[發(fā)明專利]海水提鉀過(guò)程中脫除鎂的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210146719.7
• 申請(qǐng)日: 2012-05-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102642849A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁俊生;謝英惠;郭小甫;紀(jì)志永;劉杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C01D3/14
• 分類號(hào): C01D3/14
• 代理公司: 天津翰林知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12210
• 代理人: 胡安朋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的技術(shù)方案涉及用離子交換法處理海水，具體地說(shuō)是海水提鉀過(guò)程中脫除鎂的方法。

背景技術(shù)

海水中有豐富的鉀資源，采用鉀離子交換劑，經(jīng)過(guò)吸鉀、洗脫方法可以獲得含鉀量較高的溶液-富鉀溶液，再將富鉀溶液進(jìn)行蒸發(fā)、結(jié)晶、分離可制取鉀鹽。但是，因海水中含有鎂，將影響鉀離子交換劑的富集效果，富鉀溶液中的鎂會(huì)造成最終所制得鉀產(chǎn)品的質(zhì)量下降。現(xiàn)有技術(shù)還沒(méi)有公開(kāi)過(guò)海水提鉀過(guò)程中脫除鎂的方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供海水提鉀過(guò)程中脫除鎂的方法，解決了富鉀溶液中的鎂會(huì)造成最終所制得鉀產(chǎn)品的質(zhì)量下降的問(wèn)題。

本發(fā)明解決該技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：海水提鉀過(guò)程中脫除鎂的方法，以海水為原料，首先將5～30℃的海水通入除鎂裝置Ⅰ，海水通入除鎂裝置Ⅰ內(nèi)的床層的空塔速度為5～10m/h，與除鎂裝置Ⅰ內(nèi)的離子交換樹(shù)脂接觸，海水中90%的鎂被除去，除鎂后的海水通入鉀富集裝置，鉀富集裝置產(chǎn)出溫度為40～60℃的富鉀溶液通入除鎂裝置Ⅱ，富鉀溶液通入鎂裝置Ⅱ內(nèi)的床層的空塔速度為5～10m/h，與除鎂裝置Ⅱ內(nèi)的離子交換樹(shù)脂接觸，富鉀溶液中90%的鎂被除去，除鎂后的富鉀溶液被先后送入蒸發(fā)裝置、結(jié)晶裝置和分離裝置，最終制得鉀鹽產(chǎn)品；上述所用的離子交換樹(shù)脂將根據(jù)使用情況進(jìn)行再生；上述在鉀富集裝置之前設(shè)置的除鎂裝置Ⅰ，其中填入床層形式的離子交換樹(shù)脂，離子交換樹(shù)脂裝填量根據(jù)海水中鎂含量確定，處理1m3海水，用量為22～50kg，在蒸發(fā)裝置前設(shè)置的除鎂裝置Ⅱ，其中填入床層形式的離子交換樹(shù)脂，離子交換樹(shù)脂裝填量根據(jù)富鉀溶液中鎂含量確定，處理1m3富鉀溶液，用量為30～70kg。

上述海水提鉀過(guò)程中脫除鎂的方法，所述離子交換樹(shù)脂為強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂、大孔型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂或螯和樹(shù)脂。

上述海水提鉀過(guò)程中脫除鎂的方法，所述床層形式為固定床式或移動(dòng)床式。

上述海水提鉀過(guò)程中脫除鎂的方法，所述除鎂裝置Ⅰ為不銹鋼的圓柱形填料塔，由圓柱形塔殼、海水出口、溫度計(jì)插孔、床層形式的離子交換樹(shù)脂和海水入口構(gòu)成；所述除鎂裝置Ⅱ?yàn)椴讳P鋼的圓柱形填料塔，由圓柱形塔殼、富鉀溶液出口、溫度計(jì)插孔、床層形式的離子交換樹(shù)脂和富鉀溶液入口構(gòu)成。

上述海水提鉀過(guò)程中脫除鎂的方法，所述海水通入除鎂裝置Ⅰ是海水自下而上通入除鎂裝置Ⅰ；所述富鉀溶液通入除鎂裝置Ⅱ是富鉀溶液自下而上通入鎂裝置Ⅱ。

上述海水提鉀過(guò)程中脫除鎂的方法，所述所用的離子交換樹(shù)脂將根據(jù)使用情況進(jìn)行再生的情況和方法是，離子交換樹(shù)脂的鎂交換量達(dá)到飽和交換量的90%時(shí)，采用間歇方式通過(guò)酸處理進(jìn)行再生。

上述海水提鉀過(guò)程中脫除鎂的方法，其中，所述除鎂裝置Ⅰ和除鎂裝置Ⅱ的規(guī)格是本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所能知曉的，所用鉀富集裝置、蒸發(fā)裝置、結(jié)晶裝置和分離裝置的構(gòu)成和所有操作工藝均是本技術(shù)領(lǐng)域所熟知的，所用的離子交換樹(shù)脂則通過(guò)商購(gòu)獲得。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明是一種全新的海水提鉀過(guò)程中脫除鎂的方法，解決了富鉀溶液中的鎂會(huì)造成最終所制得鉀產(chǎn)品的質(zhì)量下降的問(wèn)題，因此對(duì)于以海水為原料制備鉀鹽工藝具有重要意義。本發(fā)明方法所需設(shè)備和材料易得，成本低，工藝流程簡(jiǎn)單，有利于推廣應(yīng)用。

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附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

圖１為本發(fā)明海水提鉀過(guò)程中脫除鎂的方法的流程示意圖。

圖２為本發(fā)明海水提鉀過(guò)程中脫除鎂的方法所用除鎂裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

????圖中，1.?海水出口或富鉀溶液出口，2.溫度計(jì)插孔，3.床層形式的離子交換樹(shù)脂，4.塔殼，5.海水入口或富鉀溶液入口。

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具體實(shí)施方式

圖1所示實(shí)施例表明，本發(fā)明海水提鉀過(guò)程中脫除鎂的方法的流程是：海水原料→除鎂裝置Ⅰ→除去鎂鹽，除鎂后的海水→鉀富集裝置→富鉀溶液→除鎂裝置Ⅱ→除去鎂鹽，富鉀溶液→蒸發(fā)裝置→結(jié)晶裝置→分離裝置→鉀鹽。

圖2所示實(shí)施例表明，本發(fā)明海水提鉀過(guò)程中脫除鎂的方法所用的除鎂裝置為圓柱形填料塔，由圓柱形塔殼4、海水出口或富鉀溶液出口1、溫度計(jì)插孔2、床層形式的離子交換樹(shù)脂3和海水入口或富鉀溶液入口5構(gòu)成。除鎂裝置Ⅰ和除鎂裝置Ⅱ的區(qū)別僅在于：除鎂裝置Ⅰ中的“5”和“1”分別用作為海水入口和海水出口，而在除鎂裝置Ⅱ中的“5”和“1”分別用作為富鉀溶液入口和富鉀溶液出口。