钾盐加工工艺及原理

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1、钾盐加工工艺及原理氯化钾是钾肥的主要品种，占到钾肥总量的95％，其它钾肥如硫酸钾、硝酸钾、碳酸钾等都是以氯化钾为原料制取得到，因此氯化钾的生产直接影响着其它钾肥的生产。目前，国内外生产氯化钾的方法主要有：冷分解—洗涤法、冷分解—浮选法、冷分解—热溶结晶法、反浮选—冷结晶法、冷结晶—正浮选法、日晒法、兑卤法等。1.1氯化钾的生产方法1氯化钾的生产方法及原理依据原料含钾资源的不同，氯化钾的生产方法主要分为两大类：一类是从固体钾盐矿中提取，另一类是从含钾卤水中加工提取，后者又分为两种类型，一种是氯化物型含钾盐湖卤水，一种是海水。以固体钾盐矿为主的生产方法主要有冷分解—浮选法、冷分解—热溶结晶法等；

2、以液体钾盐矿(主要是盐湖卤水)为代表的生产方法主要有冷分解—洗涤法、冷分解—浮选法、反浮选—冷结晶法、日晒法、冷结晶—正浮选法、兑卤—速控结晶法等；另外还有以海水为主的液体矿的海盐苦卤兑卤法和沸石法等。氯化钾的生产原理主要是根据相图指导生产，依据各成分蒸发析出的先后顺序，以及在不同温度下的溶解度差异，蒸发结晶后分离提取出氯化钾。值得注意的是，固体钾矿须借助于各种溶剂(主要是水)先把有益矿物转变为溶液，以液相形式析出后再分离，但其在分离过程中也需根据相图来指导生产。1.2氯化钾的生产原理2.1固体钾盐矿的主要生产工艺固体钾盐矿的生产工艺主要分为冷分解—浮选法工艺和冷分解—热溶结晶法工艺。2.1

3、.1冷分解—浮选法工艺该工艺主要适用于以钾石盐为原料的固体矿，其主要生产步骤为：先加水溶解使其分解，然后再用浮选法得到氯化钾，其工艺过程如图1所示。2主要生产工艺分析2.1.2冷分解—热溶结晶法工艺该工艺根据光卤石混合液中各组分随着温度的变化溶解度各不相同的原理，将各组分分离得到目标产物氯化钾。其工艺流程主要为光卤石加水分解后过滤，再通过热溶过程，过滤后滤液冷却干燥然后得到产品氯化钾。冷分解一热溶结晶法得到的氯化钾产品粒度较大而且均匀，物理性能较好，产品纯度高，可达到90%以上甚至98%以上，该法钾的回收率较高，对处理含高泥沙的钾石盐固体矿特别有效，且设备投资少，但是能耗大，成本高，设备腐蚀

4、严重，工艺操作也比较复杂，一般适合在能源较廉价的地区推广使用。液体钾盐矿的主要生产工艺有冷分解—洗涤法、冷分解—浮选法、反浮选—冷结晶法、日晒法、冷结晶—正浮选法、兑卤法等。2.2液体钾盐矿的主要生产工艺2.2.1冷分解—洗涤法工艺该工艺是从死海海水中提取氯化钾的较原始工艺，20世纪3O年代由以色列开发，主要利用海水在日晒过程中液相组成变化基本属于稳定平衡，容易控制不同析盐阶段所析盐类的种类和品位，弃去在光卤石刚析出阶段的高钠光卤石，留下后期析出的光卤石，从而得到制取氯化钾的原料—低钠光卤石。其主要工艺流程为海水通过盐田日晒后得到低钠光卤石，光卤石再加水分解后通过分离、洗涤、干燥程序得到成品

5、氯化钾。冷分解一洗涤法工艺流程简单，但钾的利用率极低，盐田得到的高钠光卤石被遗弃，造成资源浪费，该工艺现已被淘汰。2.2.2冷分解—浮选法工艺该工艺是以色列20世纪50年代开发出来的技术，1953年成立的死海工程有限公司采用本工艺建成年产200kt的氯化钾工厂。20世纪6O年代我国青海盐湖集团所采用的冷分解—浮选法工艺(中科院青海盐湖研究所研发)与以色列最初研发的工艺基本相似。该工艺在分解过程中，氯化镁和少量的氯化钠也溶入水中，分解完成的固相主要是氯化钾和氯化钠的混盐，浮选后所得精矿含氯化钾在70～80％，经逆流洗涤除去其中的氯化钠和氯化镁，干燥后产品中氯化钾纯度可达95%。以色列冷分解—浮

6、选法生产氯化钾的主要工艺为海水通过盐田日晒得到光卤石，光卤石加水分解完全后，再加入盐酸十八胺进行浮选，将浮选后的固相加水洗涤，干燥后得到成品氯化钾。我国的冷分解—浮选法生产工艺如图2。图2中国冷分解—浮选法生产氯化钾工艺流程图冷分解一浮选法工艺生产氯化钾比较节省能源，建厂投资较少，技术简单易掌握，但是所产产品粒度较细，物理性能不好，钾的收率较低，一般为50%～60%。由于产品的物理性能不好，产品中大于100目的粒度仅占10%～20%，已不能适应国际市场的要求，所以该法正在逐渐被淘汰，但由于其工艺稳定，流程简单，所以在我国青海察尔汗地区还有很多厂家采用此法。2.2.3反浮选—冷结晶法工艺该工艺

7、由以色列死海工程公司于1979年开发研制。该工艺与冷分解—浮选法和冷分解—热溶结晶法相比，可显著的节省能源。工艺全部过程除干燥程序外均在室温进行，是目前以光卤石为原料加工制取氯化钾的最优工艺。其中约旦和以色列的工艺流程主要为通过死海盐田采收以后进行筛分，粗粒的光卤石直接进行冷结晶，细粒的光卤石进行反浮选浓缩脱水后再进行冷结晶，冷结晶后进行筛分、浓缩脱水、洗涤脱水、干燥，然后再进行筛分得到粗粒和细粒的氯化钾产品