[發明專利]一種濃海水提鉀聯產液體鹽的方法

無效

• 申請號: 201210543219.7
• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN102976797A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發明（設計）人: 蔡榮華;高春娟;張家凱;王俐聰;曹冬梅;王玉琪
• 申請（專利權）人: 國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所
• 主分類號: C05D1/00
• 分類號: C05D1/00;C01D3/06
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 崔立增

技術領域

本發明涉及海水綜合利用技術，特別是涉及從濃海水中提取鉀并聯產液體鹽的方法。

背景技術

海水中蘊藏著豐富的鉀資源，據估計總儲量達500萬億噸。然而，天然海水中鉀資源的品位極低，海水中鉀離子平均含量僅為0.38g/L。目前海水提鉀方法主要有化學沉淀法、有機溶劑萃取法和膜交換法等?；瘜W沉淀法是借助鉀鹽的溶解度特性，用化學物質使鉀鹽從海水中沉淀出來，再對沉淀物進行化學處理，從而得到可溶性鉀鹽。有機溶劑萃取法是利用某些有機溶劑不溶于水而對鉀鹽有很好的溶解特性，對海水中的鉀鹽進行萃取?；瘜W沉淀法和有機溶劑萃取法的沉淀劑和有機溶劑的流失會給環境造成某些污染。膜交換法是利用離子交換膜的離子選擇透過性，使用離子交換膜處理海水，得到高溫高濃的含鉀溶液（70～90℃），冷卻后得到氯化鉀，可實現一價離子和二價離子的分離，尚難做到鈉離子Na⁺和鉀離子K⁺的分離。上述方法的吸附過程，還普遍存在物料周轉量大、提取材料價格昂貴、操作程序復雜、耗能大、提取成本高等問題。

發明內容

針對現有海水提鉀方法存在的問題，本發明推出一種濃海水提鉀聯產液體鹽的新方法，其目的在于以提取溴、鎂、鈣等化學元素后的濃海水為原料液，以天然斜法沸石為交換劑，以飽和氯化銨溶液為解吸液，獲得高含鉀洗脫液，蒸發濃縮后得到氯化銨鉀。

本發明涉及的一種濃海水提鉀聯產液體鹽的方法包括：以天然斜發沸石為離子交換劑，吸附提溴、鎂、鈣等元素后濃海水中的鉀，所得交換液中的低鉀交換液即為液體鹽產品；以飽和氯化銨溶液為解吸液，洗脫吸附鉀后的沸石，得到富鉀洗脫液；富鉀洗脫液蒸發濃縮后得到氯化銨鉀產品；吸附鉀離子的沸石洗脫后，由液體鹽再生，循環使用。

本發明的具體工藝步驟包括吸附、解吸、再生和蒸發濃縮。

（1）吸附

將提溴、鎂、鈣等元素后的濃海水通入Na⁺型天然斜發沸石中，濃海水原料液的流速為15～20mL/min，濃海水中的鉀離子K⁺被吸附到沸石上，Na⁺型沸石成為K⁺型沸石；流出的交換液分段收集，前段K⁺≤0.5g/L的低鉀交換液作為液體鹽收集，后段K⁺>0.5g/L的高鉀交換液與濃海水原料液混合后進入下一個循環。

（2）解吸

在吸附鉀離子K⁺的沸石中通入飽和氯化銨溶液的解吸液，氯化銨溶液濃度為265g/L，通入流速為10～15mL/min，K⁺型沸石成為NH₄⁺型沸石；流出的洗脫液分段收集，前段獲得K⁺＞15g/L的富鉀洗脫液，后段K⁺≤15g/L的貧鉀洗脫液與解吸液混合后進入下一個循環。

（3）再生

以步驟（1）中得到的液體鹽為再生液，通入NH₄⁺型沸石中，再生液通入流速為7～10mL/min，NH₄⁺型沸石成為Na⁺型沸石，用于循環進行濃海水原料液的鉀離子K⁺吸附。

(4）蒸發濃縮

將解吸后獲得的鉀離子K⁺＞15g/L的富鉀洗脫液蒸發濃縮，得到氯化銨鉀產品。

本發明涉及的一種濃海水提鉀聯產液體鹽的方法，以提溴、鎂、鈣等元素后濃海水為原料液，獲得市場需求量大的優質氯化銨鉀肥，提高濃海水的綜合利用率，降低提鉀成本；所聯產液體鹽的各項指標達到QB/T1879－2001液體鹽標準，可替代原鹽用于制堿行業，降低生產成本。

本發明是一種能耗低、成本低的濃海水提鉀聯產液體鹽的生產工藝。

附圖說明

圖1是一種濃海水提鉀聯產液體鹽的方法的工藝路線圖。

具體實施方式

結合下述實施例對本發明的技術方案做進一步說明：

取4只玻璃交換柱，尺寸為15mm×1400mm，每只交換柱裝Na⁺型天然斜發沸石150g，將4只裝天然斜發沸石的離子交換柱串聯。取8L提溴、鎂、鈣后的濃海水作為原料液，原料液中鉀離子K⁺濃度為2.69g/L，SO₄^2-濃度為4.88g/L，Ca²⁺濃度為0.60g/L。