用热溶解结晶法制取钾石盐中的氯化钾

国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司 （哈密 839000） 张建义

1 前言

钾是农作物不可缺少的养分。我国又是一个农业大国，每年所需钾肥数量很大，除我国每年生产钾肥外，还需进口大量的氯化钾。钾肥主要来源于钾石盐的加工和含钾盐较高的盐卤经盐田日晒蒸发获得光卤石矿，再经冷分解-浮选法生产出氯化钾。钾石盐是氯化钾和氯化钠的混合物，是自然界中最主要的可溶性钾矿，由钾石盐制取氯化钾的主要方法有溶解结晶法、浮选法和重介质选矿法等几种方法。

2 工艺相图分析

2.1 相图分析

钾石盐属于三元体系，那么从钾石盐中制取氯化钾则应运用K+、Na+、//CL--H2O三元体系相图来讨论。

溶解结晶法是根据NaCL和KCL在水中的溶解度随温度变化规律不同而将两者分开的。在NaCL、KCL两盐共饱溶液中，NaCL的溶解度随温度变化不大，而KCL的溶解度随温度的升高（或降低）要明显增大（或减小），故可以在高温时加适量的水使钾石盐中的KCL完全溶解，而NaCL则有相当数量不能溶解，这样便可将NaCL分离开，母液冷却到低温时，KCL便可析出。

图1 钾石盐加工的相图分析

在图1中表示的是KCL-NaCL-H2O系统在25℃、100℃下的相图。图中：E1及E2分别为100℃、25℃条件下NaCL和KCL的共饱点，M点为钾石盐的组成点，在100℃时加水至N点KCL全部溶解于液相E1中，分离出固相NaCL后，E1处于25℃时的KCL结晶区内，故母液E1冷却到25℃时便有大量的KCL析出，分离后的固相为KCL，液相点为L。分离出KCL，把母液L重新加热到100℃。

在100℃时L点对NaCL、KCL均不饱和，可以代替水来溶浸钾石盐，控制适当的量，则M与L配料点为R。

分离NaCL固相后，又得到母液E1，开始新的循环过程-实际上构成了R-E1-L的循环操作过程。

2.2 工艺流程

根据上述分析，可以拟定出从钾石盐中提取KCL的方案如下：向钾石盐中加冷却结晶后的KCL溶液，并加热至100℃，并在此温度下固液分离，得到固相为氯化钠，液相进行冷却结晶，经分离，洗涤后得到KCL产品，析出KCL后的母液用于溶解钾石盐，如此循环生产。

3 总结

钾石盐的溶解温度和氯化钾的结晶温度相差越大，则循环的产率越高，因钾石盐中含有的其他少量盐类，在循环过程中逐渐积累，使K+、Na+、//CL--H2O系统的溶解度发生变化，从而影响KCL溶解和结晶的工艺条件，当累积到一定程度后。就会使KCL产品的纯度降低，此时应对KCL增加洗涤工序，当出现这一种情况时，就应该从系统中排出一部分KCL母液去分别处理。

[1]牛自得，程芳琴主编.水盐体系相图原理及应用，天津大学出版社 2002.5

[2]张英智，陈建军，李建国编著。盐化工工艺学，青海人民出版社 2004.9