[发明专利]在高环境温度下从含钾矿石制备硫酸钾中减少岩盐的方法

说明书

提供用于生产硫酸钾的方法。该方法包括使含钾和硫酸根的水性组合物与氯化镁(MgCl₂)接触，从而获得包含钾盐镁矾的组合物；任选地从组合物中浓缩钾盐镁矾和从其减少或除去岩盐；使钾盐镁矾与硫酸镁(MgSO₄)和硫酸钾(K₂SO₄)反应，以使钾盐镁矾转化为钾镁矾(K₂SO₄.MgSO₄.4H₂O)；任选地将钾镁矾与水接触以除去过量的MgSO₄；和使钾镁矾与水接触以浸出包含在钾镁矾中的MgSO₄，和至少实质上选择性地沉淀硫酸钾(K₂SO₄)，还包括基于钠镁矾沉淀的过程盐水硫酸根控制步骤，以控制该方法中硫酸根的总水平，且还包括从浮选浓缩物中实质上完全减少或除去岩盐的步骤，伴随着钾盐镁矾的额外沉淀，因此也增加该过程中钾盐镁矾的总回收率。根据本发明的方法可以在较高温度下、特别是在高于35℃的温度下操作且不需要在20至25℃的冷却步骤。该方法产生具有低量氯化物的硫酸钾。

技术领域

本公开涉及从含钾矿石制备硫酸钾的方法的领域中的改进，特别涉及从在所述方法中生产的包含钾盐镁矾的组合物中减少或除去岩盐的方法。

公开背景

钾是氮和磷之后的第三大植物和作物养分。它自古以来就被用作土壤肥料(其目前用途的约90%)。它在整个世界内由钾沉积物开采，无论是在地下或地表矿中，其中钾以不同的化学形式，例如碳酸盐、氯化物、硫酸盐和硝酸盐发现。这些化学形式中的每一种都需要不同的化学程序来从沉积物提取和浓缩钾。

由于硫酸钾(K₂SO₄)不含有氯化物，它是对氯化物敏感且包括咖啡和几种水果和蔬菜的作物的优先选择。如果土壤从灌溉水中积累氯化物，那么对氯化物不太敏感的作物也可能仍需要硫酸钾用于最佳生长。

迄今为止已经提出关于硫酸钾(也称为“钾碱的硫酸盐”或SOP)的生产的各种方法，且已经探索了各种途径。

US 2.902.344(SINCAT SPA，1959)公开一种从含有氯化钠作为杂质的钾盐镁矾矿石(KCl.MgSO₄·H₂O)中回收硫酸钾的方法。通过在20℃下与含有一些硫酸钾的SOP母液混合，将钾盐镁矾矿石转化为软钾镁矾(K₂SO₄· MgSO₄·6H₂O)，并使用温水(优选在约45℃下)进一步分解成SOP。

US 2,895,794 (International Minerals & Chemical Corporation, 1959)公开一种通过在约20至60℃的温度下将钾盐镁矾转化为钾镁矾(K₂SO₄·MgSO₄·4H₂O)而从含有约5至约20重量%氯化钠的钾盐镁矾中回收钾的方法。

FR 1.310.823 (SINCAT SPA, 1961)公开一种在其中软钾镁矾在溶液中稳定的温度(即20至40℃)下从粗钾盐镁矾开始生产钾镁矾和/或K₂SO₄的方法。

DE 1592035 A1 (SINCAT SPA, 1970)公开一种使用无水钾镁矾(K₂Mg₂(SO₄)₃)悬浮液从钾盐镁矾矿石中回收硫酸钾的方法，其在20至35℃下加工成软钾镁矾和钾镁矾。

US 3.003.849 (Montecatini, 1961)公开一种从混合物中分离软钾镁矾的方法，该方法包括几个冷却步骤。