫酸钾转化：将步骤（2）所得软钾精矿与氯化钾和水混合，转化，分离，得硫酸钾产品和母液Ⅱ。

进一步，步骤（1）中，所述光卤石、硫酸钠与水的质量配比为1:0.2～0.8:0.1～0.6。

进一步，步骤（1）中，所述光卤石、硫酸钠与系统料浆的质量配比为1:0.8～1.8:1.5～2.5（优选1:1.0～1.5:1.6～2.2）。

进一步，步骤（1）中，所述系统料浆中，各元素的质量浓度为：K⁺ 10～18wt%，Mg²⁺ 4～7wt%，Cl^- 15～30wt%，SO₄^2- 5～8wt%，余为水（优选K⁺ 12～16wt%，Mg²⁺ 5～6wt%，Cl^- 20～26wt%，SO₄^2- 6.5～7.8wt%，余为水）。

进一步，步骤（1）、（3）中，所述转化的温度为20～45℃（优选30～40℃），转化的时间为0.5～2.5h（优选1.0～2.0h）。步骤（1）中，混合配料转化的目的是为了得到软钾镁矾，以作为硫酸钾的生产原料，所述温度和时间条件的限定是为了保证转化反应的充分进行；所述物料配比可使得步骤（2）能得到较高产量的软钾精矿。步骤（3）中，所述转化条件的限定是为了保证硫酸钾转化反应的充分进行和获得最大的收率。