[发明专利]一种利用低品位钾资源矿低能耗制备氯化钾的方法

说明书

一种利用低品位钾资源矿低能耗制备氯化钾的方法，涉及无机盐的技术领域，具体技术方案包括：第一步：分解低品位钾资源矿；第二部：蒸发溶钾卤水制取钾石盐与光卤石；第三步：制取人造钾石盐；第四步：配制钾石盐溶液；第五步：稀释钾石盐溶液；第六步：太阳池建造；第七步：分层水平灌注太阳池；第八步：运行太阳池；第九步：热溶钾石盐；第十步：过滤；第十一步：冷却结晶；第十二步：低温母液冷循环利用。本发明的有益效果在于：低能耗节约成本，低品位钾资源提高利用，提高氯化钾溶解度，降低低品位钾资源回收利用过程的的能耗。

技术领域

本发明涉及无机盐的技术领域，特别是涉及一种利用低品位钾资源矿低能耗制备氯化钾的技术。

背景技术

氯化钾是具有战略意义的重要肥料和化工原料，是钾肥的主要品种，有效成分K₂O的含量通常在60%左右，为化学中性、生理酸性的速效钾肥，广泛使用于水稻、小麦、玉米、棉花等大田作物。我国钾盐资源量相对短缺，全国氯化钾基础储量仅占全球储量的2%左右，且主要是液体矿，其中95%分布在西部的青海柴达木盆地和新疆罗布泊北洼地。全国缺钾的耕地占全部耕地面积的56%，我国土壤结构中钾元素分布不平衡，尤其在我国南方和长江流域广大地区的土壤中普遍缺钾，有超过8000万hm²的中低产田需要改造，而钾肥施用不足已成为我国农作物进一步增产的主要制约因素之一。我国是全球钾肥需求量最大的市场，年钾肥需求量约800万～900万t（以K₂O计），其中约50%依赖进口。

钾是事关我国粮食安全的战略资源，青海柴达木盆地是全国最大的钾肥生产基地。近几年钾肥产业快速发展，产量不断提高，导致高品位钾盐矿消耗殆尽，资源短缺，制约钾肥产业的可持续发展。按目前产能计算，柴达木盆地盐湖钾资源开采不超过50年。与此同时，柴达木盆地有数量可观的低品位、含高泥沙的钾矿资源没有得到利用。我国钾肥企业主要以光卤石为原料，采用浮选工艺生产氯化钾，无论是正浮选还是反浮选，都有尾盐产生，尾盐中或多或少地仍存在一些未被利用的钾元素。目前国内最先进的反浮选冷结晶生产氯化钾工艺，每生产1ｔ产品，就有1.2ｔKCl质量分数在2-７％左右的浮选尾盐排出。而其它浮选工艺排出的尾盐更多，整个柴达木盆地的钾肥企业目前生产氯化钾时每年会产生上千万吨的浮选含钾尾盐。另外，每年在盐田边角处、清池等过程中还会产生四五百万吨低钾劣质原矿。这些数量巨大的低品位钾资源，因没有合适的生产装置和工艺加工回收，过去几十年基本上都被当作废盐或铺垫路面或弃置矿区，即占用空间，又浪费了宝贵的钾资源。因此，回收利用低品位钾资源矿对于我国钾肥行业的可持续发展具有重要意义。

目前低品位钾资源矿利用方面，研发了热溶—冷结晶法氯化钾生产工艺，是目前国内回收利用低品位钾矿的主要途径，但遇到能耗高，热溶设备结垢、腐蚀严重等问题，经济效益欠佳，需要进一步技术创新升级。

发明内容

针对上述技术问题采用太阳池技术降低生产过程能耗，本发明提供一种利用低品位钾资源矿低能耗制备氯化钾的方法，包括如下制备步骤：

第一步：分解低品位钾资源矿。取一定量浮选尾矿，加水溶解，固液比1：0.7～1，过滤除去泥沙、未溶物等固相，制得溶钾卤水，备用；

第二步：蒸发溶钾卤水制取钾石盐和光卤石。取一定量溶钾卤水，进行自然蒸发、过滤制得钾石盐与光卤石混合固相，备用；

第三步：制取人造钾石盐。取一定量钾石盐与光卤石混合固相，加水分解、固液比1：0.3～0.6，进一步降低氯化镁含量、提高氯化钾含量，过滤制得人造钾石盐，备用；

第四步：配制钾石盐溶液。取一定量人造钾石盐，加水溶解，经澄清过滤得到浓度28°Be′，浊度小于5NTU的钾石盐溶液，备用；

第五步：稀释钾石盐溶液。取一定量浓度28°Be′的钾石盐溶液加水稀释至18～23°Be′，备用；