[发明专利]利用硫酸盐型卤水生产的钾混盐和老卤生产氯化钾的工艺

说明书

技术领域

本发明属于无机盐工业领域，特别是涉及一种以硫酸盐型卤水生产的钾混盐为原料制取氯化钾的生产工艺。

背景技术

目前，国内无机盐工业中制取氯化钾的主要方法是：以生产海盐后的卤水为原料用兑卤蒸发法，以盐湖天然光卤石、再生光卤石和钾石盐为原料，主要用浮选法、反浮选法、热溶结晶法、分解分离法等，上述所有方法有一个共同点，就是以光卤石或钾石盐为原料，再根据光卤石和钾石盐的组成不同，而采用不同生产工艺制取氯化钾。

硫酸盐型卤水其主要成份为KCl、NaCl、MgSO₄、MgCl₂，所生产的钾混盐在国内外都用作生产硫酸钾或硫酸钾镁肥(软钾镁矾)，但以钾混盐为原料生产氯化钾，在国内外尚无报导。

钾混盐是多种单盐和复盐的混合物，它的主要成份有：石盐(NaCl)、泻利盐(MgSO₄·4～7H₂O)、钾石盐(KCl、NaCl)、钾盐镁矾(KCl·MgSO₄·3H₂O)、软钾镁矾(K₂SO₄·MgSO₄·6H₂O)、水氯镁石(MgCl₂·6H₂O)、光卤石(KCl·MgCl₂·6H₂O)等，用硫酸盐型卤水，经盐田日晒生产的钾混盐，受卤水组成、天气条件(温度、湿度、蒸发量、降雨量)、盐田面积、结构等诸多因素的影响，其组成变化也非常大，很难用定量数据来确定钾混盐的主要组成范围。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用老卤对钾混盐中的钾离子进行溶解并分离出氯化钠和硫酸镁，从而制取氯化钾的生产工艺。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种利用硫酸盐型卤水生产的钾混盐和老卤生产氯化钾的工艺，包括如下步骤：

a、将钾混盐和老卤进行高温转化；高温转化温度为68～127℃，优选100～115℃，时间为5min～1h，优选5～40min；其中钾混盐与老卤的质量比为1∶1～4.5，优选1∶1.6～3.6。

b、将高温转化完成的料浆进行固液分离分离得清液；固液分离分离时的温度与高温转化的温度相对应，为68～127℃。

c、将清液冷却，结晶出光卤石；冷却温度为0～50℃，优选为20～30℃。

d、将光卤石分解洗涤，得产品氯化钾；此步骤为现有成熟的工艺。

本发明的目的具体可以通过以下措施来达到：

一种用“高温转化”法制取氯化钾的生产工艺：

a、以钾混盐为原料，根据钾混盐中钾离子的含量，计算出老卤的加入量，进行高温转化，使钾混盐中的MgCl₂和钾离子全部进入液相，而钾混盐中的NaCl和带多个结晶水的硫酸镁变成MgSO₄·H₂O存在于固相中。

b、将高温转化完成后的料浆在保温沉降器中进行沉降分离，沉降器下端排出的为NaCl和MgSO₄·H₂O混合盐，而沉降器的上方为沉清液。(或用其它方法进行固液分离得清液)。

c、将沉清液(或清液)进行冷却结晶，结晶体为纯度较高的光卤石。

d、将光卤石加水分解洗涤(或用其它多种方法)即得工业级优质氯化钾(此属现有成熟工艺，详见天津轻工业学院：现为天津技大学《盐化工程学》)。

本发明根据Na⁺、K⁺、Mg²⁺/Cl^-、SO₄^2--H₂O水盐体系在不同温度下的平衡相图(110℃、25℃的相图见图2、图3)作高温转化分析：以25℃、110℃为例，将钾混盐原料中加入一定量的老卤，钾混盐和老卤的加入量则依据其组成通过110℃、25℃相图计算出一合适的配比，将一定量的钾混盐和老卤混合后加热至110℃，达到相平衡时固相为NaCl和MgSO₄·H₂O，液相为对光卤石接近饱和的沉清液，沉清液的组成控制在将沉清液冷却至25℃时，液相组成为老卤，并且此时得到的固相为光卤石析出量的最大值。本发明根据高温转化和冷却结晶之间的相衡以及原料中K含量的差异得出钾混盐与老卤的质量比为1∶1.5～4.5时可以达到比较好的效果。

工艺详细阐述：

1、原料：