摘? 要:“兌鹵”工藝作為鹽田一種常用的光鹵石生產(chǎn)方法,被廣泛采用,既可有效回收尾鹽水中的鉀資源,避免浪費(fèi),又可曬制光鹵石礦,作為氯化鉀生產(chǎn)原料。
關(guān)鍵詞:兌鹵;尾鹽水;老鹵;光鹵石
中圖分類號(hào):TD871.1? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A ? ? ? 文章編號(hào):1671-2064(2020)03-0000-00
0前言
青海鹽湖元通鉀肥有限公司是一家利用“冷分解—正浮選法”生產(chǎn)氯化鉀的企業(yè),公司于2005年設(shè)計(jì)建廠,2006年4月投料生產(chǎn),當(dāng)年就達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)。隨著公司近些年不斷的發(fā)展與壯大,氯化鉀產(chǎn)能已由最初的年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力20萬(wàn)噸/年增至70萬(wàn)噸/年左右,生產(chǎn)工藝也優(yōu)化為“冷結(jié)晶—正浮選法”[1]。
眾所周知,光鹵石是氯化鉀生產(chǎn)的原料,光鹵石質(zhì)量的優(yōu)劣直接影響著氯化鉀產(chǎn)品的質(zhì)量及其生產(chǎn)過程,就我們公司而言,光鹵石的獲取途徑有兩個(gè):一是利用原鹵曬制光鹵石(原鹵指標(biāo):KCl≥1.5%、NaCl≤8%、MgCl2≥14%),即原鹵首先進(jìn)入鈉鹽池析鹽后導(dǎo)入調(diào)節(jié)池中,通過取樣分析,達(dá)到成礦鹵水點(diǎn)(成礦鹵水指標(biāo):KCl≥1.8%、NaCl≤2.6%、MgCl2≥23%)后再導(dǎo)入光鹵石池中通過日曬、蒸發(fā)、結(jié)晶析出曬制光鹵石;二是利用“兌鹵”工藝曬制光鹵石,即回收氯化鉀生產(chǎn)車間排放的尾鹽水(尾鹽水指標(biāo):KCl≤4.5%、MgCl2≥10%),與老鹵按照一定比例進(jìn)行“兌鹵”(“兌鹵”比例范圍尾鹽水:老鹵=1:0.6~2,若尾鹽水KCl%和MgCl2%發(fā)生變化時(shí),則“兌鹵”比例作適當(dāng)調(diào)整)[2],待達(dá)到成礦鹵水點(diǎn)(成礦鹵水指標(biāo):KCl≥2.8%、NaCl≤2.6%、MgCl2≥24%)后,導(dǎo)入各個(gè)光鹵石池曬制光鹵石礦。
本文重點(diǎn)闡述“兌鹵”工藝:尾鹽漿經(jīng)過嚴(yán)格的工序排出,還得經(jīng)過一定的設(shè)備處理,之后尾鹽水進(jìn)入鹽池,經(jīng)過化驗(yàn)分析最終得到4%左右的KCI,為避免KCl資源的浪費(fèi),我們利用“兌鹵”工藝進(jìn)行回收,最終將尾液中的KCl以光鹵石的形式結(jié)晶析出在光鹵石池內(nèi),尾鹽水經(jīng)過灘曬后會(huì)存在鉀石鹽,經(jīng)過析出,勢(shì)必會(huì)影響最終產(chǎn)品光鹵石的質(zhì)量,為此我們采用“兌鹵”的方法(即向尾鹽水中加入老鹵)來消除過程中出現(xiàn)的鉀石鹽階段(老鹵指標(biāo)為KCl≤0.3%)[3]。
1 “兌鹵”工藝闡述
(1)鹵水中摻兌一定量含MgCl2高的光鹵石母液后,由于Cl—的同離子效應(yīng),使NaCl溶解度減小而析出,MgCl2的溶解度因比NaCl大得多,雖然兌鹵后Cl—濃度增大了,但MgCl2并不飽和,所以不能析出,但是兌鹵后的鹵水會(huì)發(fā)生很大改變,使MgCl2/KCl比值大大提高,因而避免了鉀石鹽的析出。
(2)“兌鹵”工藝的原則:
1)當(dāng)尾鹽池鹵水中MgCl2/KCl比值小于各月份相應(yīng)溫度E點(diǎn)(即光鹵石點(diǎn))MgCl2/KCl值時(shí),進(jìn)行兌鹵。通過分析鹵水組份,根據(jù)相圖中點(diǎn)確定與老鹵的兌鹵比例。兌鹵點(diǎn)一般以相應(yīng)溫度下E點(diǎn)作為兌鹵點(diǎn),為了減少老鹵兌入量,進(jìn)而降低設(shè)備空運(yùn)作,這樣也能在一定程度上節(jié)約資源,提高生產(chǎn)率[4]。
2)當(dāng)尾鹽池鹵水中MgCl2/KCl比值大于各月份相應(yīng)溫度E點(diǎn)(即光鹵石點(diǎn))MgCl2/KCl比值時(shí),不再進(jìn)行兌鹵。
附各種特定溫度下E點(diǎn)鹵水MgCl2/KCl比值及KCl/NaCl比值,見表1。
(3)尾鹽水曬礦工藝相圖分析:
如圖1所示,通過對(duì)車間排放的尾鹽水組份分析,尾鹽水點(diǎn)都在NaCl飽和區(qū)域內(nèi),如果不進(jìn)行“兌鹵”操作,從相圖上分析,首先析出大量NaCl后再達(dá)到鉀石鹽飽和線上析出鉀石鹽,在相圖上從M點(diǎn)到A點(diǎn)鹵水蒸發(fā)過程均為析鈉過程,從A點(diǎn)到E點(diǎn)是鉀石鹽析出階段,這樣曬制的原礦最終含NaCl量會(huì)很高,從而影響光鹵石質(zhì)量。通過“兌鹵”操作后,相圖上F點(diǎn)代表老鹵,M點(diǎn)代表尾鹽水,“兌鹵”后的組份點(diǎn)應(yīng)該在B點(diǎn)。從相圖上看出經(jīng)過“兌鹵”后尾鹽水組份仍落在NaCl飽和區(qū)域內(nèi),蒸發(fā)過程中還可以分析出大量的NaCl,然后直接進(jìn)入到光鹵石析出區(qū)域,所以“兌鹵”后的尾鹽水仍舊需要經(jīng)過析鹽之后才能得以進(jìn)行曬礦流程[5]。
2 “兌鹵”工藝流程簡(jiǎn)圖(見圖2)
3 “兌鹵”工藝成果
我們統(tǒng)計(jì)了一段時(shí)間內(nèi)的尾鹽水、老鹵指標(biāo),通過“兌鹵”后得到的成礦鹵水及最終產(chǎn)品光鹵石質(zhì)量見表2:
從表2可以看出,采取“兌鹵”工藝曬制的光鹵石原礦質(zhì)量完全符合要求(尾鹽水光鹵石指標(biāo):KCl≥17%、NaCl≤20%、MgCl2≤31%)。
參考文獻(xiàn)
[1]李建國(guó),王成玲.鹽田兌鹵法提高光鹵石礦質(zhì)量的方法探討[J].鹽湖研究,2007(3):33-36.
[2]李建國(guó),余明祥,于雪峰,等.“兌鹵”法生產(chǎn)氯化鉀物料衡算[J].鹽業(yè)與化工,2012(01):41-43.
[3]李建國(guó),余明祥,于雪峰,等.一里坪鹽湖鹵水蒸發(fā)過程相圖分析及計(jì)算[J].鹽業(yè)與化工,2011(05):40-43.
[4]李建國(guó),王成玲.鹽田兌鹵法提高光鹵石礦質(zhì)量的方法探討[J].鹽湖研究,2007(03):33-36+47.
[5]李建國(guó).兌鹵法制取低鈉光鹵石的相圖分析及計(jì)算[J].海湖鹽與化工,2002(04):15-17.
收稿日期:2020-01-08
作者簡(jiǎn)介:萬(wàn)莉(1987—),女,四川瀘州人,本科,助理工程師,研究方向:鹽田工藝技術(shù)。