[發明專利]從雜鹵石礦中靜態溶浸提取鉀以及制備硫酸鉀的方法

有效

• 申請號: 201310320200.0
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103397201A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 張志宏;馬艷芳;付振海;董生發;嚴志碩;胡兆軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院青海鹽湖研究所
• 主分類號: C22B26/10
• 分類號: C22B26/10;C22B3/04;C01D5/00
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 宋鷹武;沈祖鋒

【技術領域】

本發明涉及鉀的提取方法，特別是涉及一種從雜鹵石礦中靜態溶浸提取鉀以及制備硫酸鉀的方法。

【背景技術】

雜鹵石（K₂SO₄·MgSO₄·2CaSO₄·2H₂O）是一種硫酸鹽類礦物，呈淺灰色、深灰色，易潮解，風化面有一層淺灰-灰色粉末，礦石硬度3.5，密度2.78。塊狀雜鹵石巖質純，成分單一，含雜鹵石90%以上。該礦賦存于石膏和硬石膏巖中，是一種共生礦物，是廣泛分布在硫酸鹽型鉀鹽礦床中的難溶性鉀礦石，其鉀含量高達28%，是一種可直接用作肥料的天然無氯、高效的四元復合肥料。雜鹵石雖屬難溶礦物，但在水溶液中浸泡足夠長時間后能基本溶解；溶浸后的溶液直接進行自然蒸發，可得到K₂SO₄產品。

世界雜鹵石資源量十分豐富，其產出的地質時代主要集中在二疊紀、三疊紀和第三紀。在地質平面分布上，相對集中于北緯25゜-50゜這一環帶內。我國恰好地處世界雜鹵石資源相對富集的規律環帶之中，并且三疊紀和第三紀含鹽盆地廣布。已發現我國四川、湖北、江蘇、山東、陜西、青海等地的海相沉積盆地深部蘊藏著豐富的雜鹵石，雜鹵石資源折合K₂O儲量約在百億噸以上，這些礦產資源是我國潛在的重要鉀礦資源。

目前國內使用的溶浸劑（或稱浸出劑）有Ca(OH)₂、CaCl₂、CO₃^2-等。公開日為2006年5月3日，公開號為CN1766138A的中國專利“對雜鹵石礦中鉀的溶浸開采方法”，其溶浸劑主要采用3%-20%的CaCl₂水溶液。現有技術中對雜鹵石礦中鉀的溶浸開采大多采用Ca(OH)₂、CaCl₂、CO₃^2-等作為溶浸劑，其成本較高。

因此，如何提供一種成本較低的從雜鹵石礦中靜態溶浸提取鉀以及制備硫酸鉀的方法，是目前亟待解決的技術問題。

【發明內容】

本發明提供了一種從雜鹵石礦中靜態溶浸提取鉀以及制備硫酸鉀的方法，旨在解決現有技術中從雜鹵石礦中溶浸開采鉀所使用的溶浸劑成本較高的問題。

本發明采用如下技術方案：

一種從雜鹵石礦中靜態溶浸提取鉀的方法，所述方法包括下述步驟：

將雜鹵石礦與溶浸劑混合，進行溶浸處理，所述溶浸劑為飽和NaCl水溶液或者含CaCl₂的飽和NaCl水溶液；

將溶浸處理后的礦漿進行固液分離，得到含有K⁺的液相。

優選地，所述雜鹵石礦與所述溶浸劑的質量比為1:2-6。

優選地，所述雜鹵石礦與所述溶浸劑的質量比為1:4。

優選地，所述含CaCl₂的飽和NaCl水溶液中，Ca²⁺和Na⁺的質量比為1:9-2:9。

優選地，所述溶浸處理的溶浸時間為130-150h。

優選地，所述溶浸時間為130-138h。

優選地，所述雜鹵石礦的化學組成中含有K⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Cl^-、SO4^2-，其中K⁺質量含量為4.5-4.86%，Mg²⁺質量含量為2.8-3%，Ca²⁺質量含量為4.15-4.4%，Cl^-質量含量為19.8-21.18%，SO4^2-質量含量為20.13-21.06%。

本發明還提供了一種從雜鹵石礦制備硫酸鉀的方法，所述方法包括上述從雜鹵石礦中靜態溶浸提取鉀的操作；還包括：

對固液分離得到的含有K⁺的液相進行蒸發、結晶，再進行固液分離，得到鉀的混合礦物，加入水攪拌溶解后，再次進行固液分離，得到硫酸鉀。

優選地，所述鉀的混合礦物與水的質量比為1:1.28-1.71。

優選地，在所述對固液分離得到的液相進行蒸發、結晶的操作中，每100g液相蒸發水分37-45g。