[发明专利]兑卤法脱钠析钾制大晶体高纯氯化钾的方法

说明书

本发明涉及一种以-15°-+35℃的K⁺、Na⁺、Mg⁺⁺//Cl^--H₂O四元水盐体系等温相图为基础耒制取高纯氯化钾的方法。

目前国内外以光卤石为原料制取氯化钾的方法，都是以钾、钠、镁离子.∥氯离子、水构成的四元水盐体系等温相图为基础的。

由于光卤石中钾、钠、镁含量的不同，在钾、钠、镁∥氯、水相图上的位置也必然不同，同时由于氯化镁在水中的溶解度比氯化钾、氯化钠大得多，所以很容易地将氯化镁从光卤石中首先分离出去，余下的是固相氯化钾与氯化钠的混合物，则以光卤石制取氯化钾的加工方法之实质是氯化钾与氯化钠的分离方法，因此，光卤石中的氯化钾与氯化钠的比值P_k是作为衡量光卤石质量的主要参数。

P_k值不同的光卤石，在钾、钠、镁∥氯水盐体系相图上的位置也会不同，其制钾的方法也必然不同。如相图(附图1)中的

G-1点的P_k≤0.8，    G-2点的P_k≤1.0，

G-3点的P_k≤1.8，    G-4点的P_k≥3.0。

在我国青海省察尔汗盐湖的大型盐田中即是将属于钾、钠、镁∥氯、水四元水盐体系的卤水经自然蒸发，制得的光卤石，其P_k＝1-2，一般的P_k＝1.2。国外通常是采用机械法除去光卤石中的氯化钠，使P_k≥3，则可用冷结晶法对此种光卤石进行加工，以制取纯氯化钾。而我国的青海省察尔汗盐湖所产的光卤石中的氯化钠，因其颗粒大小不一，则无法用机械法耒除钠，因此经研究后出现了在盐田中采用兑卤的办法耒制取优质光卤石，其P_k≥3。

这种用兑卤的办法制光卤石的新方法是目前用兑卤办法制盐的唯一用途。

当P_k≥3时，可采用洗涤法制钾，即在光卤石中加适量的水，使光卤石中的氯化镁与氯化钠全部溶解于水，而氯化钾析出，经固液分离后可制得含氯化钾90-93％的产品。

也有用水将光卤石全部溶解后，再蒸发掉多余的水，使氯化钠正好饱和，而氯化钾可析出，再经固液分离，可制得氯化钾含量为90-95％的产品，此法称为“重结晶法”。

在洗涤法的基础上发展出了一种新法，即“冷结晶法”，此法比洗涤法加水量要少，将光卤石与水按一定的比例不断投入结晶器中，使物料在结晶器中循环流动下析出氯化钾，经固液分离、洗涤干燥后可制得含量达95-98％的氯化钾产品。此法优于洗涤法，是目前工艺最简单、质量与收率最高、效益最好的一种方法。

当P_k≤1时，不先进行脱钠，就无法用上述各法从这种光卤石中直接制取氯化钾的，由此出现了利用十八胺作为浮选剂将氯化钾从光卤石与水的体系中取制氯化钾的“浮选法”。浮选法与上述方法相比生产方法十分简单，成本相近，但其氯化钾产品都是在200筛目间的细粉体，在固液分离时产品夹带母液量大，干燥后的产品中还含有5-6％的水分，产品经堆放与长途运输后，严重结成硬块的现象严重，用户对此十分头痛。但是在目前尚无更好的方法出现之前，只能勉强维持生产了。

以上任何一种方法，均要求加工卤水的温度不能低于0℃，否则生产无法进行。

本发明的目的是要提供一种在不加压、不加热的自然条件下，当卤温在-15°-35℃时，其光卤石的P_k≥3或P_k≤3值的条件下都可以利用K⁺、Na⁺、Mg⁺⁺∥Cl^--H₂O四元水盐体系等温相图，采用兑卤的方法将KCl结晶阶段卤水WK-1与光卤石结晶阶段卤水WGS在结晶器中兑卤析钾，最后制得高纯度的大晶体氯化钾产品Q1，其钾收率为58-61％与Q2，其钾收率为19-29％；产品的氯化钾的总收率为77-87％。本发明的另一个目的是在本氯化钾加工流程中增加了为回收循环液中的氯化钾，采用将钾钠共饱卤水WKN与光卤石阶段卤水WGS兑卤的方法脱去卤水中的氯化钠，直接制得低钠光卤石点卤水WG，这种卤水是用于生产兑卤析钾或兑卤制低钠光卤石的必需中间原料。

本发明是这样实施的：设定钾、钠、镁∥氯、水四元水盐体系相图中的KCL结晶区中的

G-0点为自然开采所得的原矿光卤石组分点，P_k＝1.17；