[发明专利]以苦卤为原料制取硫酸镁、氯化钠、氯化钾生产工艺

说明书

本发明属于无机盐工业领域中盐化工工业，特别是盐化工工业中由原料苦卤制取一水硫酸镁、氯化钠、氯化钾的生产工艺方法。

目前，国内外无机盐工业中制取硫酸镁的主要方法是硫酸法及采用盐化工业氯化钾生产过程中的付产品-高低温盐为原料的热溶浸法、振荡分离法、冷冻法。硫酸法和热溶浸法都是老工艺，而振荡分离法和冷冻法两种工艺方法在目前我国盐化工业上较为先进。1983年第4期《海盐与化工》杂志上发表了一篇《高低温盐为原料转化法生产七水硫酸镁的工艺讨论》的文章，它主要采取了在高低温盐中加浓厚卤掺兑硫酸镁饱和溶液（生产中用循环母液）作为分散剂，尔后用振荡分离的方法将高低温盐中的硫酸镁与氯化钠分开，且分离后的镁乳去转化生产七水硫酸镁。虽然此方法较之硫酸法、热溶浸法有一定的优点，但此法回收率较低，大约只有30-40%，大部分的硫酸镁因为分离效果不好，随氯化钠以高低温盐的形式一起排掉。1983年第3期《海盐与化工》杂志上发表了一篇《氯化钠、硫酸镁和氯化钾及氯化钠和氯化钾联产工艺试验研究》的文章，它采用了先蒸发浓缩苦卤分离盐，然后冷冻制取七水硫酸镁的方法。但此法中，机械冷冻电耗大，且由于硫酸镁在上法冷冻至0℃过程中其溶解度为20.3W%，则它的析出率不可能高，回头物料量大。

目前，国内外制取氯化钾的主要方法是：以钾石盐为原料的浮选法、结晶法，以盐湖光卤石为原料的分解洗涤法，以海、湖、井盐苦卤（苦卤为硫酸镁型卤水，我国海盐化工所用的苦卤，全部是硫酸镁型，湖、井盐化工部分为硫酸镁型）为原料的兑卤法，在兑卤法生产氯化钾过程中有大量的付产品-高低温盐，其量为：每产一吨氯化钾可产10-13吨高低温盐（高低温盐的主要成分为硫酸镁33-35%，氯化钠30-33%）;由于高低温盐中的硫酸镁和氯化钠是混合在一起的，不仅不利于分离，造成资源的浪费、环境的污染及人力、电力、热能的空投入，还要带失15%-20%的氯化钾，故只能作为废料排出。

本发明的目的就是改革目前的兑卤法，提出一种以苦卤为原料制取硫酸镁、氯化钠、氯化钾生产工艺，它不需兑卤，可在一个生产流水线上依次得到硫酸镁、氯化钠和氯化钾，没有付产品排出。提取率高，成本大大降低。

本发明的技术解决方案是在现有兑卤法的蒸发工序的基础上增加了高温封闭加热、高温封闭沉降、高温封闭分离，本发明称之为“三高”法，它能从原料苦卤中直接提取纯度较高的一水硫酸镁，以后依次提取氯化钠和氯化钾，因而从根本上取代兑卤法，其工艺流程如图1。图1的方法是对于大规模海、湖、井盐化工生产而言的，而对于中小规模生产，其中包括含硫酸镁的溶液或乳浊液与其溶液或乳浊液内的其它可溶性盐类的分离，只要用高温封闭加热析出，再利用高温封闭加热器本身的正压，把料液进行压滤分离即可，分离所得固体就是一水硫酸镁，提取过硫酸镁的苦卤（称母液）又是海、湖、井盐化工制取氯化钠和氯化钾最理想的原料。高温封闭加热是本发明关键所在，在高温封闭加热中，随着温度的提高，硫酸镁的溶解度下降，开始过饱和并呈介稳状态，在试验中发现，在静态加热过程中，硫酸镁在150～155℃时，介稳状态自行消除，呈粉末状晶体大量析出，由于温度的升高，硫酸镁溶解度下降。硫酸镁的析出率也随着增加。其增加幅度是温度每升高10℃，析出率增加6-8个百分比。在图1中，“三高”法原料是制盐后的苦卤（或含硫酸镁的溶液及乳浊液），将其先送入Ⅱ效蒸发浓缩，蒸发终止温度应控制在108～121℃，（指常压），最佳蒸发终止温度为115～117℃（常压）然后进入加热器高温封闭加热至150～300℃（压力随温度相应变化），最佳加热温度为195～205℃（压力为6.5～9Kgf/cm²，指表压），使硫酸镁充分析出，把高温料液转入高温封闭沉降器增稠沉降，高温封闭沉降温度与高温封闭加热温度保持一致，将高温封闭沉降器底部的沉降物进行高温封闭固液分离，高温封闭分离温度也与高温封闭加热温度保持一致，固相即为-水硫酸镁，高温封闭沉降器上层清液去继续蒸发（或去制取其它盐类），蒸发终止沸点在126-128℃，也就是氯化钠能充分析出，而氯化钾、氯化镁接近饱和时，再排入保温沉降器进行沉降分离，沉降盐浆排出经固液分离，即得氯化钠。澄清液经冷却结晶即得光卤石，经分解洗涤得氯化钾。