[发明专利]用于从多矿物源中分离氯化钠和氯化钾的反应器及其方法

说明书

本发明涉及提取工业中的钾石盐矿加工，并且提供了从包含氯化钾和氯化钠的多矿物源中分离氯化钾和氯化钠的高效利用资源的方法，以及用于从包含氯化钾和氯化钠的多矿物源中分离氯化钾和氯化钠的立式三区反应器。

技术领域

本发明涉及提取工业中的钾石盐矿加工，并且提供了从包含氯化钾和氯化钠的多矿物源中分离氯化钾和氯化钠的高效利用资源的方法，以及用于从包含氯化钾和氯化钠的多矿物源中分离氯化钾和氯化钠的立式三区反应器。

背景技术

几十年来，已知富集钾盐矿石的两种主要方法：化学(水溶(halurgic))法和浮选法。

水溶法是自十九世纪的钾盐工业兴起以来使用的最古老的技术。从钾石盐中水溶分离氯化钾也称为选择性溶解和分离结晶法，其主要想法是基于在氯化钾和氯化钠共同存在下(即，在体系“KCl-NaCl-H₂O”中)，氯化钾和氯化钠的溶解温度系数之间的差异。在这两种盐的饱和溶液中，温度从20℃增加到100℃，使得氯化钾含量增加约两倍，而氯化钠的含量稍微降低。当冷却这种热溶液时，氯化钾过饱和并进一步结晶，而氯化钠保留在溶液中。随后加热，溶液保持氯化钠饱和，并且对于氯化钾则变得不饱和。这就是为什么用这种溶液处理新的钾石盐只会将氯化钾带入到液相中，而氯化钠会保持不溶。在从钾石盐矿中分离氯化钾的水溶法中利用了KCl-NaCl-H₂O体系的这种固有性质，以确保循环过程(参见PozinM.E.Tehnologiya mineralnyh solej(Udobrenij,pesticidov,promyshlennyh solej,okislov i kislot).Chast 1/Posin M.E.Technology mineral salts(fertilizers,pesticides,industrial salts,sesquioxides and acids).Part 1,ed.4,Leningrad,ed.Khimiia,1974,p.146-161.)。

该方法的优点是由此法得到了最高纯度的氯化钾，其纯度达到98％的有用组分。水溶法的缺点是不能完全从矿石中提取出氯化钾，而是仅达到86％至88％。岩盐废料中钾的含量为2％至3％。此外，已知该方法在溶液的加热和冷却中需要高能耗。

该方法的其他缺点是外来物质使岩盐废料高度污染，这妨碍了所述岩盐作为氯化钠的商业化。

在物理和化学方面，水溶法由包含在钾盐中的两种固相中的仅一种固相(即，氯化钾)的溶解和重结晶构成。主要成分岩盐保持其天然状态，这意味着包封在岩盐晶体聚集体中的氯化钾颗粒无法释放到溶液中。不溶性矿物(无水硫酸钙、白云石、粘土)的颗粒与矿石的岩盐组分保持结合。这就是在这种富集方法中引起钾损失和岩盐废料高度污染的原因。