本發(fā)明屬于鹽湖資源的綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，具體地講，涉及一種氯化鎂基融雪劑的制備方法。
背景技術(shù)：
鉀肥做為一種重要的化肥而在農(nóng)業(yè)上使用非常廣泛，但是我國(guó)是一個(gè)缺鉀的國(guó)家，我國(guó)鉀肥產(chǎn)量的90％以上都是青海察爾汗鹽湖區(qū)生產(chǎn)的，鹽湖提鉀過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的老鹵，這些老鹵經(jīng)過(guò)鹽田自然蒸發(fā)可方便地得到純度高達(dá)98％的水氯鎂石，每生產(chǎn)一噸鉀肥即可副產(chǎn)十噸水氯鎂石。水氯鎂石含有六個(gè)結(jié)晶水，結(jié)晶水質(zhì)量為總質(zhì)量的53％左右，自然界中存放的水氯鎂石由于其吸濕性還會(huì)在表面吸附一定的表面水，由此造成水氯鎂石流動(dòng)性差、容易結(jié)塊，并且運(yùn)輸成本昂貴；因此，鹽湖地區(qū)堆放的大量水氯鎂石不僅污染鹽湖生態(tài)環(huán)境，而且還制約著鹽湖鉀肥工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
若欲通過(guò)流態(tài)化設(shè)備對(duì)上述水氯鎂石進(jìn)行脫水再利用，也會(huì)存在一定的問(wèn)題：六水氯化鎂在100℃左右流態(tài)化狀態(tài)不好的情況下容易發(fā)生熔融，而使流態(tài)化設(shè)備流化狀態(tài)惡化；也就是說(shuō)，六水氯化鎂是無(wú)法通過(guò)直接流態(tài)化脫水而得到含有兩個(gè)結(jié)晶水的氯化鎂的，只能通過(guò)分步脫水來(lái)達(dá)到上述目的，但顯然，分步脫水必然造成工藝更為復(fù)雜。
另外，現(xiàn)有融雪劑一般為氯化鈣型融雪劑和有機(jī)、無(wú)機(jī)復(fù)合型融雪劑，但是氯化鈣型融雪劑存在成本較高、制備過(guò)程較為復(fù)雜、且融雪效果不理想的問(wèn)題，而有機(jī)、無(wú)機(jī)復(fù)合型融雪劑同樣也存在成本高的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種氯化鎂基融雪劑的制備方法，該制備方法通過(guò)在水氯鎂石中混合硫酸鉀和/或氯化鉀，從而增強(qiáng)水氯鎂石的流動(dòng)性，通過(guò)一步脫水即可獲得含有2～4個(gè)結(jié)晶水的氯化鎂的氯化鎂基融雪劑，不僅將鹽湖副產(chǎn)水氯鎂石變廢為寶，更降低了融雪劑的制備成本。
為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：
一種氯化鎂基融雪劑的制備方法，包括步驟：
s1、將鹽湖副產(chǎn)水氯鎂石與硫酸鉀和/或氯化鉀混合，獲得脫水前混合物；
s2、將所述脫水前混合物在流態(tài)化設(shè)備中于70℃～150℃下進(jìn)行脫水，獲得氯化鎂基融雪劑；其中，所述氯化鎂基融雪劑中的不完全脫水氯化鎂具有2～4個(gè)結(jié)晶水。
進(jìn)一步地，在所述脫水前混合物中，所述硫酸鉀和/或氯化鉀的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為10％～60％。
進(jìn)一步地，在所述步驟s2中，脫水時(shí)間為20min～40min。
進(jìn)一步地，所述流態(tài)化設(shè)備為流化床。
進(jìn)一步地，所述氯化鎂基融雪劑中還包括鉀鹽。
本發(fā)明利用鉀肥生產(chǎn)過(guò)程中的廢棄物-鹽湖副產(chǎn)水氯鎂石，將其與硫酸鉀和/或氯化鉀混合并在70℃～150℃的溫度下進(jìn)行一步脫水，即可獲得高效的氯化鎂基融雪劑，不僅提供了一種資源綜合利用、變廢為寶的解決途徑，減少大量堆存的水氯鎂石對(duì)鹽湖生態(tài)環(huán)境污染，促進(jìn)鹽湖鉀肥工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，而且克服了現(xiàn)有技術(shù)中水氯鎂石直接一步脫水易造成熔融而使流態(tài)化設(shè)備流化狀態(tài)惡化的不利影響。根據(jù)本發(fā)明的氯化鎂基融雪劑相比現(xiàn)有技術(shù)中的六水氯化鎂融雪劑，其在制備過(guò)程中需要脫水操作而吸收了大量的熱量，由此在融雪過(guò)程中會(huì)釋放這部分熱量而獲得更好的融雪效果，并且更適用于在極低溫度下進(jìn)行融雪。同時(shí)，通過(guò)該制備方法制備獲得的氯化鎂基融雪劑，相比現(xiàn)有技術(shù)中的融雪劑及其制備方法，具有制備成本低、工藝簡(jiǎn)單、且融雪效果好等優(yōu)勢(shì)。
具體實(shí)施方式
以下，將來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)施本發(fā)明，并且本發(fā)明不應(yīng)該被解釋為限制于這里闡述的具體實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例是為了解釋本發(fā)明的原理及其實(shí)際應(yīng)用，從而使本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明的各種實(shí)施例和適合于特定預(yù)期應(yīng)用的各種修改。
本發(fā)明提供了一種氯化鎂基融雪劑的制備方法，該氯化鎂基融雪劑以鹽湖副產(chǎn)水氯鎂石及常規(guī)鉀鹽為原料，可以充分利用這部分副產(chǎn)物，不僅將其變廢為寶，節(jié)約資源，而且避免其污染鹽湖生態(tài)環(huán)境，為鹽湖鉀肥工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供保障。
根據(jù)本發(fā)明的氯化鎂基融雪劑的制備方法包括下述步驟：
步驟s1、將鹽湖副產(chǎn)水氯鎂石與硫酸鉀和/或氯化鉀混合，獲得脫水前混合物。
具體來(lái)講，在脫水前混合物中，硫酸鉀和/或氯化鉀的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為10％～60％；也就是說(shuō)，在脫水前混合物中，鹽湖副產(chǎn)水氯鎂石與硫酸鉀和/或氯化鉀的質(zhì)量之比為4:6～9:1。
步驟s2、將脫水前混合物在流態(tài)化設(shè)備中于70℃～150℃下進(jìn)行脫水，獲得氯化鎂基融雪劑。
具體來(lái)講，該獲得的氯化鎂基融雪劑中的不完全脫水氯化鎂具有2～4個(gè)結(jié)晶水。
放置于空氣中的水氯鎂石會(huì)因其吸濕性較強(qiáng)而吸附更多的水分，因此，通過(guò)本實(shí)施例的脫水方法一步脫水即獲得其中具有2～4個(gè)結(jié)晶水的不完全脫水氯化鎂的氯化鎂基融雪劑；如此，一方面克服了直接對(duì)水氯鎂石進(jìn)行高溫一步脫水所造成的熔融而使流態(tài)化設(shè)備流化狀態(tài)惡化的不利影響；另一方面也提供了一種資源綜合利用、變廢為寶的解決途徑，減少水氯鎂石副產(chǎn)物對(duì)鹽湖生態(tài)環(huán)境污染，促進(jìn)鹽湖鉀肥工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
本發(fā)明中，所使用的流態(tài)化設(shè)備具體為流化床。
由此，本發(fā)明獲得的氯化鎂基融雪劑由于在制備過(guò)程中吸收了熱量，當(dāng)其應(yīng)用于融雪的過(guò)程中，勢(shì)必會(huì)放出熱量而促進(jìn)融雪效果，融雪速度快并且融雪效果好，因此相比現(xiàn)有技術(shù)中的六水氯化鎂類融雪劑更能適用于更低溫度下進(jìn)行融雪。
由于用于制備該氯化鎂基融雪劑的原料中還包括硫酸鉀和/或氯化鉀，因此獲得的氯化鎂基融雪劑中還包括部分鉀鹽，當(dāng)使用其進(jìn)行融雪時(shí)，雪融化后會(huì)夾帶著這部分鉀鹽流入田間而達(dá)到對(duì)作物施加鉀肥的目的，有利于植被生長(zhǎng)。
同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的氯化鎂基融雪劑的粒度均勻、運(yùn)輸方便、流動(dòng)性好、也便于播撒使用。
以下將通過(guò)具體的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的氯化鎂基融雪劑的制備方法，但是這些實(shí)施例的提供并不能夠限定該制備方法，僅是其中任選的幾個(gè)具體示例。
實(shí)施例1-6的具體工藝參數(shù)列于表1中。
表1實(shí)施例1-6的氯化鎂基融雪劑的制備方法的工藝參數(shù)對(duì)比
值得說(shuō)明的是，在表1中，如實(shí)施例1中“原料及其用量”具體為10％kcl，是指在實(shí)施例1的技術(shù)方案中，其采用的鹽湖副產(chǎn)水氯鎂石與kcl混合形成脫水前混合物，并且在該脫水前混合物中，kcl的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為10％，鹽湖副產(chǎn)水氯鎂石的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為90％；同時(shí)，如實(shí)施例1中“產(chǎn)物中結(jié)晶水個(gè)數(shù)”具體為4，是指在實(shí)施例1的技術(shù)方案中，最終獲得的氯化鎂基融雪劑中的不完全脫水氯化鎂具有4個(gè)結(jié)晶水；其余實(shí)施例均類似，此處不再贅述。
本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的，當(dāng)使用流化床進(jìn)行水合鹽脫水時(shí)，其脫水效果除了受脫水溫度決定以外，還會(huì)受進(jìn)料量、流化床的床層面積以及脫水時(shí)間的影響，顯然，無(wú)論在何種進(jìn)料量及床層面積的情況下，保證足夠長(zhǎng)的脫水時(shí)間均能獲得由該脫水溫度決定的脫水產(chǎn)品。以本發(fā)明的實(shí)施例5為例，所使用的流化床的床層面積為0.9m2，控制進(jìn)料量為20kg/h，由此保證至少20min的脫水時(shí)間即可獲得由具有2個(gè)結(jié)晶水的不完全脫水氯化鎂組成的氯化鎂基融雪劑；顯然，在控制該脫水時(shí)間不變的基礎(chǔ)上，若增大進(jìn)料量和/或減小床層面積，則會(huì)造成水氯鎂石在該脫水溫度下的脫水不完全，而使得獲得的氯化鎂基融雪劑中的不完全脫水氯化鎂具有2～4個(gè)(不包括2個(gè))結(jié)晶水。
值得說(shuō)明的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，雖然對(duì)水氯鎂石加熱即可完成其脫水過(guò)程，但是若將水氯鎂石置于流化床中采取一步加熱至150℃進(jìn)行脫水的過(guò)程中，其在100℃左右即會(huì)發(fā)生流態(tài)化狀態(tài)不好的情況，由此容易發(fā)生熔融使流態(tài)化設(shè)備流化狀態(tài)惡化；也就是說(shuō)，水氯鎂石是無(wú)法直接通過(guò)流態(tài)化脫水而一步得到二水氯化鎂的。而在本發(fā)明的實(shí)施例5、6中，通過(guò)將硫酸鉀和/或氯化鉀與水氯鎂石混合，即可改善水氯鎂石的流動(dòng)性，并通過(guò)一步流態(tài)化脫水，從而獲得了以穩(wěn)定存在的二水氯化鎂為主要成分的氯化鎂基融雪劑。
雖然已經(jīng)參照特定實(shí)施例示出并描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解：在不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可在此進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種變化。