钾石盐用溶解结晶法生产氯化钾的依据是什么?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/28 12:31:51
钾石盐用溶解结晶法生产氯化钾的依据是什么?
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钾石盐溶浸-结晶法生产氯化钾
钾盐矿多为氯化物体系,钾石盐矿是分布最广的钾盐矿。钾石盐矿的主要组成是KCl、NaCl,次要组成是光卤石(KCl·MgCl·6H2O)、钾芒硝(NaSO4·3K2SO4)、钾石膏(K2SO4·CaSO4·H2O)、钾镁钒(K2SO4·MgSO4·4H2O)等。
溶浸-结晶法利用钾石盐矿中各组分在不同温度下的溶解度差异生产氯化钾。杂质较多的钾石盐矿一般用此法生产氯化钾。
1. 溶浸-结晶法的基本原理
溶浸-结晶法生产氯化钾的基本原理是:在高温下用对氯化钠饱和的母液来浸取钾石盐矿石,溶解氯化钾进入浸取液,氯化钠则留在残渣中。浸取液冷却,KCl析出结晶,与母液分离;母液再加热返回溶浸工序去溶解矿石。

图4-2-16

为25℃下KCl-NaCl-H2O系统的溶解度图。图中,E25,E100分别为25℃、100℃下KCl-NaCl的共饱和点,a25E25、E25b25和a100E100、E100b100分别为25℃、100℃的KCl与NaCl溶解度线。若将钾石盐视为KCl-NaCl二盐混合物,忽略其他少量杂质组成,设S为钾石盐的组成点。由图可见,100℃时共饱和溶液E100,冷却到25℃时处于KCl结晶区,有KCl固相析出,而液相落在CE100的延线与a25E25的交点n处。过滤除去KCl后,重新把溶液n加热到100℃,与钾石盐S混合为k点。因k点在100℃NaCl结晶区内,KCl不饱和,被溶解,于是留下固相NaCl而得共饱和溶液E100。过滤除去NaCl后将共饱和液E100重新冷却循环。
钾石盐中所含的其他少量盐类,在循环过程中会逐渐累积,使上述KCl-NaCl-H2O系统溶解度发生变化,影响KCl的溶解度和结晶的工艺条件。当积累到一定程度后,就会使KCl产品纯度下降,此时就必须对KCl增加洗涤,甚至必要时进行重结晶。在这种情况下,应该从系统中排出一部分KCl母液。
2. 溶浸-结晶法生产氯化钾的工艺流程
溶浸-结晶法生产氯化钾的工艺流程见图4-2-17。

(1) 矿石的溶浸
矿石破碎至5~10mm送入螺旋溶浸槽(图4-2-17),用母液进行浸取。溶浸温度为105℃,以直