[发明专利]利用钾混盐制备氯化钾的方法

说明书

技术领域

本发明属于无机盐制备技术领域，具体地讲，涉及一种利用钾混盐制备氯化钾的方法。

背景技术

钾是农作物生长所必需的三大营养元素(氮、磷、钾)之一，其中氯化钾作为最主要的钾肥品种，占钾肥总量的90％以上。我国是一个严重的土壤缺钾国家，随着农作物产量和氮、磷肥用量的不断提高，作物从土壤中移走的钾量逐渐增加，而以有机肥、秸秆还田和施用含钾化肥等形式归还土壤的钾量不能补足作物从土壤中的移走量，土壤钾元素耗竭日趋严重，缺钾面积逐渐扩大，现已成为限制农业生产持续、稳定发展的重要原因之一；因此，大力开发我国钾资源，生产氯化钾，提高粮食产量，对维护社会稳定有重要意义。

目前，生产氯化钾的工艺技术均以光卤石或钾石盐为原料，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。

钾混盐是硫酸盐型卤水在盐田滩晒阶段析出的盐矿统称，是多种单盐和复盐的混合物，主要组分有：石盐(NaCl)、泻利盐(MgSO₄水合盐)、钾石盐(KCl)、钾盐镁矾(KCl·MgSO₄·3H₂O)、软钾镁矾(K₂SO₄·MgSO₄·6H₂O)、光卤石(KCl·MgCl₂·6H₂O)及水氯镁石(MgCl₂·6H₂O)等；其组成含量为20％～30％NaCl、15％～25％KCl、20％～30％MgSO₄、5％～10％MgCl₂，以上均为质量百分数。

钾混盐中仍含有大量可利用的资源，可利用钾混盐为原料，将其中的钾转化为氯化钾，一方面补充钾肥的不足，另一方面减少资源的浪费。

目前，以钾混盐为原料来制备氯化钾的工艺主要有以下两种：(1)直接浮选法，利用十八胺作为浮选药剂，浮选得到氯化钾精矿；(2)结合老卤来转化获得氯化钾，该方法主要基于式(1)-(3)：

KCl+MgCl₂+6H₂O→KCl·MgCl₂·6H₂O (1)

KCl·MgSO₄·3H₂O+MgCl₂+(x+3)H₂O→KCl·MgCl₂·6H₂O+MgSO₄·xH₂O(2)

K₂SO₄·MgSO₄·6H₂O+3MgCl₂+(2x+6)H₂O→2KCl·MgCl₂·6H₂O+2MgSO₄·xH₂O(3)

根据水盐体系相图交互反应原理，老卤近似为高浓度饱和氯化镁溶液，利用氯化镁溶解度远高于其它盐、且在高温条件下溶解度大幅度提高使得老卤中氯化镁呈不饱和状态的特性，钾混盐中的含钾矿物与老卤中氯化镁按一定比例高温条件下(100℃以上)发生上述系列反应，获得母液和固体氯化钠、一水硫酸镁。固液分离后，将母液冷却至常温，结晶得到光卤石和老卤母液，光卤石分解即可得到氯化钾，老卤母液返回至系统，重新与钾混盐发生反应，得以利用。

但是，上述两种现有方案存在如下缺点：(1)采用直接浮选法时，钾混盐在浮选过程中，除氯化钾外，其它含钾矿物如钾盐镁矾仍以钾盐镁矾的存在形式进入精矿泡沫，不能实现氯化钾和硫酸镁的分离，而软钾镁矾仍停留在尾矿中，从而降低了十八胺的浮选收率；(2)老卤转化能够实现钾混盐制备氯化钾产品，但由于须在高温条件下实施，条件苛刻，能耗高，操作危险性高，且须控制钾混盐矿和老卤的加入比例，比例不当时，氯化钠和硫酸镁杂质由于含量高，易混入结晶光卤石中，影响氯化钾品位；虽然常温条件下老卤也可以和钾混盐矿发生转化反应，但转化效率非常低，并不可行。

发明内容

为解决上述现有技术存在的问题，本发明公开了一种利用钾混盐制备氯化钾的方法，提供了一种以钾混盐作为原料来生产氯化钾的新方法，且该方法具有工艺简单、产品纯度高、收率高的优点。

为了达到上述发明目的，本发明采用了如下的技术方案：