脫除軟鉀鎂礬中氯化鈉的試驗研究

郭 翔

(國投新疆羅布泊鉀鹽有限責任公司 新疆哈密 839000)

脫除軟鉀鎂礬中氯化鈉的試驗研究

郭 翔

(國投新疆羅布泊鉀鹽有限責任公司 新疆哈密 839000)

鹽湖鹵水生產軟鉀鎂礬過程中會產生氯化鈉，而氯化鈉會嚴重影響軟鉀鎂礬轉化成硫酸鉀過程中鉀的收率，必須予以去除。通過對脫除軟鉀鎂礬中氯化鈉的試驗研究，結果表明合理控制洗滌過程中的工藝條件可有效降低氯化鈉含量，氯化鈉脫除率可達87%，極大地改善了軟鉀鎂礬精礦的質量。

軟鉀鎂礬；洗滌；氯化鈉；試驗研究

軟鉀鎂礬(K2SO4·MgSO4·6H20)是一種含鉀、硫、鎂的復鹽，既是生產硫酸鉀的中間原料，也可作為硫酸鉀鎂肥直接施用[1]。軟鉀鎂礬制取硫酸鉀過程的理論計算表明：隨著軟鉀鎂礬精礦中氯化鈉含量的增加，轉化成硫酸鉀的鉀收率逐漸降低，當含氯化鈉質量分數超過7.90%時，鉀收率大幅下降；當含氯化鈉質量分數達68.33%時，鉀收率為零[2]。同時，氯化鈉的存在也嚴重影響了硫酸鉀鎂肥的品質。本研究以硫酸鉀鎂肥生產過程中的軟鉀鎂礬浮選精礦為原料，對軟鉀鎂礬精礦洗滌脫除氯化鈉進行了試驗，以期為提高軟鉀鎂礬純度及硫酸鉀鎂肥的質量提供參考。

1 試驗內容

1.1 試驗原料和儀器

試驗用原料為軟鉀鎂礬浮選精礦及其母液，采用偏光顯微鏡進行礦物鑒定，其主要成分為軟鉀鎂礬、鉀鹽鎂礬和氯化鈉(表1)。

表1 軟鉀鎂礬精礦固相和母液組成 %

主要試驗儀器為燒杯(1 000 mL)、恒溫水浴鍋、機械攪拌器、循環水真空泵、抽濾瓶、漏斗、溫度計和電子天平。

1.2 分析方法

1.3 試驗過程

通過調節軟鉀鎂礬精礦母液和洗滌淡水的用量，將軟鉀鎂礬精礦配制成質量分數為45%的洗滌礦漿。試驗中，分別單一改變洗滌時間、洗滌溫度、加水量和母液返回量4個條件進行軟鉀鎂礬精礦的洗滌，然后將洗滌后的固、液相分離并分別分析其組成。

2 結果與討論

2.1 洗滌時間對洗滌效果的影響

取軟鉀鎂礬精礦200 g、母液196 g、水49 g(加水量占母液總量質量分數20%)于1 000 mL燒杯中，分別于25 ℃和一定攪拌轉速的條件下洗滌20，30，40，50和60 min，然后取樣分析洗滌后的固、液相，試驗結果見圖1。

由圖1可看出，在洗滌溫度、用水量等試驗條件相同的情況下，軟鉀鎂礬精礦的洗滌時間從20 min延長至60 min，固相中Na+含量先減少后增加，洗滌時間為40 min時的產率和K+收率均最大。

2.2 洗滌溫度對洗滌效果的影響

圖1 洗滌時間對洗滌效果的影響

由于溫度過高會引起軟鉀鎂礬的轉化，同時借鑒生產實踐中的相關經驗，試驗只考察了溫度分別為25，30和35 ℃時的洗滌效果。取軟鉀鎂礬精礦200 g、母液196 g和水49g(加水量占母液總量質量分數的20%)于1 000 mL燒杯中，分別在25，30和35 ℃的恒溫水浴鍋中保溫以及一定攪拌轉速的條件下洗滌40 min，然后取樣分析洗滌后的固、液相，試驗結果見表2。

從表2可看出，在溫度升高的過程中，軟鉀鎂礬精礦固相中Na+含量變化很小，只是由于在升溫的過程中改變了溶解度而導致固相中Na+含量有了微小的變化。因此，洗滌溫度對洗滌脫除軟鉀鎂礬精礦中的氯化鈉沒有影響。

表2 洗滌溫度對洗滌效果的影響

2.3 洗滌水量對洗滌效果的影響

取軟鉀鎂礬精礦200 g，改變母液量和洗滌加水量的配比并調節試驗礦漿質量分數保持在45%，然后在室溫(25 ℃)和一定攪拌轉速下洗滌40 min，試驗結果見圖2。

圖2 洗滌水量對洗滌效果的影響

從圖2可看出，隨著洗滌水量的逐漸增加，洗滌效果越來越好，洗滌后軟鉀鎂礬固相中的Na+含量逐漸減少，但產率和K+收率不斷下降。

2.4 母液返回量對洗滌效果的影響

考慮到實際生產中母液需循環利用以降低生產成本，利用洗滌后的母液再一次兌水進行洗滌，具體過程：①用加水量占洗滌母液總量質量分數30%的比例進行洗滌，得到的母液再一次兌質量分數30%的水進行洗滌；②用加水量占洗滌母液總量質量分數40%的比例進行洗滌，得到的母液再一次兌質量分數30%的水進行洗滌。2次試驗所用礦漿質量分數為45%，洗滌時間40 min，室溫25 ℃，試驗結果見表3。

表3 母液返回量對洗滌效果的影響 %

比較表3和圖2中Na+含量可看出，母液返回兌水洗滌的效果明顯優于原料母液加水洗滌的效果，且產率和K+收率都有明顯提高。母液返回有利于水資源的循環利用，提高了企業的經濟效益。因此，母液返回洗滌軟鉀鎂礬精礦脫除氯化鈉的方法相對較好。

3 結語

(1)通過考察洗滌時間、洗滌溫度、洗滌水量和母液返回量對加水洗滌脫除軟鉀鎂礬浮選精礦中氯化鈉雜質效果的試驗，結果表明：軟鉀鎂礬洗滌過程中洗滌時間控制在40 min時的洗滌效果最佳；洗滌溫度對洗滌效果沒有影響；洗滌水量的增加能夠有效去除氯化鈉雜質，但產率及K+收率也逐漸降低；母液返回的洗滌效果較好，氯化鈉的去除率可達87%，且可以節省洗滌用水。

(2)鹽湖資源主要用于生產硫酸鉀和硫酸鉀鎂肥，而軟鉀鎂礬是其中關鍵的中間原料。通過試驗研究，合理控制洗滌過程中的各工藝條件能夠有效去除氯化鈉雜質，保證生產過程中軟鉀鎂礬的品質，對保障鉀鹽和鉀肥生產具有十分重要的意義。

[1] 侯建華，蓋曉宏.羅布泊鹽湖礦物制取軟鉀鎂礬的試驗研究[J].新疆化工，2012(2)：5- 7.

[2] 牛自得，宋彭生.不純凈軟鉀鎂礬與氯化鉀轉化制取硫酸鉀工藝條件的研究[J].鹽業與化工，1994(1)：21- 25.

ExperimentalStudyofRemovingSodiumChloridefromPicromerite

GUO Xiang

(SDIC Xinjiang Luobupo Hoevellite Co., Ltd., Hami 839000, China)

During production of picromerite from salt lake brine, sodium chloride will be produced. Because sodium chloride has strong influence on the yield of potassium in the conversion from picromerite to potassium sulfate, it is necessary to remove it. The experimental study is carried out of removing sodium chloride from picromerite. By properly control process conditions of washing process, the content of sodium chloride can be reduced effectively, removal rate of sodium chloride reaches 87%, and the quality of picromerite concentrate is improved greatly.

picromerite; wash; sodium chloride;experimental study

郭翔(1989—)，男，助理工程師，主要研究方向為鹽湖鹵水的開發；gx3756@163.com

TQ131.1+1

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：1006- 7779(2017)03- 0070- 02

2017- 03- 08)