[發(fā)明專利]一種機(jī)械蒸汽再壓縮處理鉀鹽的方法

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• 申請日: 2017-08-14
• 公開（公告）號: CN109381877A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹惠忠;楊魯偉;吳小華
• 申請（專利權(quán)）人: 科盛環(huán)保科技股份有限公司
• 主分類號: B01D1/00
• 分類號: B01D1/00;B01D1/30;B01D1/28;B01D9/02;C01D3/06
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本發(fā)明公開了一種不使用水蒸發(fā)池或其他化學(xué)品的鉀鹽提取系統(tǒng)以及從含有鉀鹽的鹽水中提取鉀鹽的方法。鉀鹽處理系統(tǒng)使用機(jī)械蒸氣壓縮（“MVR”）循環(huán)來分離鹽，然后從含有鉀鹽的鹽水中分離出鉀鹽。在實(shí)施方案中，從冷凝蒸氣回收的潛熱可用于煮沸鹽水以沉淀一些鹽并從鹽水中除去一些水（以水蒸氣的形式）。然后可以將剩余的鉀鹽濃縮的鹽水冷卻以從溶液中沉淀鉀。然后可以進(jìn)一步處理沉淀的鉀鹽以供最終使用。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明公開的方法涉及從含有氯化鉀（“KCl”或“鉀鹽”）和氯化鈉（“NaCl”或“鹽”）的鉀鹽水溶液中提取鉀鹽。

背景技術(shù)：

鉀鹽是指含鉀化合物，特別是氯化鉀，主要與氮和磷用在化肥中。一種用于生產(chǎn)鉀鹽的方法，有時(shí)稱為溶液開采，包括用鹽水，水或飽和鹽水注入含有鉀鹽沉積物的礦物中，其溶解含有鉀鹽的晶體。然后將含鉀鹽的鹽水從礦井中抽出并沉積在附近的蒸發(fā)池中，當(dāng)水分蒸發(fā)時(shí)，鉀鹽從鹽水溶液中結(jié)晶出來。然后將結(jié)晶的鉀鹽和鹽轉(zhuǎn)移到處理設(shè)施中，鉀鹽被化學(xué)分離，鉀鹽處理出售。這個(gè)過程需要位于鉀鹽礦附近的大型蒸發(fā)池和在處理鉀鹽設(shè)施上附加化學(xué)處理。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明公開描述了一種鉀鹽處理系統(tǒng)和方法，不使用耗水的蒸發(fā)池或其他化學(xué)物質(zhì)提取鉀鹽的處理系統(tǒng)和方法。鉀鹽處理系統(tǒng)使用機(jī)械蒸氣壓縮（“MVR”）循環(huán)產(chǎn)生的熱量，在將鉀鹽從鹽水中分離出來之前，提高鹵水中鉀鹽的濃度。通過MVR循環(huán)產(chǎn)生熱，其加熱鹽水使鹽水中的一些鹽蒸發(fā)結(jié)晶。然后可以將剩余的鉀鹽濃縮的鹽水冷卻以從溶液中沉淀鉀，進(jìn)一步處理食用的鉀鹽，以進(jìn)行正式使用。

鉀鹽處理系統(tǒng)包括第一和第二階段結(jié)晶器和濃縮器。鉀鹽處理系統(tǒng)可以設(shè)定為從鉀鹽鹵水源接收含有鉀鹽，鹽和水的鉀鹽鹵水; 在濃縮器中煮沸鉀鹽水以產(chǎn)生沉淀的鹽，水蒸氣和濃縮的鉀鹽水; 冷卻第一階段結(jié)晶器中的鉀鹽濃縮鹽水以產(chǎn)生第一階段沉淀鉀鹽和飽和鉀鹽水; 并冷卻第二階段結(jié)晶器中的飽和鉀鹽水以產(chǎn)生第二階段沉淀鉀鹽和冷卻的飽和鉀鹽水。

在其他實(shí)施方案中，鉀鹽處理系統(tǒng)可以被設(shè)置為返回到從鉀鹽鹵水源接收的水的80％以上的鉀鹽鹵水源。進(jìn)一步地還可設(shè)置成從鉀鹽水中捕獲超過80％的從鉀鹽水源獲得的鉀鹽。 在另外的其它實(shí)施方案中，鉀鹽處理系統(tǒng)被設(shè)置為在煮沸鉀鹽鹽水之前將冷卻的飽和鉀鹽鹽水與鉀鹽鹵水再循環(huán)。

在其它實(shí)施方案中，鉀鹽處理系統(tǒng)可以包括機(jī)械蒸汽再壓縮循環(huán)，其中在濃縮器中產(chǎn)生的水蒸氣在機(jī)械蒸汽再壓縮循環(huán)中被鼓風(fēng)機(jī)壓縮以產(chǎn)生過熱蒸氣，并且鉀鹽處理系統(tǒng)被設(shè)置成在濃縮器中有來自過熱蒸汽的熱將鉀鹽鹵水煮沸。在另一個(gè)實(shí)施方案中，鉀鹽處理系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括預(yù)熱器，該預(yù)熱器被配置為從由濃縮器產(chǎn)生的冷凝物中預(yù)先加熱鉀鹽鹵水。 此外，機(jī)械蒸汽再壓縮循環(huán)和預(yù)熱器可以一起安裝在單個(gè)可運(yùn)輸?shù)幕壣稀?/p>

在另一個(gè)實(shí)施方案中，可以將鉀鹽處理系統(tǒng)配置成將鉀鹽鹵水和冷卻的飽和 -鉀鹽水合并成第一階段結(jié)晶器冷卻溶液，并用第一階段結(jié)晶器冷卻第一階段結(jié)晶器中的濃縮的鉀鹽鹽水冷卻液。

鉀鹽處理系統(tǒng)還可以包括第一級結(jié)晶器離心機(jī)，其設(shè)置成從第一級沉淀鉀鹽和飽和鉀鹽水中提取鉀鹽; 第二級結(jié)晶器離心機(jī)設(shè)置成從第二級沉淀鉀鹽和冷卻的飽和鉀鹽水中提取鉀鹽; 干燥器設(shè)置為干燥鉀鹽并產(chǎn)生干燥的鉀鹽和干燥器廢熱氣體; 以及排氣掃描器，其構(gòu)造成用所述干燥器廢熱氣體加熱所述鉀鹽水。

本公開還描述了從鉀鹽鹵水源提取鉀鹽的方法。一種方法可包括從鉀鹽鹵水源接收含有鉀鹽，鹽和水的鉀鹽鹵水; 在濃縮器中煮沸鉀鹽水以產(chǎn)生沉淀的鹽，水蒸氣和鉀鹽濃縮的鹽水; 在第一級結(jié)晶器中冷卻鉀鹽濃縮的鹽水以產(chǎn)生第一級析出的鉀鹽和飽和鉀鹽水; 并在第二階段結(jié)晶器中冷卻飽和鉀鹽水以產(chǎn)生第二階段沉淀的鉀鹽和冷卻的飽和鉀鹽水。

在其它實(shí)施方案中，從鉀鹽鹵水中提取鉀鹽的方法可包括將來自鉀鹽水源80％以上的水返回到鉀鹽鹽水源。此外，所述方法可以包括從鉀鹽鹽水中保留超過80％的從鉀鹽水源中獲得的鉀鹽。所述方法還可以包括將冷卻的飽和鉀鹽水和鉀鹽鹽水混合到鹽水冷卻溶液中，然后在濃縮器中煮沸鉀鹽鹵水。