脱除软钾镁矾中氯化钠的试验研究

郭 翔

(国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司 新疆哈密 839000)

脱除软钾镁矾中氯化钠的试验研究

郭 翔

(国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司 新疆哈密 839000)

盐湖卤水生产软钾镁矾过程中会产生氯化钠，而氯化钠会严重影响软钾镁矾转化成硫酸钾过程中钾的收率，必须予以去除。通过对脱除软钾镁矾中氯化钠的试验研究，结果表明合理控制洗涤过程中的工艺条件可有效降低氯化钠含量，氯化钠脱除率可达87%，极大地改善了软钾镁矾精矿的质量。

软钾镁矾；洗涤；氯化钠；试验研究

软钾镁矾(K2SO4·MgSO4·6H20)是一种含钾、硫、镁的复盐，既是生产硫酸钾的中间原料，也可作为硫酸钾镁肥直接施用[1]。软钾镁矾制取硫酸钾过程的理论计算表明：随着软钾镁矾精矿中氯化钠含量的增加，转化成硫酸钾的钾收率逐渐降低，当含氯化钠质量分数超过7.90%时，钾收率大幅下降；当含氯化钠质量分数达68.33%时，钾收率为零[2]。同时，氯化钠的存在也严重影响了硫酸钾镁肥的品质。本研究以硫酸钾镁肥生产过程中的软钾镁矾浮选精矿为原料，对软钾镁矾精矿洗涤脱除氯化钠进行了试验，以期为提高软钾镁矾纯度及硫酸钾镁肥的质量提供参考。

1 试验内容

1.1 试验原料和仪器

试验用原料为软钾镁矾浮选精矿及其母液，采用偏光显微镜进行矿物鉴定，其主要成分为软钾镁矾、钾盐镁矾和氯化钠(表1)。

表1 软钾镁矾精矿固相和母液组成 %

主要试验仪器为烧杯(1 000 mL)、恒温水浴锅、机械搅拌器、循环水真空泵、抽滤瓶、漏斗、温度计和电子天平。

1.2 分析方法

1.3 试验过程

通过调节软钾镁矾精矿母液和洗涤淡水的用量，将软钾镁矾精矿配制成质量分数为45%的洗涤矿浆。试验中，分别单一改变洗涤时间、洗涤温度、加水量和母液返回量4个条件进行软钾镁矾精矿的洗涤，然后将洗涤后的固、液相分离并分别分析其组成。

2 结果与讨论

2.1 洗涤时间对洗涤效果的影响

取软钾镁矾精矿200 g、母液196 g、水49 g(加水量占母液总量质量分数20%)于1 000 mL烧杯中，分别于25 ℃和一定搅拌转速的条件下洗涤20，30，40，50和60 min，然后取样分析洗涤后的固、液相，试验结果见图1。

由图1可看出，在洗涤温度、用水量等试验条件相同的情况下，软钾镁矾精矿的洗涤时间从20 min延长至60 min，固相中Na+含量先减少后增加，洗涤时间为40 min时的产率和K+收率均最大。

2.2 洗涤温度对洗涤效果的影响

图1 洗涤时间对洗涤效果的影响

由于温度过高会引起软钾镁矾的转化，同时借鉴生产实践中的相关经验，试验只考察了温度分别为25，30和35 ℃时的洗涤效果。取软钾镁矾精矿200 g、母液196 g和水49g(加水量占母液总量质量分数的20%)于1 000 mL烧杯中，分别在25，30和35 ℃的恒温水浴锅中保温以及一定搅拌转速的条件下洗涤40 min，然后取样分析洗涤后的固、液相，试验结果见表2。

从表2可看出，在温度升高的过程中，软钾镁矾精矿固相中Na+含量变化很小，只是由于在升温的过程中改变了溶解度而导致固相中Na+含量有了微小的变化。因此，洗涤温度对洗涤脱除软钾镁矾精矿中的氯化钠没有影响。

表2 洗涤温度对洗涤效果的影响

2.3 洗涤水量对洗涤效果的影响

取软钾镁矾精矿200 g，改变母液量和洗涤加水量的配比并调节试验矿浆质量分数保持在45%，然后在室温(25 ℃)和一定搅拌转速下洗涤40 min，试验结果见图2。

图2 洗涤水量对洗涤效果的影响

从图2可看出，随着洗涤水量的逐渐增加，洗涤效果越来越好，洗涤后软钾镁矾固相中的Na+含量逐渐减少，但产率和K+收率不断下降。

2.4 母液返回量对洗涤效果的影响

考虑到实际生产中母液需循环利用以降低生产成本，利用洗涤后的母液再一次兑水进行洗涤，具体过程：①用加水量占洗涤母液总量质量分数30%的比例进行洗涤，得到的母液再一次兑质量分数30%的水进行洗涤；②用加水量占洗涤母液总量质量分数40%的比例进行洗涤，得到的母液再一次兑质量分数30%的水进行洗涤。2次试验所用矿浆质量分数为45%，洗涤时间40 min，室温25 ℃，试验结果见表3。

表3 母液返回量对洗涤效果的影响 %

比较表3和图2中Na+含量可看出，母液返回兑水洗涤的效果明显优于原料母液加水洗涤的效果，且产率和K+收率都有明显提高。母液返回有利于水资源的循环利用，提高了企业的经济效益。因此，母液返回洗涤软钾镁矾精矿脱除氯化钠的方法相对较好。

3 结语

(1)通过考察洗涤时间、洗涤温度、洗涤水量和母液返回量对加水洗涤脱除软钾镁矾浮选精矿中氯化钠杂质效果的试验，结果表明：软钾镁矾洗涤过程中洗涤时间控制在40 min时的洗涤效果最佳；洗涤温度对洗涤效果没有影响；洗涤水量的增加能够有效去除氯化钠杂质，但产率及K+收率也逐渐降低；母液返回的洗涤效果较好，氯化钠的去除率可达87%，且可以节省洗涤用水。

(2)盐湖资源主要用于生产硫酸钾和硫酸钾镁肥，而软钾镁矾是其中关键的中间原料。通过试验研究，合理控制洗涤过程中的各工艺条件能够有效去除氯化钠杂质，保证生产过程中软钾镁矾的品质，对保障钾盐和钾肥生产具有十分重要的意义。

[1] 侯建华，盖晓宏.罗布泊盐湖矿物制取软钾镁矾的试验研究[J].新疆化工，2012(2)：5- 7.

[2] 牛自得，宋彭生.不纯净软钾镁矾与氯化钾转化制取硫酸钾工艺条件的研究[J].盐业与化工，1994(1)：21- 25.

ExperimentalStudyofRemovingSodiumChloridefromPicromerite

GUO Xiang

(SDIC Xinjiang Luobupo Hoevellite Co., Ltd., Hami 839000, China)

During production of picromerite from salt lake brine, sodium chloride will be produced. Because sodium chloride has strong influence on the yield of potassium in the conversion from picromerite to potassium sulfate, it is necessary to remove it. The experimental study is carried out of removing sodium chloride from picromerite. By properly control process conditions of washing process, the content of sodium chloride can be reduced effectively, removal rate of sodium chloride reaches 87%, and the quality of picromerite concentrate is improved greatly.

picromerite; wash; sodium chloride;experimental study

郭翔(1989—)，男，助理工程师，主要研究方向为盐湖卤水的开发；gx3756@163.com

TQ131.1+1

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：1006- 7779(2017)03- 0070- 02

2017- 03- 08)