青海大学本科毕业设计:“冷分解—正浮选—洗涤法”年产五万吨氯化钾的工艺初步设计（察尔汗地区，15℃） 表2－2 某厂生产指标统计
年份 1993 1994 1995 1996 1997
年产量 82024.00 85100.00 82137.85 90076.70 90003.00
KCl>90%产品产量
78108.00 57436.75 17231.00 78108.30 60034.95
从表中可以看到，该厂近年来的实际生产能力已超过了设计能力，表明该工艺是成熟可靠的。 (2) 工艺流程简单。如前所述，“冷分解—浮选法”工艺主要可以分两步：一是光卤石的冷分解；二是分解料浆的浮选。以盐酸十八胺作捕收剂，二号油作气泡剂浮选出氯化钾，实现氯化钾与氯化钠分离，所得粗钾产品再经洗涤、干燥即得氯化钾产品。
通过几种方法的比较并结合察尔汗地区的实际情况本次设计采用“正浮选—冷分解—洗涤法”生产氯化钾。
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3.生产流程介绍 3生产流程介绍
用“冷分解—正浮选—洗涤法”生产氯化钾可分为：①冷分解、②浮选及分离、③真空过滤、④洗涤、⑤离心分离、⑥干燥及产品包装等六个工序。
众所周知，相图在盐化工生产当中有着举足轻重的作用。经过相图分析，可以得到含钠光卤石为原料制取氯化钾的原则流程，并对生产中存在的问题运用相图分析后可以得到解决。下面运用相图知识以“冷分解—正浮选—洗涤法”制取氯化钾的生产过程进行分析。
以含钠光卤石加水制取KCl，其加水形式有多种，为了提高KCl的收率，下面以对Car(组成见表3－1)加水完全分解为例来进行相图分析。
表3－1 原料含钠光卤石的组成 成分 湿基(wt，％)
KCl
MgCl2 NaCl
H2O
14.82 23.32 32.21 29.65
如图3－1，将原料含钠光卤石系统组成点标绘在图中为M(M0)，显然从相图中可以知道原料
M(M0)是由大量的含钠光卤石R(R?)固相与其共饱的F(F?)共饱液所组成，整个工艺流程可用相
图分为六个阶段进行叙述：
第一阶段，原料M(M0)加水恰好完全分解(简称冷分解)。若对原料M(M0)加水使其中的Car恰好完全分解，则在干基图上，先是固相点从R运行到Q点，与之相对应的液相点从F运行到E点，系统点在M点不变；继而固相点从Q运行到H点，而液相点在E点不变，系统点在M点不动。在水图上，先是固相点由R?运行到Q'，液相点由F?运行到E?，系统点由M0运行到M1点；继而固相点由Q?运行到H?，而液相点在E?不动，系统点由M1运行到M2点。
此阶段为第一次加水过程，加水量为恰好使原料M(M0)中的Car完全分解。 第二阶段，对钾石盐H(H?)进行浮选及对相应产物进行分离(简称浮选及分离)。
经过第一阶段可以得到钾石盐H(H?)及与之对应的共饱液E(E?)，若对其进行分离，理论上可以得到钾石盐H(H?)，但是若对分离出来的H(H?)钾石盐在常温加水进行溶洗其中的NaCl，由相图分析可知，最终是得不到固相KCl，而得到的是NaCl固相。又由相图分析可知，欲对钾石盐在常温下加水溶洗其中的NaCl而得到KCl固相。则该钾石盐固相点不能处在AD之间，而只能处在BD之间，为达到此目的，使用浮选手段可以解决这个问题，浮选介质可以是第一阶段得到的高镁母液E(E?)，浮选药剂可以是盐酸十八胺及二号油。经过浮选，固相钾石盐H(H?)则变成了粗钾
I(I?)及尾盐J(J?)。
注：I(I?)及J(J?)的确定可依据浮选机的浮选效率予以确定。
粗钾泡沫K(K?)与尾盐浆料L(L?)的分离。根据浮选机的工作原理及特性可知：粗钾泡沫
K(K?)是由粗钾I(I?)以及与其相对应的共饱液E(E?)还有空气气泡(重量可忽略)三部分组成。在干
基图上依据粗钾泡沫中的共饱液E的干盐量及粗钾I的量可以确定粗钾泡沫点K，连结KM且其延长线与EJ线的交点，即为尾盐浆料点L，其中M即为系统点。在水图中很容易找到粗钾泡沫点K?，连结K?M2且其延长线与E?化工学院盐湖系
J?线的交点，即为尾盐浆料点L?，其中M2为系统点。在浮选机中由
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青海大学本科毕业设计:“冷分解—正浮选—洗涤法”年产五万吨氯化钾的工艺初步设计（察尔汗地区，15℃） 刮板刮出的料即为粗钾泡沫K(K?)，而由槽底流出的料即为尾盐浆料L(L?)。
此阶段为第一次分离过程，使得粗钾泡沫K(K?)与尾盐浆料L(L?)予以分离。
第三阶段，将粗钾泡沫K(K?)中的固相粗钾I(I?)与其对应的共饱液E(E?)进行分离(简称真空过滤)。寻求一种固液分离设备如转筒真空过滤机，使其对粗钾泡沫K(K?)进行固液分离。若是固液分离效率能达到100%，则对K(K?)进行固液分离之后，固相为粗钾(I?)，则液相为与之对应的共饱液E(E?)，但往往转筒过滤机的分离效率达不到100%，因此假如知道转筒过滤机的分离效率时，则依此效率可在相图上找到粗钾泡沫K(K?)分离后的滤饼点N(N0)及与之对应的共饱点E(E?)，其中K(K?)为系统点。
gH2O/g干盐 O′ E′ D′ F′ 300 400 此阶段为第二次分离过程，使得滤饼N(N0)与其对应的共饱液E(E?)予以分离。
第四阶段，洗涤滤饼N(N0)中的NaCl(简称洗涤)。由相图分析可知，滤饼N(N0)是由粗钾I(I?)及与之对应的共饱液E(E?)所组成，当对其加适量水时，固相则由I(I?)运行至B(B')，而液相则由E(E?)运行至
O(O?)，在干基图上系统点在N不变，在水图上系统点
200 K′ N1G（Car） N0 M2 L′ 100 M1 M0 R′ Q′ P′ 则由N0运行至N1。
此阶段为第二次加水过程，加水量恰好使I(I?)中的
NaCl溶洗尽，得到洗涤浆料N(N1)。
0 C′ B′I′ H′ J′A′ Bis区 C （MgCl2） E G区 O F L M Q R A区 A J （NaCl） 第五阶段：将洗涤浆料N(N1)中的固相KClB(B)G（Car） K 'H D 与其对应的共饱液O(O?)进行分离(简称离心分离)。寻求一种固液分离设备如离心机，使其对洗涤浆料N(N1)进行固液分离，若是固液分离效率能达到100%，则对
N(N1)进行固液分离后，固相为纯钾B(B')，则液相为
B区 N I P B（KCl） 与之对应的共饱液O(O?)，但往往离心机的分离效率达不到100%，因此假如知道离心机的分离效率时，则依此效率可在相图上找到对洗涤浆料N(N1)分离后的固相精钾点P(P?)及与之对应的共饱液点O(O?)，其中
N(N1)为系统点。
图3-1 以含钠光卤石用—“冷分解—正浮选—洗涤法”生产氯化钾的四元相图分析（25℃） 此阶段为第三次分离过程，使得精钾P(P?)与其对应的共饱液O(O?)予以分离。 第六阶段，精钾P(P?)在干燥设备中除去所含水分，即得到成品KCl产品(简称干燥)。 由相图分析可知：精钾P(P?)是由纯钾B(B')与其对应的共饱液O(O?)所组成。由于本相图是25℃时的相图，而干燥过程的温度很高，加之干燥过程的相图分析过程比较简单，所以在此对干燥阶段的相图分析过程略。
经过以上的相图分析，可以得出由含钠光卤石生产氯化钾的原则流程，如图3－2。
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3.生产流程介绍 淡水 冷分解 原矿（含钠光卤石）M M（E+H） 浮选及分离 M（E+I+J） 尾盐浆料L（E+J） 粗钾泡沫K（E+I） 真空过滤 高镁母液E 滤饼N（I+E） 洗 涤 H2O 洗涤浆料N（B+O） 离心分离 精钾母液O 精钾P（B+O） 干 燥 H2O 成品KCl 图3-2 由含钠光卤石生产氯化钾的原则工艺流程图 化工学院盐湖系 13