利用固相中镁含量和含水量研究光卤石分解转化

光卤石分解过程中的加水量决定着钾的转化率和收率,加水量可根据光卤石矿中的镁含量来计算.随着光卤石矿品位的变化,加水量应做相应的调整,一般通过分析分解固相和液相离子的组分来判断加水量是否合适,但是这种方法非常耗时.研究了不同加水量对光卤石分解固相中镁含量和含水量的影响,利用分解固相中镁含量与含水量的关系,确定光卤石的分解状况.结果表明:加水量过小,固相中镁含量与含水量呈非线性变化;加水量过大,固相中镁含量与含水量呈线性变化.这种利用分解固相中镁含量与含水量的关系来确定加水量是否适宜的方法简捷、快速、有效.     

硫酸镁型光卤石转化钾盐镁矾的过程机制与动态规律

硫酸镁的存在影响光卤石矿加工的钾盐收率和产品质量。通过对一里坪盐湖硫酸镁型光卤石进行等温不完全分解实验,研究了钾盐分解转化机制和动态特征,并建立了钾盐转化过程的动态模型。结果表明：（1）硫酸镁型光卤石在加水过程迅速分解,而经过3~4 h诱导期,氯化钾与硫酸镁会逐渐转化为钾盐镁矾,经过50 h系统达到平衡,总钾量的近55%转化为钾盐镁矾,约20%溶于分解液,仅25%以固相氯化钾存在;（2）转化过程中,如有硫酸镁水合物存在,会出现“固、液相点不动的介稳态”假象,而实际上是氯化钾和硫酸镁水合物转化为钾盐镁矾的动态过程,当固相硫酸镁水合物缺失,液相点会向氯化钠、氯化钾、钾盐镁矾、光卤石的四盐共饱点移动;（3）钾盐镁矾生成的动力学方程的反应推动力（离子活度积与共饱点活度积之差）级数为1.5,产物存量的影响指数为2/3,反应速率常数为3.907×10^-4 mol^1/3·min^-1,动力学方程与全组分物料方程构成了动态模型,可量化表达转化过程中任意时刻固液混合体系的状态。这一研究结果对改善盐湖钾资源利用过程具有重要指导意义。     

硫酸镁型光卤石转化钾盐镁矾的过程机制与动态规律

硫酸镁的存在影响光卤石矿加工的钾盐收率和产品质量。通过对一里坪盐湖硫酸镁型光卤石进行等温不完全分解实验,研究了钾盐分解转化机制和动态特征,并建立了钾盐转化过程的动态模型。结果表明：(1)硫酸镁型光卤石在加水过程迅速分解,而经过3～4 h诱导期,氯化钾与硫酸镁会逐渐转化为钾盐镁矾,经过50 h系统达到平衡,总钾量的近55%转化为钾盐镁矾,约20%溶于分解液,仅25%以固相氯化钾存在;(2)转化过程中,如有硫酸镁水合物存在,会出现“固、液相点不动的介稳态”假象,而实际上是氯化钾和硫酸镁水合物转化为钾盐镁矾的动态过程,当固相硫酸镁水合物缺失,液相点会向氯化钠、氯化钾、钾盐镁矾、光卤石的四盐共饱点移动;(3)钾盐镁矾生成的动力学方程的反应推动力(离子活度积与共饱点活度积之差)级数为1.5,产物存量的影响指数为2/3,反应速率常数为3.907×10^-4mol^1/3·min^-1,动力学方程与全组分物料方程构成了动态模型,可量化表达转化过程中任意时刻固液混合体系的状态。这一研究结果对改善盐湖钾资源利用过程具有重要指导意义。     

马海盐湖溶采卤水高温梯级蒸发实验研究

针对马海盐湖溶采卤水日晒蒸发制取光卤石（Car）过程中成矿和加工周期长、杂盐含量高、产品质量难以控制的问题,采用高温蒸发的方法制备光卤石,开展梯级蒸发工艺研究。实验结果表明：卤水相对密度为1.367 8时进行固液分离可得到氯化钠质量分数为92.23%的固相产品;卤水相对密度为1.417 5时进行固液分离可得到光卤石品位为64.6%的固相,氯化钾和氯化钠质量的比值达到1.94。在60~85 ℃蒸发,温度对蒸发结晶制备光卤石的固液分离点没有明显影响,但卤水中镁离子的含量对卤水的黏度影响很大。通过梯级蒸发工艺研究,可有效分离光卤石和氯化钠,缩短光卤石的成矿时间。     

巴仑马海盐湖低品位卤水自然蒸发试验研究

巴仑马海盐湖是一个以低品位潜卤水钾矿为主的小型钾矿床,盐湖北部潜卤水化学类型为硫酸镁亚型,从KCl等组份含量来看,属低钾高钠卤水.本研究对该类型卤水进行了自然蒸发试验,确定了盐类结晶析出顺序和光卤石矿物的最佳分离点,取得了光卤石矿的产率和光卤石中KCl含量等基础数据,并对该卤水工业利用性能做出了评价.     

西藏鄂雅错盐湖卤水兑卤蒸发研究

用鄂雅错盐湖卤水进行兑卤,通过改变卤水的镁钾比,使其在蒸发过程中不会析出钾石盐,直接析出含钾品位较高的光卤石。实验结果表明:兑卤蒸发的析盐顺序为氯化钠、硫酸镁—氯化钠、光卤石,蒸发过程中钾收率达79.26%。     

低温冻硝对卤水析晶路线的影响研究

本研究旨在区别硫酸镁亚型盐湖卤水直接蒸发析晶规律与冷冻脱除芒硝后的蒸发析晶规律,为该类卤水的盐田工艺控制提供指导。结果表明:低温冻硝可简化卤水盐田工艺,有助于提高钾石盐、光卤石成矿率和钾离子盐田回收率;盐田工艺中应及时分离芒硝,防止其随气温升高回溶于卤水。     

双重兑卤法生产低钠光卤石工艺研究

针对盐湖卤水生产光卤石存在生产周期长、产品氯化钠含量高、反应废液污染环境等问题,基于Na⁺,K⁺,Mg²⁺//Cl^-—H₂O四元体系相图理论,采用双重兑卤法进行低钠光卤石生产实验研究,通过控制兑卤比例和陈化时间等因素实现高效快速生产光卤石。研究结果表明,第一次兑卤实验中,钾饱和卤水与老卤质量比为1∶1.8、陈化时间为4 h,反应液中钠离子的去除率达59.30%,钾离子的损失率为9.58%;第二次兑卤实验中,钾母液与老卤质量比为1∶1.7、陈化时间为3.5 h,反应液中钾离子的收率为62.69%,钠离子的收率为8.55%,析出固相光卤石的质量分数为96.96%,氯化钠的质量分数为3.04%;且整个实验过程无需投加浮选药剂。该法生产周期短、产品质优、对环境友好,为盐湖生产光卤石提供了不同的思路。     

光卤石溶解重结晶制取氯化钾工艺计算方法

察尔汗盐湖灶我国最大的钾镁盐湖,钾盐资源主要赋存在钠盐层的晶间卤水中,晶间卤水主要含KCl、NaCl、MgCl_2。卤水自然蒸发浓缩结晶路线是:首先结晶氯化钠,其次结晶光卤石(KCl·MgCl_2·6H_2O),最后结晶水氯镁石(MgCl_2·6H_2O)。从这种类型的卤水中提取钾盐产品的方法,通常是抽取晶间卤水,在钠盐池蒸发析出氯化钠,卤水浓缩至光卤石点时,将卤水排入光卤石池继续蒸发析出光卤石,卤水在光卤石池浓缩至水氯镁石点时,作为老卤排弃。收获光卤石池中的光卤石矿运到加工厂经冷分     

西藏结则茶卡和龙木错盐湖卤水协同提锂研究

硫酸镁亚型盐湖提取锂时,由于卤水中镁含量很高,造成镁锂分离困难。碳酸盐型盐湖在锂的开发利用过程中,受到碳酸根浓缩的影响,锂离子不能高度富集。通过把两种类型的卤水进行兑卤,析出大量三水合碳酸镁,基本去除体系内镁离子和碳酸根,卤水体系得到简化,得到锂含量较高的富锂卤水,富锂卤水通过添加碳酸钠析出品位较高的碳酸锂,锂的单次收率在80%以上。该方法既解决了硫酸盐型卤水镁锂分离的问题,也解决了碳酸盐型卤水锂的富集问题。     

察尔汗盐湖盐田工艺相图分析及计算

以察尔汗盐湖卤水滩晒含钠光卤石的盐田工艺为研究对象,以Na+、K+、Mg2+∥Cl-—H2O四元水盐体系相图理论为依据,对察尔汗盐田工艺分别做了25 ℃等温相图和多温相图分析。结果表明：察尔汗盐湖卤水在15~ 25 ℃时的结晶路线为NaCl→NaCl+Car→NaCl+Car+Bis,-5~15 ℃时的结晶路线为NaCl→NaCl+KCl→NaCl+Car→ NaCl+Car+Bis。物料衡算结果表明：分段蒸发使原矿的钠质量分数由37.046%降至12.353%,钾质量分数由16.899%提升至23.525%,分段蒸发可有效降低光卤石矿中杂质氯化钠的含量,提高含钠光卤石的品位,KCl收率高达97.90%。该研究可为盐田生产和工艺计算提供理论指导。     

硫酸镁亚型盐田卤水低温冷冻结晶规律的研究

针对青海大浪滩盐湖区盐田卤水做了低温冷冻结晶规律的研究,该盐湖区为典型的硫酸镁亚型卤水,研究了其在低温冷冻时卤水的物理性质变化及析盐结晶规律。结果表明,该盐田卤水在-16~0 ℃低温冷冻时析盐顺序为MgSO4·7H2O→MgSO4·6H2O→Na2SO4·3K2SO4。通过对不同温度下的液相组分分析和固相X射线衍射分析表明,利用冷冻方式开采此卤水时,最适宜的冷冻温度应控制在-8 ℃左右。此时,该卤水组成中SO42-的质量分数低于2%,可以简化为Na+,K+,Mg2+∥Cl--H2O四元体系,以便达到开采氯化钾的工艺需求,为该盐湖卤水的综合开发利用提供理论依据。     

硫酸镁亚型盐湖低钾混盐矿提钾工艺的研究

利用西台吉乃尔盐湖盐田老卤池中低钾高硫光卤石混盐矿为原料,及硫酸钾镁肥生产车间排出的母液及盐田水氯镁石,通过兑卤工艺-先正浮选提取氯化钾-后反浮选提取低钠光卤石混盐的工艺流程,并对光卤石混盐矿粒度、母液量、分解时间、正反浮选药剂相互影响关系等主要因素进行条件实验,验证工艺流程的可行性并获得最佳实验条件;同时通过先反浮选提取硫酸钾镁肥-后正浮选提取氯化钾的工艺流程,验证其可行性并取得试验钾回收率。     

溶解重结晶氯化钾析出影响因素

根据光卤石矿卤水的相图规律和青海盐湖试验盐田溶解重结晶多年的观测资料分析，对光卤石溶解重结晶工艺中氯化钾析出的影响因素：温度、光卤石矿质量及光卤石母液，作了分析研究，提出了改进意见。     

西台吉乃尔盐湖析钾老卤及冻卤25 ℃等温蒸发实验研究

为了有效利用西台吉乃尔盐湖析钾后老卤及冻卤中的锂、硼等元素,对西台吉乃尔盐湖析钾后老卤和冻卤展开了25 ℃等温蒸发实验,采用化学分析、X射线粉晶衍射等方法对析出固体矿物的含量及物相进行了分析,并依据Li⁺,Mg²⁺∥Cl^-,SO₄^2-—H₂O四元体系25 ℃介稳相图对盐类析盐路线进行了理论分析。结果表明,析钾老卤蒸发过程主要析出钠石盐、光卤石、水氯镁石、四水泻盐和一水硫酸锂,其中Li⁺富集到5.4 g/L左右时开始析出锂盐,而硼富集到46.73 g/L时仍无明显析出;冷冻后老卤蒸发过程中可获得较高品质的水氯镁石,冷冻脱硫后可以提高Li⁺的富集浓度,但最终仍有一水硫酸锂析出。该老卤25 ℃的蒸发析盐规律与Li⁺,Mg²⁺∥Cl^-,SO₄^2-—H₂O四元体系25 ℃介稳相图基本一致。     

15℃时K~+、Na~+、Mg~(2+)//Cl~-、SO_4~(2-)-H_2O五元体系介稳相平衡研究

模拟青海察尔汉盐湖的自然气候条件,测定了K~(+)、Na~(+)、Mg~(2+)//Cl~-、SO_4~(2-)-H_2O五元体系在温度15±0.1℃、风速3.5～4.0m/s、空气相对湿度35%～40%以及蒸发速率2～4mm/d条件下的介稳相平衡数据,绘出了该五元体系的介稳相图.利用HW公式计算了该五元体系在15℃时的介稳相平衡数据,计算值同实验值吻合较好.     

氨碱盐泥碳化反应宏观动力学研究

盐泥是氨碱法纯碱生产过程中盐水精制过程产生的固体废弃物,有效成分为氢氧化镁、硫酸钙、碳酸钙、氯化钠等,全球每年产生大约5 500万t盐泥,其资源化利用已成为纯碱生产企业亟待解决的问题。提出采用碳化法分离盐泥中的钙和镁,使其转化为碳酸钙和硫酸镁产品,探讨了固液比、反应温度、盐泥颗粒粒度等工艺条件对镁提取率的影响。研究结果表明：随着固液比、盐泥颗粒粒度的减小以及反应温度的升高,镁的提取率逐渐升高,当固液质量体积比（g/mL）为1/10、反应温度为50 ℃、盐泥颗粒粒度≤75 μm条件下,盐泥中镁的提取率达到96.04%;通过将实验数据带入缩芯模型中进行拟合,结果表明氨碱盐泥碳化过程符合颗粒粒径不变的缩芯模型,经计算该反应的活化能为24.22 kJ/mol,并且该过程为盐泥中氢氧化镁的溶解控制。此为碳化反应器的放大提供了理论基础。     

兑卤在光卤石区反应平衡时液相组成的计算

在K~+、Na~+,Mg~++//Cl~--H_2O水盐体系中,利用E点和F点母液兑卤析盐过程计算平衡母液组成时发现,E、F点母液总物料中的MgCl_2与反应平衡时液相中MgCl_2的含量近似相等,掘此可以很快算出反应平衡的液相组成。在察尔汗盐湖进行的盐田兑卤生产光卤石的中试中,应用该方法计算的结果与实测的母液数据基本相符。该公式可以指导生产实践。