利用高钠低钾光卤石贫矿生产氯化钾的实践

光卤石在晒制过程中 ,由于气候条件、环境因素和成矿技术条件的影响 ,在预晒池、钠盐池及调节池中形成部分夹层和鸡窝状光卤石 ,采矿难度大 ,开采时周围的ＮａＣｌ易掺杂进来使光卤石严重贫化 ,形成高钠低钾光卤石 ,俗称赖矿 ,ＫＣｌ含量一般在 8%～ 1 0 %左右 ,而ＮａＣｌ含量则高达5 0 %～ 60 % ,镁钾比 1 .6∶1左右。由于这种原矿的存在 ,影响了盐田晒制光卤石的正常进行 ,解决的办法有新建盐田、清池、淡水溶盐等 ,但费用都比较高。实践表明 :最佳的办法是对这部分矿进行生产利用 ,创造出经济价值。用高钠低钾贫矿生产氯化钾与用精矿生…     

盐田滩晒光卤石矿生产氯化工艺综述

详细论述了青海察尔汉盐湖以间卤水为原料,通过盐田滩晒出光卤石矿来生产氯化钾的各条工艺流程及其应用与特性。     

光卤石分解制备氯化钾的工艺条件优化试验研究

为提高氯化钾制备的纯度,以盐场中的光卤石作为原材料,以光卤石分解原理作为基础,分析了在不同分解温度、不同分解加水量和不同分解时间下的氯化钾收率与纯度。结果表明,当分解温度为75℃,分解时间为7 min,以及分解加水量在理论值1.1倍的时候,得到的氯化钾纯度较高。通过以上试验,为氯化钾的制备提纯提供了借鉴参考。     

反浮选法生产过程中氯化钠对钾收率的影响

反浮选-冷结晶法制取氯化钾是世界上较为先进的一种新工艺。运用相图知识对反浮选-冷结晶法生产氯化钾的过程从两个方面进行了较为详细的分析,并通过计算得出不同含量的氯化钠与氯化钾收率变化关系,其结果是随着光卤石矿中氯化钠含量的增高,氯化钾回收率呈线性减少的关系;盐田滩晒的光卤石矿,用反浮选-冷结晶法制取氯化钾的收率一般在50%左右,因此,控制盐田滩晒光卤石矿中氯化钠含量,可提高氯化钾收率,还可节约大量用水,以便在生产过程中对提高氯化钾的产量及质量起指导作用。     

低钠光卤石冷结晶法制备氯化钾的收率研究

反浮选-冷结晶法制备氯化钾的工艺过程主要包括浮选、结晶、洗涤3个操作过程。其中,结晶过程的氯化钾收率相对较低。通过实验研究了结晶过程的分解液与低钠光卤石的质量比、加镁分解液的浓度、原矿杂质离子以及结晶温度等因素对氯化钾收率的影响。结果表明：质量比为1∶1.2时,能获取63%以上的收率,KCl纯度可达到95.06%;提高加镁分解液浓度有利于氯化钾结晶收率的提升,当浓度为2.5 mol/L时,收率可达74%以上;实验所选的Ca²⁺和SO₄^2-浓度范围为0.05~0.15 mol/L,SO₄^2-有利于提高KCl收率,Ca²⁺掺杂浓度大于0.1 mol/L时,会抑制氯化钾的结晶,从而使收率降低2.99%,当Na⁺掺杂浓度增加到0.3 mol/L时,KCl收率从63.66%降至52.53%;随着结晶温度的升高氯化钾的收率呈现明显的下降趋势,当温度为15 ℃时收率最高,可达76.55%,升温至25 ℃时收率降至63.39%。     

氯化钾生产中分解工序对钾收率的影响研究

正浮选法生产氯化钾其钾离子收率低,主要影响因素为分解工序的原矿类型、加水量和温度等。以实际生产为基础,以分解工序为对象,研究影响产品质量、钾收率的各因素,并针对不同的原矿做尾液回用实验。结果表明：当分解完成母液点相同时,原矿的钠钾比越大,产品质量越低,二者呈对数关系;原矿的镁钾比越大,钾收率越低,二者呈线性关系;钾收率随分解工序加水量增大而降低,原矿的镁钾比越大,钾收率随加水量增大而降低的幅度就越大;尾液回用时,因原矿的氯化镁与（氯化钾＋氯化钠）的质量比不同,要使原矿在15min内完全分解,需控制不同的母液点;当加水量相同时,原矿的镁钾比越大,随温度升高钾收率降低的幅度就越大。     

柠檬酸三钠对低钠光卤石分解制备氯化钾晶体粒度影响研究

针对光卤石分解制备的氯化钾晶体平均粒径小导致过滤、洗涤损失大以及干燥能耗高的问题,以柠檬酸三钠为成核抑制剂,考察了柠檬酸三钠添加浓度、加入光卤石溶液的浓度、搅拌速率、停留时间、加入光卤石溶液的体积、加液速率对氯化钾晶体粒度的影响。在单因素实验的基础上采用3因素3水平的Box-Behnken响应面优化设计方法做了研究。结果表明：在柠檬酸三钠添加浓度为0.007 mol/L、加入光卤石溶液质量浓度为0.759 g/mL、搅拌速率为372.52 r/min、停留时间为40 min、加入光卤石溶液体积为100 mL、加液速率为2 mL/min的条件下可制得平均粒径为595.892 μm的氯化钾晶体,是未添加柠檬酸三钠、其他实验条件不变时所得氯化钾产品的平均粒径（351.607 μm）的1.69倍,并且氯化钾产品纯度为95.82%,符合GB/T 7118—2008《工业氯化钾》质量标准要求。实验结果为提高氯化钾产品的粒度提供参考。     

洗涤工序对氯化钾质量和收率的影响

为了提高钾资源循环利用率,常用加工车间排出的尾液与老卤按比例兑卤生产低钠光卤石矿。此矿中硫酸钙、细盐含量较高,影响滤饼的洗涤效果,导致氯化钾产品的质量和收率低下。对等量滤饼在不同的组成、洗涤时间、洗涤水量和洗涤浓度下进行洗涤实验,结果表明:在洗涤水温为15℃时,控制滤饼指标中氯化钠的质量分数为10%~11%,硫酸钙质量分数小于2%,含湿量小于15%,并在1倍理论水量下洗涤6 min时,洗涤液浓度在47%左右,既满足离心脱水对浓度的要求,也使产品中氯化钾的质量分数和收率大幅增加,分别在93%和90%以上,洗涤效果最佳。     

高镁溶液对光卤石分解影响的初步研究

光卤石分解过程中,氯化钠在最初低镁的溶液中溶解很快,但随着分解过程的进行,由于氯化镁的溶解速率很快,从而使分解液中氯化钠的饱和度减小,最终使先前溶解的氯化钠又重新结晶析出,这对氯化钾从溶液中结晶析出产生影响。针对这个问题,通过相图计算和分析,加入不同浓度的氯化镁溶液,研究高镁溶液对光卤石分解的影响。结果表明：高镁溶液的加入使钾收率提高近1.1%,分解完后细粒氯化钠的质量分数降低近30%,光卤石分解转化收率提高约1.2%。     

用液相组成研究昆特依盐湖光卤石矿分解

昆特依盐湖卤水属于硫酸镁亚型,利用昆特依盐湖卤水晒制的光卤石矿含有硫酸镁,硫酸镁影响光卤石矿加水分解过程,因此研究此类光卤石加水分解过程是很必要的。研究此光卤石矿物分解最直观的指标为,以光卤石完全分解为最佳。采用矿物恒温冷分解的实验方法,利用液相组分对共存固相进行分析,通过分析分解液相中钾离子和镁离子含量、固相中镁和硫酸根物质的量比及相图4种互相关联的指标,从而得到一种准确简便地确定光卤石矿分解条件的方法,这种方法指出利用液相中镁离子或钾离子作为判断指标是可行且合理可靠的。通过本方法获得最佳加水量和分解时间。     

合成光卤石生产工艺研究

为充分利用光卤石炼镁生产中副产的废电解质和综合利用青海盐湖镁资源，研制开发出兑卤冷结晶法合成光卤石生产工艺。着重论述了该生产工艺的研制过程。工艺的具体过程是：将废电解质制成饱和溶液，加热溶解、除钠，再与水氯镁石溶液充分混合，经沉降槽自然冷却降温，结晶析出合成光卤石。实验室实验、扩大试验证明，采用兑卤冷结晶法生产出的合成光卤石，其产品质量完全符合电解炼镁要求。     

光卤石浮选工艺稳定性控制研究

分析了光卤石浮选过程中生产1 t氯化钾的原矿消耗、水消耗、矿浆体积、母液量,以及氯化钾收率等与母液中氯化镁含量的关系,得出了母液中氯化镁含量是控制光卤石浮选工艺稳定性的关键,讨论了氯化镁含量监测和以其调控生产的具体方法。实际生产中如果母液中氯化镁含量发生波动,可通过调节原矿和洗水的加入量来稳定母液中氯化镁含量。     

正浮选工艺氯化镁对氯化钾浮选的影响研究

对不同镁离子浓度溶液的黏度测量和浮选进行了研究。结果表明,氯化镁对氯化钾浮选体系黏度具有重要影响,其中镁离子浓度对溶液的黏度起决定性的作用。氯化镁的存在不利于氯化钾收率的提高;当w(氯化镁)＜20%时,氯化镁质量分数每提高1%,氯化钾浮选收率约降低1%;当w(氯化镁)＞20%时,氯化鉀浮选收率急剧降低,直到w(氯化镁)=26.38%（三相共饱点）时,氯化钾基本上不发生浮选。     

光卤石热分解结晶器混合情况的CFD模拟

以富含钾的海水淡化母液制取氯化钾是一种解决我国钾盐资源短缺的重要手段。其路线为母液蒸发浓缩、结晶得到光卤石,再以光卤石为原料制取氯化钾。采用计算流体力学(CFD)模拟技术对光卤石热分解结晶器的3D网格模型进行单相流与欧拉多相流模拟,分析了结晶器的流场与颗粒混合情况。根据模拟结果,对结晶器结构进行了优化,并进一步进行了CFD模拟。结果表明,优化后的结晶器混合良好,不仅避免了大颗粒的堆积现象,而且有利于大颗粒排料、清液溢流以及小颗粒悬浮和循环。本研究对于光卤石和氯化钾的结晶器设计以及过程操作具有重要的指导意义。     

光卤石中氯化钾溶解度、介穏区、诱导期测定

采用变温溶解动态法测定了光卤石中氯化钾的溶解度,并用简化固液平衡方程对溶解度数据做了拟合。研究了搅拌速度、降温速率对介穏区宽度以及不同过饱和度对诱导期的影响。结果表明：简化固液平衡方程能够对氯化钾溶解度拟合良好;介穏区宽度随降温速率的升高而变宽,随搅拌速度增大而变窄;诱导期随过饱和度的增大而变短,且在不同温度下,相同过饱和度下的诱导期相近。应用经典Nyvlt理论方程和3D成核原理,结合实验介穏区及诱导期数据,计算了光卤石中氯化钾的成核级数为2.46~2.51,在283.15、293.15、303.15 K条件下,氯化钾在该体系中表面张力γ为0.019 8~0.556 0,表面能因子f<3,结晶连续生长。     

表面活性剂对光卤石中氯化钾结晶介稳区和诱导期的影响

利用在线监测系统测定了光卤石中氯化钾的溶解度,并采用Van′t Hoff方程对其溶解度数据进行拟合。探讨了不同类型的表面活性剂及其含量对光卤石中氯化钾结晶介稳区宽度的影响以及在不同过饱和度下表面活性剂对诱导期的影响,并结合诱导期数据计算了固-液界面张力γ值。结果表明：Van′t Hoff方程能够对氯化钾溶解度很好地拟合;3种不同类型的表面活性剂都使介稳区宽度变宽;加入阴、阳离子表面活性剂,随着其含量的增大介稳区变宽,而加入非离子表面活性剂,其含量对介稳区宽度的影响不大。在恒定温度下,随着过饱和度增大,结晶诱导期时间变短,而加入表面活性剂使诱导期时间变长。