察尔汗盐湖氯化钾生产工艺比较

第32卷第1期　　　　　　　　　　　　　　　海湖盐与化工　　　　　　　　　　　　　　　　　　1

察尔汗盐湖氯化钾生产工艺比较

朱红卫　郭　亮

(青海盐湖科技开发有限公司　青海省　格尔木市　816000)

摘　要:　介绍察尔汗盐湖氯化钾生产几种工艺及参数的比较。　　

关键词:　氯化钾; 察尔汗盐湖; 盐田光卤石

中图分类号:TQ131. 1+3　文献标识码:A　文章编号:1001-2214(2003) 01-0001-03

C om parison of the Production T echnology of

P otassium chloride from Chaerhan Salt Lake

Zhu H ongwei 　G uo Liang

Abstract :　Several kinds of production technology of potassium chloride from Chaerhan Salt lake are introduced and the parameters are compared in the paper.

K ey w ords :　P otassium Chloride ; Chaerhan salt lake ; Salt field carnallite

1　氯化钾几种生产工艺及优缺点111　本地区几种生产工艺

阶段, 主要方法是将深水盐田光卤石经水采管输至加工厂, 加入钠浮选剂, 将光卤石提纯, 经分离将氯化钠含量低于6%的光卤石在结晶中控速分解, 得到的粗钾经洗涤分离干燥后得精钾产品。

(3) 兑卤冷结晶法:该工艺的发展前面已谈到, 但主要是基于对资源的综合利用及填补国内高品位氯化钾的空白, 它的存在只能依附在大型浮选厂。主要方法是将浮选厂分解液在盐田进行调整后与排放的老卤在结晶器中混合, 结晶出含氯化钠较低的光卤石, 光卤石经分离母液后进入结晶器中加水分解, 得到粗钾经洗涤干燥得到精钾。113　几种工艺的优缺点(见表1)

表1　几种工艺的优缺点

比艺冷分解浮选法反浮选结晶法兑卤冷结晶法间歇操作, 利用率连续作业, 产率卤水收集调整较

晒　矿

低高易采矿运矿

选　矿

水采管输较易

药剂成本低

机械作业成本高卤水管输成本低药剂成本高兑卤容易

察尔汗盐湖地区以卤水为原料生产氯化钾的方法主要有三种, 一是以旱采盐湖光卤石为原料的冷分解浮选法, 其生产能力达到40万t/a ; 二是以深水盐田光卤石为原料的反浮选冷结晶法, 其生产能力为30万t/a ; 三是以浮选厂分解液为原料的兑卤冷结晶法, 其生产能力为6万t/a 。112　几种工艺方法简述

本地区几种工艺的发展经历了几十年变革, 也是不断技术进步的过程, 任何一种工艺的诞生和应用都是在理论研究的基础上不断实践和探索的结果。

(1) 冷分解浮选法:它是国外最早传统加工工艺

在国内的实现, 尽管比国外落后了60多年, 毕竟实现了工厂连续的生产, 为大规模生产奠定了基础。同时相应实现了光卤石矿的盐田化生产, 使原矿质量到产品质量得到了人为的控制。主要方法是将盐田晒制的光卤石矿旱采运至加工厂, 经加水分解, 在高镁母液中加入十八胺药剂将氯化钾以泡沫形式刮出, 经洗涤、分离、干燥得产品。

(2) 反浮选冷结晶法:该法是目前世界上较先进的加工工艺, 在本区的应用也经历了近10年的开发

2　几种工艺的技术指标比较211　工艺计算说明

(1) 三种工艺计算均采用统一的原卤组成, 统一

的老卤组成, 冷结晶与兑卤法工艺采用统一的低钠光卤石组成为基点进行工艺计算。

收稿日期:2002-07-16

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(2) 鉴于目前各生产装置存在的差异, 为科学起

312　方案2:理论计算和实际情况结合的方案比较

见三种工艺均以理论计算为准, 实际状况作校正。

(3) 原卤2001年4月10日取自十平方公里盐田进口, 物料组成见表2。

表2　各物料组成(重量%) 组成

原卤

25℃时E 点卤水25℃时F 点卤水

K C L 2. 643. 310. 130. 792. 843. 23

23. 9017. 9393. 0895. 0

NaC L 6. 641. 800. 390. 963. 812. 353. 8216. 663. 083. 18

M gC L 217. 9825. 8635. 0030. 5020. 9224. 5033. 7928. 711. 831. 89

H 2O 70. 4269.

0164. 4867. 7572. 4370. 4239. 6936. 705. 042. 00

本方案以20万t/a 冷结晶装置所产生的分解

母液为原卤, 以100t 分解母液为基准量, 三种工艺进行比较, 见图2。

兑卤完成液

20万t 分解母液(实际) 4万t 分解母液

低钠光卤石质量盐田光卤石质量氯化钾产品(湿基) 氯化钾产品(干基)

图2　三种工艺的理论计算比较

　　(4) 光卤石盐田晒矿收率计算, 以一期工程设

计说明书采用的盐田蒸发量668mm/a 、渗漏系数0. 90mm/d 为准计, 得到如下数据:

工艺参数计算说明:

(1) 旱采盐田的回收率较低的原因是由于采收率低。经过调查和目前设计的盐田收率一般都在80%～85%之间;

(2) 加工厂收率是目前察尔汗三种工艺在实际

由E 卤晒至F 卤K Cl 收率88. 00%, 其中F 卤带失3%, 盐田渗漏9%。3　兑卤法与正浮选及反浮选的工艺参数比较

根据目前装置状况, 共拟了如下二种比较方案:311　方案1:各工艺的全流程比较(见图1)

运行中最佳条件下的最佳回收率, 并都是工艺考核

的考核值;

(3) 三种工艺都考虑了自身分解母液的返回, 其增加的收率应考虑在整个系统的收率中;

(4) 总收率计算:正浮选总收率=80%×50%+3. 79%=43. 79%反浮选总收率=85%×57%+5. 68%=54. 13%兑卤法总收率=44. 57%+4. 63%=49. 20%通过以上比较可以看出, 兑卤法在没有考虑完成液回收的情况下, 系统收率仍比正浮选高, 而略低于反浮选法, 其主要原因是兑卤法省去了盐田晒矿这一环节, 避免了这一过程中的渗漏、采收等损失, 这种比较基于“分解母液”这一同一基准点, 并且利

图1　各种工艺的全流程比较

用了各工艺的现状, 可以说是比较真实地反映了各工艺的优缺点。

4　三种工艺的技术经济比较

本方案的比较仍以理论计算为主, 但比较的基

准都以E 卤为准, 正浮选和反浮选增加了盐田的收率, 其理论值为93%, 兑卤法增加了二段光卤石的回收。虽然具有一定的科学性, 但都是在最理想状况下的工艺条件, 因此与实际仍有一定的差距。

由以上比较可以看出, 在兑卤完成液利用后, 兑卤法生产工艺无论是从氯化钾的收率上, 还是从产品质量上来说都明显优于其他工艺。

通过三种工艺的技术指标和工艺参数的比较, 各工艺都有各自的优缺点, 但综合考虑一种生产工艺的能否可行除了技术以外, 还要从经济角度进行综合评价, 见表3、表4。　　(1) 方案2“:理论计算和实际情况结合的方案比较”的比较结果作为技术指标和工艺参数。

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(2) 生产成本以2001年各公司实际生产成本为

准(不包括管理费和财务费用) :其中正浮选以青海盐湖三元公司10万t/a 车间为准(不包括200元/t 矿费) ; 反浮选以青海盐湖钾肥公司20万t/a 装置为准; 兑卤法以青海盐湖科技公司4万t/a 车间为准(不包括150元/t 卤水费) 。

(3) 综合售价以青海盐湖集团现行价格为准。

(4) 由于各单位的管理费和销售费用各不一样,

　　从以上比较可以看出, 兑卤法的技术指标和经济指标都优于正浮选, 而比反浮选在总收率和产量方面略低。5　结束语

冷分解浮选法作为这三种工艺中最早使用的氯化钾生产工艺, 与其它两种工艺相比, 其产品质量低, 产量低, 总收率也低, 但由于该方法工艺成熟, 易于操作, 目前仍是世界上使用最广泛的工艺。反浮选冷结晶法是一种先进氯化钾生产工艺, 近些年来的世界产量也在逐渐扩大, 并且在我国也应用了近十年的时间, 目前的产量已达到30万t 以上。该工艺最大的优点就是质量好, 产量高, 连续性强, 而且在实际生产中的回收率也是最高的。兑卤法工艺因没有盐田晒矿环节, 直接使用经盐田调整后的浮选厂分解液与排放的老卤混合, 所以与其它二种生产工艺相比, 其工艺成本低, 生产出的产品质量高, 杂质少, 颗粒大, 其售价和利润皆高于前两种工艺, 而且可调节产品的品位, 以适应市场的需求。但是, 由于该工艺要以浮选厂分解液为初始原料, 生产规模不能随意扩大, 限制了工艺的独立性。到目前为止, 我国使用该工艺生产的氯化钾的产量已在5万t 以上, 随着青海盐湖集团100万t 工程的上马, 这一数字还有望增加。

为了比较的合理性, 所有利润都指毛利润。

表3　三种工艺的技术经济指标

序号

1

56生产工艺

(t ) () () () 生产成本(元/t ) 平均售价(元/t ) ()

()

正浮选反浮选兑卤法

[***********]1002301020表4　兑卤法相对于其他二种工艺的比较(100t 分解母液) 序号

234生产工艺

() 产量(%) 质量(%) 成本(%) () () ()

正浮选反浮选兑卤法

[***********]100100国内外简讯

大湖推出新型聚合物阻燃剂

美国大湖化工公司日前推出应用于聚氨酯、苯乙烯聚合物、聚烯烃及工程塑料上的新型阻燃剂和稳定剂。

此次大湖公司推出的系列阻燃剂包括应用于软质聚氨酯泡沫塑料的无卤磷酸酯阻燃剂ReofosNHP ; 应用于软质聚氨酯泡沫塑料的磷溴系高性能阻燃剂Firemaster 550; 广泛应用于多种聚合物的溴系(非联苯醚型) 环保型阻燃剂Firemaster 2100; 应用于聚烯烃的磷氮系膨胀型阻燃剂Reogard 1000b ; 应用于高温尼龙和热塑性树脂的聚溴化苯乙烯共聚物阻燃剂Firemaster CP -44B 。这些阻燃剂有一个共同的特点就是环保安全, 而且根据最终产品用途不同, 具有不同的特性。

另外, 大湖化工同时还推出了一系列高性能复合添加剂。该公司独有的专利技术可以把该公司品种繁多的稳定剂与其他公司的产品结合在一起, 为顾客提供“一揽子”解决方案以提高生产效率、降低成本、改善操作环境并提高最终产品质量。