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“兑卤”工艺在盐田生产上的应用

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  摘  要:“兑卤”工艺作为盐田一种常用的光卤石生产方法,被广泛采用,既可有效回收尾盐水中的钾资源,避免浪费,又可晒制光卤石矿,作为氯化钾生产原料。
  关键词:兑卤;尾盐水;老卤;光卤石
  中图分类号:TD871.1    文献标识码:A       文章编号:1671-2064(2020)03-0000-00
  0前言
   青海盐湖元通钾肥有限公司是一家利用“冷分解—正浮选法”生产氯化钾的企业,公司于2005年设计建厂,2006年4月投料生产,当年就达标达产。随着公司近些年不断的发展与壮大,氯化钾产能已由最初的年设计生产能力20万吨/年增至70万吨/年左右,生产工艺也优化为“冷结晶—正浮选法”[1]。
   众所周知,光卤石是氯化钾生产的原料,光卤石质量的优劣直接影响着氯化钾产品的质量及其生产过程,就我们公司而言,光卤石的获取途径有两个:一是利用原卤晒制光卤石(原卤指标:KCl≥1.5%、NaCl≤8%、MgCl2≥14%),即原卤首先进入钠盐池析盐后导入调节池中,通过取样分析,达到成矿卤水点(成矿卤水指标:KCl≥1.8%、NaCl≤2.6%、MgCl2≥23%)后再导入光卤石池中通过日晒、蒸发、结晶析出晒制光卤石;二是利用“兑卤”工艺晒制光卤石,即回收氯化钾生产車间排放的尾盐水(尾盐水指标:KCl≤4.5%、MgCl2≥10%),与老卤按照一定比例进行“兑卤”(“兑卤”比例范围尾盐水:老卤=1:0.6~2,若尾盐水KCl%和MgCl2%发生变化时,则“兑卤”比例作适当调整)[2],待达到成矿卤水点(成矿卤水指标:KCl≥2.8%、NaCl≤2.6%、MgCl2≥24%)后,导入各个光卤石池晒制光卤石矿。
   本文重点阐述“兑卤”工艺:尾盐浆经过严格的工序排出,还得经过一定的设备处理,之后尾盐水进入盐池,经过化验分析最终得到4%左右的KCI,为避免KCl资源的浪费,我们利用“兑卤”工艺进行回收,最终将尾液中的KCl以光卤石的形式结晶析出在光卤石池内,尾盐水经过滩晒后会存在钾石盐,经过析出,势必会影响最终产品光卤石的质量,为此我们采用“兑卤”的方法(即向尾盐水中加入老卤)来消除过程中出现的钾石盐阶段(老卤指标为KCl≤0.3%)[3]。
  1 “兑卤”工艺阐述
   (1)卤水中掺兑一定量含MgCl2高的光卤石母液后,由于Cl—的同离子效应,使NaCl溶解度减小而析出,MgCl2的溶解度因比NaCl大得多,虽然兑卤后Cl—浓度增大了,但MgCl2并不饱和,所以不能析出,但是兑卤后的卤水会发生很大改变,使MgCl2/KCl比值大大提高,因而避免了钾石盐的析出。
   (2)“兑卤”工艺的原则:
   1)当尾盐池卤水中MgCl2/KCl比值小于各月份相应温度E点(即光卤石点)MgCl2/KCl值时,进行兑卤。通过分析卤水组份,根据相图中点确定与老卤的兑卤比例。兑卤点一般以相应温度下E点作为兑卤点,为了减少老卤兑入量,进而降低设备空运作,这样也能在一定程度上节约资源,提高生产率[4]。
   2)当尾盐池卤水中MgCl2/KCl比值大于各月份相应温度E点(即光卤石点)MgCl2/KCl比值时,不再进行兑卤。
   附各种特定温度下E点卤水MgCl2/KCl比值及KCl/NaCl比值,见表1。
   (3)尾盐水晒矿工艺相图分析:
  
   如图1所示,通过对车间排放的尾盐水组份分析,尾盐水点都在NaCl饱和区域内,如果不进行“兑卤”操作,从相图上分析,首先析出大量NaCl后再达到钾石盐饱和线上析出钾石盐,在相图上从M点到A点卤水蒸发过程均为析钠过程,从A点到E点是钾石盐析出阶段,这样晒制的原矿最终含NaCl量会很高,从而影响光卤石质量。通过“兑卤”操作后,相图上F点代表老卤,M点代表尾盐水,“兑卤”后的组份点应该在B点。从相图上看出经过“兑卤”后尾盐水组份仍落在NaCl饱和区域内,蒸发过程中还可以分析出大量的NaCl,然后直接进入到光卤石析出区域,所以“兑卤”后的尾盐水仍旧需要经过析盐之后才能得以进行晒矿流程[5]。
  2 “兑卤”工艺流程简图(见图2)
  3 “兑卤”工艺成果
   我们统计了一段时间内的尾盐水、老卤指标,通过“兑卤”后得到的成矿卤水及最终产品光卤石质量见表2:
   从表2可以看出,采取“兑卤”工艺晒制的光卤石原矿质量完全符合要求(尾盐水光卤石指标:KCl≥17%、NaCl≤20%、MgCl2≤31%)。
  参考文献
  [1]李建国,王成玲.盐田兑卤法提高光卤石矿质量的方法探讨[J].盐湖研究,2007(3):33-36.
  [2]李建国,余明祥,于雪峰,等.“兑卤”法生产氯化钾物料衡算[J].盐业与化工,2012(01):41-43.
  [3]李建国,余明祥,于雪峰,等.一里坪盐湖卤水蒸发过程相图分析及计算[J].盐业与化工,2011(05):40-43.
  [4]李建国,王成玲.盐田兑卤法提高光卤石矿质量的方法探讨[J].盐湖研究,2007(03):33-36+47.
   [5]李建国.兑卤法制取低钠光卤石的相图分析及计算[J].海湖盐与化工,2002(04):15-17.
  
  收稿日期:2020-01-08
  作者简介:万莉(1987—),女,四川泸州人,本科,助理工程师,研究方向:盐田工艺技术。
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