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1、第18卷第1期盐湖研究Vol118No112010年3月JOURNALOFSALTLAKERESEARCHMar12010盐湖卤水、海水中钾盐的提取方法、研究现状及发展趋势1,21李长红,李海民(11中国科学院青海盐湖研究所,青海西宁810008;21中国科学院研究生院,北京100039)摘要:介绍了国内外从盐湖卤水和海水中提取钾盐的方法,并对其做简要评价,以便为盐湖卤水和海水提取钾盐方法改进和理论研究提供参考。关键词:盐湖卤水;海水;提取;沉淀法;萃取法中图分类号:TQ13111文献标识码:A文章编号:1008-85
2、8X(2010)01-0064-06储量丰富的海洋钾资源和盐湖钾资源,越钾盐矿,但对许多缺少可溶性固体钾盐矿的沿来越引起人们的关注和重视。自1940年挪威海国家来讲,海水经济高效提钾技术研究更为化学家Kielland利用二苦胺沉淀法从海水中提紧迫。早期主要是通过盐田滩晒浓缩、兑卤蒸钾获得专利和1975年美国科学家利用盐析法发结晶技术获取氯化钾。生产能力及可行性严从海水盐卤中获得含钾复合盐专利以来,各国重受制于区域气候环境和工程地质条件,不利都加大力度,进行海水和盐湖卤水提钾技术和于大规模发展生产,因此,需研究从海水及含
3、钾方法的研究。这些方法多涉及沉淀法和萃取法盐湖卤水中高效提取钾盐技术。已有的方法主等,尤其是美国和日本两国利用这些方法从海要包括化学沉淀法和溶剂萃取法等。水和盐湖卤水中提钾取得突出成果,但这些方[1,20]111化学沉淀法法在经济上不很合理,又会造成对海水和盐湖卤水的严重污染,危害人体健康,所以未实现工化学沉淀法的基本原理是根据各种钾盐的业化生产。然而,随着世界经济发展对钾资源溶解度特性,选择适宜的无机和有机沉淀剂,使开发使用量的持续加大,现有钾资源储量日渐海水和盐湖卤水中的钾以难溶性钾盐形式沉淀枯竭,为满足经济发展需
4、要,研究盐湖钾资源和析出,然后经过适当工艺处理得到可溶性钾盐。海洋钾资源的高效分离提取技术,将是世界钾与钾离子发生化学反应生成沉淀的主要物质有盐资源开发利用的一个方向。本文对几种国内二苦酰胺、四苯基硼化物、高氯酸盐、氟硅酸、石外从盐湖含钾卤水和海水中提取钾盐的方法进膏、磷酸盐等,这些沉淀剂对钾离子有较好的选行简要介绍。择性沉淀作用。可是,以化学沉淀法从海水和盐湖卤水中提钾,由于沉淀剂昂贵而又不能完全再生回收,同时它们中大部分沉淀剂具有易1国外分离提取钾盐研究现状燃、易爆、有毒等原因而不能普遍采用。这些沉淀剂中,有的只适
5、宜于从晒盐盐湖苦卤和海水目前世界钾盐产品的主要来源是可溶性的淡化系统的浓缩海水中提钾。尽管如此,迄今收稿日期:2009-07-01;修回日期:2009-12-29作者简介:李长红(1980-),男,硕士生,主要研究方向为盐湖卤水提钾。E-mail:ningmengsi888@1631com。第1期李长红,等:盐湖卤水、海水中钾盐的提取方法、研究现状及发展趋势65化学沉淀法仍被认为是很有前途的海水和盐湖又把磷酸钾镁转化为磷酸钾,以进一步提高产卤水提钾方法。化学沉淀法提钾,因选用沉淀品的质量和价值。剂的不同而具有不同的方案
6、,但都包括以下几该方法的成本比市场价要高,经济效果不个步骤:①往海水和盐湖卤水中添加沉淀剂以佳。[3,17]使钾离子沉淀;②选择某种溶剂以溶解含钾沉3)石膏沉淀法20世纪60年代中淀物;③含钾溶液分离(有的用阳离子交换吸期,美国、日本学者等从海水淡化副产的浓缩海附法分离钾),获得钾盐产品;④沉淀剂和溶剂水回收钾,该法的原理是硫酸钾和石膏在适宜的回收再循环。的条件下,生成不溶性的复盐K2SO4·5CaSO4·化学沉淀法主要有:H2O,其工艺流程是将浓缩的海水日晒蒸发至1)六硝基二苯胺法该方法由挪威化学相对密度为1126,
7、在80℃下加入石膏得到复盐家Kielland在1940年首先提出,并获得一系列沉淀,在室温下使复盐中的硫酸钾溶出,并回收[4]专利。此法的原理是利用六硝基二苯胺钾石膏,硫酸钾溶液再日晒蒸发,得到结晶,母液盐难溶,而钙盐易溶的特点,从盐湖卤水和海水返回利用。中提取钾盐,工艺流程是将二苦胺与石灰反应由于石膏廉价易得,并可循环使用,可用于得到可溶二苦胺钙溶液,再将溶液与海水接触,较浓的海水和盐湖卤水,但该法的生产工艺流得到难溶二苦胺钾。固液分离后,废海水排放程冗长复杂,生产成本较高,钾离子的回收率出来,沉淀物与矿物酸(如硝酸
8、)反应得到二苦低,不能直接用于海水和稀盐湖卤水。[3,17]胺及含钾的溶液,蒸发钾的溶液、结晶得钾盐产4)过氯酸盐法1968年,美国报导用品。二苦胺再与石灰反应得二苦胺钙,形成封化学沉淀法和离子交换法直接从盐卤中回收钾闭循环流程。1950～1955年以此法进行过中的方法。其步骤是将高氯酸钠溶液加入冷冻的[5]试,因试验车间爆炸而停
