常见盐湖氯化钾生产工艺研究

(整期优先)网络出版时间:2018-11-21
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常见盐湖氯化钾生产工艺研究

马彩霞

青海省德令哈市环境保护局青海省海西州德令哈市817000

摘要:作为我国丰富资源之一的盐水湖,其中含有很多重要的应用资源,氯化钾就是盐水湖中蕴含的丰富资源之一,氯化钾用途广泛,因其具有重要的养分,在农作物生产和其他工艺中常被利用,氯化钾作为钾肥的主要品种,其生产工艺并不单一,本文针对氯化钾生产工艺进行深入研究,意在提高氯化钾生产工艺,实现氯化钾利用的合理高效。

关键词:盐湖;氯化钾;生产工艺

引言:

我国是盐湖资源大国,盐湖的生产工艺也随着科技的进步进入了深化发展阶段,并取得了喜人的成绩。氯化钾作为盐湖中生产出来的重要资源,在农业领域起着至关重要的作用,作为一个农业大国,钾肥的需求量可想而知,而氯化钾在一定程度上对钾肥的生产起到非常直接的影响。同时,在钾肥的使用过程中浪费严重,使用率低,也造成了钾肥资源的短缺,因此,要选择科学的生产方法,运用先进工艺,优化氯化钾的生产。

一、氯化钾生产工艺

1、冷分解——正浮选法

利用物质都具有疏水性的特点,当两种物质的疏水性具有较大差异时,可很容易将二者实现分离。运用此种方法对光卤石进行分解,同时在高镁母液中加入十八胺,从而增强氯化钾表面的疏水性,实现氯化钾与其他物质分离。此种分解方法的开发和应用比较早,因此技术上比较成熟,而且相对来说比较简单,操作起来比较容易,一般情况下不会出现问题,但是采取此种工艺生产出的产品,粒度相对较为细小,产品质量受到限制,不容易实现质量的提高,回收利用率较低,易造成一定的资源浪费。

2、冷结晶——反浮选法

在此种生产工艺中,主要采用了Na作为辅助剂,需要得到的产物是无用矿物而非有用矿物,因此,称之为反浮选。首先,将光卤石结晶,之后对光卤石进行分解。在分解过程中,首先要将光卤石分解为氯化钾和氯化钾溶液,然后将氯化钾从溶液中析出结晶。并且在这一过程中严格控制光卤石的荣肌肉速度,以收获较好的氯化钾晶粒,否则,一旦溶解过快,氯化钾的饱和度过高,会导致出现大量结晶,从而影响结晶效率。此种工艺的使用,大大提高了产品的质量和回收利用的效果,所得到的产品粒度相对较大,并且比较容易干燥,从外观看,效果相对来说比较好。但是这种工艺操作难度比较大,过程较为复杂,不易控制,对操作的精准度要求很高。

3、兑卤工艺

此种工艺简单来说,就是讲氯化钾、氯化钠和光卤石饱和母液与氯化镁、氯化钠和光卤石饱和母液混合起来,以达到光卤石和少量的氯化钾被析出。两种母液的混合点正好处于氯化钾和光卤石溶解曲线、光卤石的饱和面下侧,混合液处于过度饱和的状态,就能够析出一定盐分,加之其处于光卤石的相区,就会首先析出光卤石,光卤石饱和后,光卤石和氯化钠就会一起析出,直到兑卤完成液达到饱和状态。兑卤工艺所生产处的产品档次较高,并且容易控制和调整,在工艺操作上难度相对较低,能够实现自控。同时,在生产过程中对废弃老卤实现充分利用,进一步提高了利用率,降低了生产成本。但是,此种工艺对操作过程中的精确度要求很高,不易把握,回收率偏低,易造成资源浪费。

4、热熔工艺

该工艺主要依据的是光卤石混合液当中的钾、钠、镁的溶解度对于温度变化过程中各溶液中不同成分的溶解度,进而通过分离得到所需的氯化钠。这种工艺对于原矿的要求不高,出产的产品粒度较大,产品档次较高。但热熔工艺对能量的消耗巨大,设备较容易被腐蚀,生产成本相对较高。同时,工艺操作难度较大使得工艺不易掌握,操作过程比较困难。

二、盐湖氯化钠生产过程中的注意事项及应对策略研究

首先,废弃物的排放。在盐湖氯化钠的生产过程中,由于干燥因素,会产生一定的粉尘和废气,而甲乙丙烷、二氧化碳、氮化合物、硫化物等诸多有害物质就隐藏在废气当中。氯化钠在干燥情况下会以粉尘的形式悬浮于空气中,当这些有害气体进入大气层后,会对盐湖上空的空气质量带来十分不利的影响。针对这种情况,应在盐湖地区应用两级除尘设备,通过干式收尘法、湿法除尘后,像排气筒中用引风机排入粉尘,将收尘物料回收至工艺皮带中。

第二,对排放的老卤的处理。老卤即在盐田对光卤石晒制的过程中产生的高镁母液。大量老卤在盐田中排放出来,而对于这项资源,我国目前还没有进行合理的利用,仅小部分领域可有所涉猎。据相关数据统计,在我国的一些盐田,每年生产一百万吨氯化钾,就会产生将近3000立方米的老卤,这对湖水及周围环境、矿体、公路、铁路等都会带来非常严重的影响。根据现阶段老卤回流时间比较长的现实情况,可采时间会短于老卤通过岩层渗透的时间,对卤水不会带来太大的影响,针对其对周围环境的影响,要做到实时监督和准确的数据分析,一旦发现老卤对矿区环境的不利影响,立即采取科学有效的控制措施。

第三,对腐蚀现象的处理。在部分盐湖生产过程当中,氯化钾的生产过程会对生产的场地带来一定的腐蚀作用,这对盐场的钢筋和混凝土结构都会带来不利影响。因此,在盐湖氯化钠的生产过程中,其工艺技术应注重对氯化钾生产过程中造成的设备基础和生产项目厂房的腐蚀的有效应对,事先规划制定防腐蚀措施,即使应用到氯化钾生产过程中。

第四,淡水泄露情况的关注。在氯化钾生产过程中,由于当地盐湖地区的地质条件和土质结构的差异,当淡水泄露事故发生在给、排水系统中时,会导致厂房倒塌、管道开裂变形、基础设施下陷、损坏绝缘、仪表失灵等严重问题的出现,因此,在盐湖生产氯化钾的过程中,应对淡水泄露问题给予充分的关注,做好相应预案。

第五,氯化钾生产过程中的粉尘处理。随着针对行业的疾病防治法的出台和完善,人们对于作业过程中的身体健康问题愈发关注。氯化钾的生产大多数情况下是在物料湿润的情况下进行的,但是,出现干燥、包装或离心的情况时,物料存在的状态比较干燥,粉尘在这种情况下即会产生,对参与生产的工作人员身体健康以及盐湖周围环境到来严重影响,破坏生态平衡。因此,在氯化钠的生产过程中,对于出现粉尘污染的情况,应事先制定相关的防治粉尘的有效措施,并且在实际作业中严格落实,在包装车间、干燥处配备成套的除尘系统,并且在破碎机出料口、离心机下料口和皮带运输机处设置防尘罩,同时,为每一个操作人员配备个体防护用品,并且保证防护用品的适应性和有效性,避免工作人员在进行生产过程中对身体健康造成危害。

第六,注意管道和压力容器的运行情况。很多氯离子存在于氯化钾当中,在管道和设备的选材上对材料的性质一定要认真考量,要选择可对抗氯离子腐蚀的材料。因此,在盐湖生产氯化钾的过程中,会有压力管道和压力同期存在其中,要充分考虑安全设施在压力容器配备中是否齐全的情况,是否制定出在压力管道中的合理的泄压措施。

第七,规避地面沉降情况的发生。在氯化钾生产过程中,所产生的一些腐蚀性较强的物质会对生产厂房、场地有着十分不利的影响,厂房中泄露出的强腐蚀性物质会导致地面塌陷,设备断裂、防腐蚀层断裂的严重安全事故。因此,在氯化钠生产工艺的研究中,要对防治腐蚀物的侵蚀这部分内容提起重视,制定科学的、符合本地实际的防腐蚀措施,并且应用到氯化钾的生产过程中,保证生产活动的安全性。

总之,在氯化钠的生产过程中,应对当地自然条件、工作人员人身安全、系统化生产过程等方方面面深入调查并做科学规划,在保证产量、质量的同时,坚决遵循经济发展与自然的和谐统一,既要保障氯化钾对我国相关产业的充足供应,又要保证盐湖生产氯化钾的安全性,要进一步完善盐湖氯化钾生产工艺,提升资源利用率、产品产出率和工作效率,降低生产安全风险和不良影响,为我国盐湖化工产业发展奠定坚实的基础。

参考文献:

[1]陈辉;沸腾氯化生产四氯化钛工艺技术[J];现代机械;2010

[2]高松,刘晓钟;青海盐湖氯化钾装置成品干燥系统节能减排改造浅析[J];科学之友;2010