本發(fā)明涉及鹽湖化工,特別是涉及一種從硫酸鹽型鹽湖雜鹵石中制備含軟鉀鎂礬混鹽的方法。
背景技術(shù):
1、國內(nèi)目前研究的雜鹵石開發(fā)工藝有昆特依鹽湖雜鹵石礦“焙燒-熱浸”溶鉀方法,研究了洗滌浮選-焙燒熱浸法從低品位雜鹵石礦中制取硫酸鉀新工藝。通過對雜鹵石在300-500℃進(jìn)行焙燒、再對焙燒產(chǎn)物的90℃水熱浸,基本實現(xiàn)了鉀的全部浸取,浸取液蒸發(fā)得到高位軟鉀鎂礬礦,經(jīng)母液全返回轉(zhuǎn)化法得到硫酸鉀產(chǎn)品,但上述工藝存在能耗高的問題。
2、專利cn106276980b公開了一種用雜鹵石制備硫酸鉀和鉀鎂肥的工藝。包括以下步驟:
3、(1)磨礦:將雜鹵石磨礦至-120目85wt%以上;(2)洗滌:用水洗滌去除雜鹵石中的氯化鈉;(3)焙燒:高溫焙燒洗滌后的礦物:(4)浸?。航‰s鹵石中的鉀和鎂;(5)固液分離:將浸取得到的礦漿進(jìn)行固液分離即可得到含有硫酸鉀和硫酸鎂的母液:(6)蒸發(fā):將母液蒸發(fā)析出硫酸鉀,過濾分離得到硫酸鉀產(chǎn)品,繼續(xù)蒸發(fā)母液至一定濃度,過濾分離得到鉀鎂肥產(chǎn)品。該發(fā)明對雜鹵石進(jìn)行洗滌,洗滌后的礦物仍然采用焙燒工藝,也存在能耗高的問題。
4、雜鹵石(k2ca2mg[so4]4·6h2o)中含有鉀、硫、鎂三種元素,鉀是作物所需的大量營養(yǎng)元素,硫和鎂是中量營養(yǎng)元素。如果只考慮提取雜鹵石中含有的鉀資源,則無法高效利用雜鹵石礦中的鎂、硫資源,并會產(chǎn)生大量的廢渣造成后期處理的困難。
5、硫酸鉀鎂肥(k2mg[so4]2·6h2o)作為一種化學(xué)合成復(fù)合肥,目前主要以鹽湖鹵水蒸發(fā)析出的含軟鉀鎂礬礦為原料,通過浮選過程制成的。硫酸鉀鎂肥一般含k2o≧21%、s≧14%、mg≧5%,既含有作物所需的大量營養(yǎng)元素鉀,又含有硫、鎂兩種中量營養(yǎng)元素。
6、現(xiàn)有技術(shù)重點以雜鹵石生產(chǎn)硫酸鉀為主,對于鎂資源的利用沒用重視。
7、硫酸鹽型鹽湖液體鹵水在鹽田分段蒸發(fā)過程中會析出氯化鈉與硫酸鎂混鹽資源。
8、以某硫酸鹽型鹽湖鹵水自然蒸發(fā)過程的數(shù)據(jù)為例:
9、
10、對原鹵水100kg蒸發(fā),由原鹵水蒸發(fā)到鹵水對氯化鎂飽和,經(jīng)歷nacl、nacl+mgso4、nacl+mgso4+pic、nacl+mgso4+kcl、nacl+mgso4+car五個蒸發(fā)結(jié)晶階段。
11、每100kg原鹵蒸發(fā)可以得到nacl+mgso4混鹽1.31kg,夾帶少量鉀,含kcl=1.22%左右。對于nacl+mgso4混鹽,目前國內(nèi)鉀肥生產(chǎn)企業(yè)未對其開發(fā)利用,占用了鹽田資源。因此,本發(fā)明采用蒸發(fā)得到的nacl+mgso4混鹽作為雜鹵石的溶浸劑,既解決了雜鹵石的溶浸問題,又開發(fā)利用了閑置的鹽田中的nacl+mgso4混鹽,提高了鹽田的利用效率。
12、本發(fā)明主要為開發(fā)利用硫酸鹽型鹽湖淺層雜鹵石礦,使雜鹵石礦中的鉀鎂有價金屬元素從礦石中提取分離,得到含鉀鎂的鹵水。發(fā)明以生產(chǎn)硫酸鎂鉀鎂肥為目標(biāo),以雜鹵石為原料,通過含鎂的溶浸劑對雜鹵石溶礦得到富含鉀鎂的鹵水,含鉀鎂的鹵水進(jìn)行蒸發(fā)析出的含軟鉀鎂礬的混鹽可用于生產(chǎn)硫酸鉀鎂肥,加入調(diào)整劑對含鉀鎂的鹵水組成進(jìn)行調(diào)整,使鉀鎂以軟鉀鎂礬的形式析出,為生產(chǎn)硫酸鉀鎂肥提供優(yōu)質(zhì)原料。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中對雜鹵石中鎂資源的利用沒用重視,而提供一種從硫酸鹽型鹽湖雜鹵石中制備含軟鉀鎂礬混鹽的方法。
2、為實現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是:
3、一種從硫酸鹽型鹽湖雜鹵石中制備含軟鉀鎂礬混鹽的方法,包括以下步驟:
4、步驟1,配制溶浸劑:將硫酸鹽型鹽湖鹵水在鹽田蒸發(fā)過程中得到的nacl+mgso4混鹽溶于水,得到溶浸劑;
5、步驟2,雜鹵石破碎:將硫酸鹽型鹽湖淺層雜鹵石礦進(jìn)行破碎、粉碎;
6、步驟3,溶浸:將步驟2中經(jīng)過粉碎的雜鹵石礦與步驟1中配制的溶浸劑進(jìn)行攪拌溶浸,得到料漿;
7、步驟4,過濾:將步驟3中完成溶浸的料漿進(jìn)行過濾,得到溶浸液;
8、步驟5,將步驟4中得到的溶浸液進(jìn)行自然蒸發(fā),溶浸液經(jīng)歷nacl+caso4、nacl、含軟鉀鎂礬混鹽三個蒸發(fā)結(jié)晶階段,最終得到含軟鉀鎂礬混鹽,所述含軟鉀鎂礬混鹽中包括nacl和軟鉀鎂礬,其中軟鉀鎂礬含量為25-40wt%,nacl含量為50-65wt%。
9、上述技術(shù)方案中,步驟5中溶浸液蒸發(fā)時,加入調(diào)整劑對溶浸液組成進(jìn)行調(diào)整,至溶浸液中鉀/鎂的質(zhì)量比接近3.22。
10、上述技術(shù)方案中,步驟5中,蒸發(fā)過程中得到的nacl返回步驟1中用于溶浸劑的配制;含軟鉀鎂礬混鹽蒸發(fā)析出完成后得到的尾液返回步驟4中的溶浸液中。
11、上述技術(shù)方案中,步驟1中溶浸劑中nacl+mgso4混鹽的濃度為5wt%-10wt%。
12、上述技術(shù)方案中,步驟2中經(jīng)破碎、粉碎后的雜鹵石的粒度為60-100目。
13、上述技術(shù)方案中,步驟3中的溶浸時間為180-240h。
14、上述技術(shù)方案中,所述調(diào)整劑為鎂鹽或鉀鹽,如步驟3中溶浸液的鉀/鎂質(zhì)量比=3.22,則無需增加調(diào)整劑;如步驟3中溶浸液的鉀/鎂質(zhì)量比<3.22,則加入鉀鹽調(diào)整劑;如溶浸液的鉀/鎂質(zhì)量比>3.22,則加入鎂鹽調(diào)整劑。
15、上述技術(shù)方案中,所述鎂鹽選自七水硫酸鎂、六水硫酸鎂、無水硫酸鎂中或硫酸鹽型鹽湖鹽田自產(chǎn)的含硫酸鎂和氯化鈉的混鹽。
16、上述技術(shù)方案中,所述鉀鹽選自氯化鉀、硫酸鉀或硫酸鹽型鹽湖鹽田自產(chǎn)的含氯化鉀和氯化鈉的混鹽、含光鹵石和氯化鈉的混鹽。
17、上述技術(shù)方案中,調(diào)整劑在步驟3中溶浸液進(jìn)行自然蒸發(fā)開始階段加入,或在溶浸液自然蒸發(fā)至鉀飽和階段、軟鉀鎂礬混鹽析出之前加入,優(yōu)選在溶浸液自然蒸發(fā)至鉀飽和階段、軟鉀鎂礬混鹽析出之前加入。
18、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:
19、1.本發(fā)明是利用硫酸鹽型鹽湖鹵水自然蒸發(fā)過程析出的nacl+mgso4資源作為溶浸劑進(jìn)行雜鹵石溶浸,得到含鉀鎂的鹵水,并提高含鉀鎂的鹵水中的鎂含量,便于在蒸發(fā)過程中的得到軟鉀鎂礬,同時,氯化鈉+硫酸鎂混鹽中夾帶有少量的鉀,未得到充分利用,閑置在鹽湖的鹽田中,通過溶浸過程使這部分鉀資源得到開發(fā)。
20、2.本發(fā)明從實際出發(fā),充分利用現(xiàn)有的鹽田中的氯化鈉和硫酸鎂混鹽來配制溶浸劑。溶浸劑與破碎后的雜鹵石溶浸,將完成溶浸的溶浸槽內(nèi)的料漿進(jìn)行過濾,得到含鉀鎂的鹵水。
21、3.本發(fā)明通過破碎使較致密的雜鹵石礦的溶解性能改善,提高鉀鎂的提取收率。
22、4.本發(fā)明對于溶浸液采用過濾的方式可以高效得到溶浸液,使夾雜在雜鹵石礦溶解后尾渣中的溶浸液得到回收,相比于只收集上層的溶浸液而言,收率得到提高。
23、5.本發(fā)明將過濾得到的含鉀鎂的溶浸液進(jìn)行蒸發(fā),在溶浸液自然蒸發(fā)至鉀飽和階段、含軟鉀鎂礬混鹽析出之前加入調(diào)整劑,調(diào)整劑的加入主要作用在于調(diào)整溶浸液的組成,使鉀鎂以含軟鉀鎂礬的混鹽形式析出,避免溶浸液在蒸發(fā)過程中析出硫酸鎂,或者鉀鹽以非軟鉀鎂礬礦形式析出,如氯化鉀、光鹵石等,使雜鹵石礦中鉀鎂硫資源得以開發(fā)利用,避免鎂硫資源以硫酸鎂鹽的形式存在,減少開發(fā)利用成本。
24、6.本發(fā)明溶浸液通過自然蒸發(fā)中分段蒸發(fā)得到氯化鈉,氯化鈉可用于配制溶浸劑,資源得到循環(huán)利用,無外購原料。
25、7.本發(fā)明將溶浸液在蒸發(fā)析出含軟鉀鎂礬的混鹽后得到的尾液返回溶浸液中,使鉀以軟鉀鎂礬的形式析出,方便硫酸鉀鎂肥的生產(chǎn),避免析出含軟鉀鎂礬的混鹽后的尾液繼續(xù)蒸發(fā)析出其它鉀鹽礦。