一种从光卤石提取氯化钾的方法与流程

本发明涉及盐湖资源综合利用，尤其涉及一种从光卤石提取氯化钾的方法。

背景技术：

1、氯化钾（钾肥）是农业生产中不可或缺的基础肥料。盐湖光卤石矿作为我国最主要的钾资源赋存形式，其高效开发与利用对于保障粮食安全和钾肥供给自主可控具有重大现实意义。目前，从光卤石矿中提钾的工业化技术路线主要分为热溶结晶法和冷分解–浮选法两大类。

2、热溶结晶法利用光卤石中各组分在不同温度下溶解度的显著差异，通过高温溶解、冷却结晶实现钾镁分离。该方法所得氯化钾产品纯度高、质量稳定，但整个工艺需在高温条件下运行，能耗巨大，同时高温介质对设备腐蚀严重，导致装置维护成本高、投资规模大，难以在我国盐湖地区大规模经济化推广。

3、冷分解–浮选法是目前应用最广的提钾工艺。其核心原理是在常温条件下加水分解光卤石，使氯化镁优先进入液相，氯化钾结晶析出，再通过浮选分离氯化钠。相较于热溶法，该工艺能耗显著降低，但由于其自身技术特点，仍存在以下难以克服的缺陷：（1）分解水量精准控制难度大。加水量过低时，氯化镁溶解不充分，氯化钾无法从光卤石晶格中完全释放；加水量过高，则已析出的氯化钾重新溶解损失，分解率与回收率之间形成矛盾。（2）钾综合回收率偏低。传统工艺流程中，富含氯化镁的分解母液通常直接排放或仅作简单处理即外排，母液中夹带的大量钾资源得不到有效回收，致使全流程综合回收率普遍低于70%，资源浪费严重。此外，现有工艺也未对洗涤粗钾产生的淋洗液加以回收利用，其中溶解损失的钾随之外排，进一步降低了总回收率。（3）浮选工艺药剂依赖度高。为实现氯化钾与氯化钠的有效分离，需添加多种捕收剂、抑制剂等化学药剂，不仅增加了原料成本，也引入了有机污染物，给后续母液处理和环保达标带来额外压力。（4）矿泥干扰浮选效果。光卤石原矿中伴生的微细矿泥杂质在浮选过程中极易粘附于矿物表面，干扰浮选药剂的选择性作用，导致精矿品位下降、浮选指标波动。尽管冷分解–浮选法在生产中已形成较为成熟的流程，但现有技术方案普遍将含镁分解母液和洗涤液均作为废弃物排出系统，未能建立有效的液相循环利用机制。这种工艺流程不仅造成了钾资源的额外流失，也增加了水的消耗和废液排放量，与盐湖地区水资源匮乏、生态环境脆弱的发展条件不相适应。

4、综上所述，现有工艺在操作可控性、资源回收率、工艺经济性和环境友好性等方面仍存在明显不足，特别是缺乏对含镁分解母液和洗涤液的循环利用手段。为此，继续提供一种无需浮选药剂、钾回收率高、水资源循环利用率高且环境友好的从光卤石常温分解提钾的新方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种从光卤石提取氯化钾的方法，以解决现有技术中分解水量难以精确控制、钾回收率较低、能耗高以及母液循环利用不明确的问题。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种从光卤石提取氯化钾的方法，包含如下步骤：

4、1）将光卤石与混盐溶液混合后进行盐析结晶转化，得到反应浆料；

5、2）反应浆料进行固液分离，得到粗氯化钾固体和含镁分解母液；

6、3）采用循环淋洗液对粗氯化钾固体进行逆流淋洗，淋洗后的固体经干燥处理，得到氯化钾。

7、作为优选，步骤2）所述含镁分解母液与水混合作为步骤1）的混盐溶液返回步骤1）循环使用，含镁分解母液与水的质量比为1~4：1；步骤3）所述逆流淋洗后产生的淋洗液经收集后不对外排放，返回步骤3）作为下一批次粗氯化钾固体的循环淋洗液使用；

8、步骤1）~步骤3）循环进行多次，循环进行的次数为5~8次。

9、作为优选，所述光卤石为经过含钾卤水或盐田滩晒所得的矿石；所述光卤石包含如下质量分数的成分：li+0.1~0.6%、na+0.1~0.5%、ca2+0.05~0.25%、k+12.2~14.5%、mg2+8.5~10.4%、cl-45~52%、so42-0.5~5%。

10、作为优选，所述混盐溶液为循环母液，混盐溶液的溶剂为水，混盐包含氯化钾、硫酸钾、氯化镁、六水合氯化镁和硫酸镁中的一种或几种。

11、作为优选，所述混盐溶液与光卤石的液固比为1.5~4ml：1g。

12、作为优选，所述盐析结晶转化的温度为8~35℃，盐析结晶转化的时间为0.5~2.5h，盐析结晶转化在搅拌条件下进行。

13、作为优选，所述淋洗液为氯化钾、硫酸钾、硝酸钾和水中的一种或几种，逆流淋洗的次数≥1次。

14、作为优选，淋洗液与粗氯化钾固体的液固比为0.2~3ml：1g。

15、本发明的有益效果：

16、1）本发明基于k+、mg2+//cl-–h2o体系相图，通过精确控制混盐溶液（循环母液）的组成和加入量，使分解过程中液相组成处于最优状态，氯化镁选择性溶解而氯化钾过饱和析出，配合母液循环回用，钾综合回收率显著高于传统工艺。

17、2）本发明使用含镁的混盐溶液（循环母液）作为分解介质，通过控制镁盐的加入量，可精确调节液相中mg2+浓度，使分解过程更加可控，与现有技术中使用天然含钾卤水相比，具有组成可控、适用范围广的优点。

18、3）本发明的方法操作简单，易于工业化，不污染环境，常温条件下实现钾镁分离，无需热溶结晶法的高温蒸发工序，无需浮选药剂，大幅降低能源消耗和设备腐蚀问题，生产成本低。

19、4）本发明实现了含镁分解母液和淋洗液的循环利用，母液补水后返回分解工序，淋洗液循环使用至饱和，减少了废水排放，符合清洁生产和循环经济的理念，环境友好。

20、5）本发明所得氯化钾产品纯度适宜，可直接投入高镁卤水中用于沉镁工序，促进镁盐结晶析出，实现盐湖资源“光卤石提钾→氯化钾沉镁→母液返回提锂”。

1.一种从光卤石提取氯化钾的方法，其特征在于，包含如下步骤：

2.根据权利要求1所述从光卤石提取氯化钾的方法，其特征在于，步骤2）所述含镁分解母液与水混合作为步骤1）的混盐溶液返回步骤1）循环使用，含镁分解母液与水的质量比为1~4：1；步骤3）所述逆流淋洗后产生的淋洗液经收集后不对外排放，返回步骤3）作为下一批次粗氯化钾固体的循环淋洗液使用；

3.根据权利要求1或2所述从光卤石提取氯化钾的方法，其特征在于，所述光卤石为经过含钾卤水或盐田滩晒所得的矿石；所述光卤石包含如下质量分数的成分：li+0.1~0.6%、na+0.1~0.5%、ca2+0.05~0.25%、k+12.2~14.5%、mg2+8.5~10.4%、cl-45~52%、so42-0.5~5%。

4.根据权利要求3所述从光卤石提取氯化钾的方法，其特征在于，所述混盐溶液为循环母液，混盐溶液的溶剂为水，混盐包含氯化钾、硫酸钾、氯化镁、六水合氯化镁和硫酸镁中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述从光卤石提取氯化钾的方法，其特征在于，所述混盐溶液与光卤石的液固比为1.5~4ml：1g。

6.根据权利要求5所述从光卤石提取氯化钾的方法，其特征在于，所述盐析结晶转化的温度为8~35℃，盐析结晶转化的时间为0.5~2.5h，盐析结晶转化在搅拌条件下进行。

7.根据权利要求1或6所述从光卤石提取氯化钾的方法，其特征在于，所述淋洗液为氯化钾、硫酸钾、硝酸钾和水中的一种或几种，逆流淋洗的次数≥1次。

8.根据权利要求7所述从光卤石提取氯化钾的方法，其特征在于，淋洗液与粗氯化钾固体的液固比为0.2~3ml：1g。