淺析如何提高氯化鉀產品質量

劉瀚陽， 唐廣亮

(天津長蘆漢沽鹽場有限責任公司, 天津300480)

1 產品簡介

氯化鉀存在于鉀礦石和鉀硅酸鹽礦中，海水中也含有氯化鉀，但因含量小，不易提取，而曬鹽后的苦鹵含鉀較多，為生產氯化鉀的好原料。同時苦鹵產量大，資源豐富。

氯化鉀是無機化學工業制造各種鉀鹽的重要原料，可用來制造氫氧化鉀、硝酸鉀、氯酸鉀和高錳酸鉀等，又是制造火柴、煙火和火藥的主要原料。在軍事上可作為消焰劑，醫藥上用作利尿劑，代替氯化鈉作低鈉鹽能夠起到降血壓作用。另外，氯化鉀對紅外線的透過率很強，也可作光學玻璃的原料[1]。隨著工農業生產發展，氯化鉀市場上需求量也在日益增加。

2 生產工藝

漢沽鹽場生產氯化鉀原料為灘田曬鹽及真空制鹽后的苦鹵，含鉀量平均可達28g/L 以上，是氯化鉀生產理想的原料。采用兌鹵法生產工業氯化鉀，經兌鹵、蒸發、保溫沉降、冷卻結晶、分解洗滌及離心脫水后進行包裝，即得到成品。工藝流程圖見圖1。

圖1 采用苦鹵蒸發生產氯化鉀工藝流程圖

3 影響產品質量的因素

3.1 雜質鹽

在苦鹵蒸發濃縮過程，有大量的NaCl 和Mg－SO4·H2O 析出，這些雜質鹽混在蒸發完成液中[2]，若在光鹵石析出之前分離不充分，將直接影響氯化鉀產品質量。另外，冷卻結晶溫度過低，會導致光鹵石中MgCl2含量偏高，導致成品鉀中MgCl2超標。

3.2 成品鉀含水量

按照GB/T7118-2008 質量標準要求，成品氯化鉀含水指標為≤6.57%。造成產品含水高的主要原因是精鉀離心脫水加料量過大，設備處理能力不足，導致脫水不充分，成品含水量高。

3.3 產品物理指標

氯化鉀的物理指標是白色粒裝晶體，在生產初期，由于系統內部銹渣較多，帶入成品導致每次生產時，前2～3 個班次成品都夾雜黑點，造成物理指標不合格，影響產品質量。

4 提高產品質量的措施

4.1 調整運行參數

1）嚴格控制兌鹵比例：根據鹵水各離子含量，調整兌鹵比，化工廠目前采用越冬鹵水，含鉀量平均達到38g/L 以上。故兌鹵比例由2∶8 調整至3∶7，使進罐鹵MgCl2/KCl 比值在9.5～10.5 之間，Mg－SO4/MgCl2比值在0.35～0.45 之間。

2）嚴格控制終止沸點：當兌鹵完成液中Mg－Cl2/KCl 比值一定時，終止沸點每增減1℃，保溫溫度相應增減5℃。根據進罐鹵MgCl2/KCl 比值，及保溫溫度要求，通過摸索得出控制終止沸點在126.5 ～128.4 之 間， 可 以 將 大 量NaCl 和Mg－SO4·H2O 分離，得到高質量的澄清液。

3）嚴格控制光鹵石沉降溫度：當沉降溫度過高時，光鹵石析出不充分，會造成鉀的收率低，沉降溫度過低，會導致MgCl2·6H2O 析出夾雜在光鹵石中，影響氯化鉀產品質量。經過摸索，將光鹵石沉降溫度控制在43～46℃，既可以使光鹵石充分析出，也不會造成多余MgCl2·6H2O 析出。

4）嚴格控制洗滌加水量：在加水洗滌粗鉀過程，主要將氯化鉀中的氯化鈉洗去。利用氯化鉀和氯化鈉溶解度特性，低溫下氯化鉀溶解度略低于氯化鈉，溶解度對比表見表1。

表1 不同溫度下氯化鉀和氯化鈉的溶解度

從表1 得出：采用20℃常溫工藝水洗滌氯化鉀是較為合理的，同時由于同離子效應，氯化鈉優先溶解。經過實際運行控制，當洗滌液濃度控制在27～27.5°Bé，可在氯化鉀損失較小的情況下洗掉大部分氯化鈉。

4.2 采用苦鹵代替海水溶浸高溫鹽

之前在保溫沉降過程采用海水洗滌溶浸高溫鹽，而高溫鹽母液需要作為副生鹵回收至系統，導致將海水中的雜質引入物料。現采用苦鹵洗滌溶浸，既可以避免雜質進入，也可以減少蒸發能耗。

4.3 加裝磁力吸附裝置

對于初期生產，由于系統內銹渣帶入產品影響物理指標問題。我們通過研究分析，銹蝕最為嚴重的設備為冷卻結晶器，銹渣主要來源于光鹵石料漿。故我們采用將強磁棒安裝在光鹵石沉降器下料口和粗鉀攪拌槽，5 個磁棒組成一排增大吸附面積。同時，安排各班組人員周期性清理，做好清理記錄，如圖2。

圖2 磁力棒結構圖

4.4 加強過程管控

加強崗位結合，精鉀離心崗位與粗鉀洗滌崗位人員人員密切結合，觀察離心機脫水情況，控制加料量，避免出現脫水不充分導致產品含水超標。

5 實施效果

方案實施后，有效降低了氯化鉀產品中各類雜質鹽的含量，同時提高了主含純，含水量也有效降低，物理指標均合格。實施前后各檢驗對比數據見表2。

表2 方案實施前后氯化鉀產品檢驗報告對比表

6 總結

通過對氯化鉀兌鹵比、終止沸點、光鹵石沉降溫度進行控制，有效減少了氯化鈉和氯化鎂等雜質鹽的含量。通過采用苦鹵代替海水溶浸高溫鹽，避免了雜質鹽的帶入，磁力棒吸附也充分清除了銹渣。離心脫水控制加料量，解決了產品含水高的問題。以上措施對采用兌鹵法生產工業氯化鉀質量有了較為明顯的質量提升。