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℃） ?KCl:72.57%?KC:0.00%?KCl:7.37%????MgCl2:5.12%?MgCl2:0.00%?MgCl2:8.05.87kgh??W1??WO???NaCl:8.36%?NaCl:0.00%?NaCl:13.17%?HO:13.95%?HO:100.00%?HO:71.41%?2?2?2
?KCl:100.00%??MgCl2:0.00%WB(N)??NaCl:0.00%?HO:0.00%?2对KCl进行物料衡算： 15.87?72.57%?WO?7.37%?WB(N)?100.00% 对MgCl2进行物料衡算： 15.87?5.12%?WO?8.05%
对H2O进行物料衡算： 15.87?13.95%?W1?100.00%?WO?71.41% 解得： WO?10.09Kgh WB(N)?10.78kgh W1?5.00kgh
??WB(N)?WO?20.87kgh 洗涤料浆产量： WN4.1.1.5 离心分离过程的物料衡算
设：10.78kgh氯化钾所带走的精钾母液量为WO(P)kgh；
?(N)kgh； 离心分离后所得的精钾母液量为WO 离心分离后所得到湿精钾量为WPkgh。 已知：湿精钾的含水量为6%。 各物料组成的含量如图4－5：
?KCl:7.37%??MgCl2:8.05%?WO N ? NaCl:13.17%? ?HO:71.41%?2 则有：
0.7141?WO(P)10.78?WO(P)?6 ?KCl:55.21%?离 心 机 ?MgCl2:3.90%?(20.87kgh)?WN
NaCl:6.36%??HO:34.53%?KCl:92.22%?2??MgCl:0.68%WP? NaCl:1.11%??HO:6.00%?2图4－5 离心分离过程
100?WO(P)?0.99kgh
?洗涤浆料经离心机分离后得到：
(1) 湿精钾量： WP?WB(N)?WO(P)?10.78?0.99?11.77kgh
?(N)?WO?WO(P)?10.09?0.99?9.10kgh (2) 精钾母液量：WO20 化工学院盐湖系
4.工艺计算 4.1.1.6 干燥过程的物料衡算
设：G2为干燥后产品的量； W为蒸发水量； G2中NaCl含量为xA； G2中MgCl2含量为xC；
G2中KCl含量为xB； G2中H2O含量为2%。 已知：由湿精钾的组成可知x1?6%； G1?WP?11.77kgh。 各物料组成的含量如图4－6：
?KCl:92.22%??MgCl2:0.68% G1(11.77kgh)??NaCl:1.11%?HO:6.00%?2干 燥 器 ?KCl:0.00%??MgCl2:0.00%W? NaCl:0.00%?? ?H2O:100.00%
?KCl:xB??MgCl2:xC G2? NaCl:xA??HO:2%?2
图4－6 干燥段过程
则有：G1(1?6%)?G2(1?2%) G2?11.77?(1?6%)1?2%?11.29kgh
即蒸发水量： W?G1?G2?11.77?11.29?0.48kgh 对KCl进行物料衡算： 11.29?xB?11.77?92.03% 对MgCl2进行物料衡算：11.29?xC?11.77?0.75%
对NaCl进行物料衡算： 11.29?xA?11.77?1.22% 解得： xA?1.16% xB?96.13% xC?0.71% 所以产品含量组成如下表：
表4－9 产品含量组成
组分 湿基(wt，％)
KCl
MgCl2 NaCl
H2O
96.13 0.71 1.16 2.00
4.1.2 正常生产条件下的物料衡算
根据实际生产情况，为了节约生产用淡水资源以及回收精钾母液中的钾，将从离心机甩出来的精钾母液重新利用进行冷分解原矿。以“4.1.1”所得到的精钾母液量作为初值，进行迭代计算。经
?(N)?9.10kgh返回分解槽中重新利用进行过初开车时的物料衡算，从离心机甩出来的精钾母液WO冷分解原矿，将其过程进行迭代至定值。
4.1.2.1 迭代计算
化工学院盐湖系 21
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℃） A 冷分解过程物料衡算
设：W0为分解加水量kgh； WE为分解母液量kgh；
WA(H)为分解浆料中固相NaCl的量kgh； WB(H)为分解浆料中固相KCl的量kgh。
以100kgh原矿为计算基准，分解槽为衡算对象进行物料衡算。 各物料组成的含量如图4－7：
?KCl:0.00%??MgCl2:0.00% WA（H)??NaCl:100.00% ?HO:0.00%?2 ?KCl:0.00%??MgCl2:0.00%W0??NaCl:0.00%?HO:100.00%?2 ?KCl:7.37%??MgCl2:8.05%?(N)(9.10kgh)?WO
NaCl:13.17%??HO:71.41%?2?KCl:14.82%??MgCl2:23.32%
W(100kgh)? M(M0)?NaCl:32.21%?HO:29.65%?2 分 解 槽 ?KCl:100.00%? ?MgCl2:0.00%WB(H)? ?NaCl:0.00% ??H2O:0.00%
由题意得如下方程：
?KCl:2.76%??MgCl2:25.60%WE? NaCl:1.83%??HO:69.81%?2
图4－7 冷分解过程
?KCl:14.82%?KCl:0.00%?KCl:7.37%????MgCl2:23.32%?MgCl2:0.00%?MgCl2:8.050kgh? ?W0??9.10kgh???NaCl:32.21%?NaCl:0.00%?NaCl:13.17%?HO:29.65%?HO:100.00%?HO:71.41%?2?2?2?KCl:2.76%?KCl:0.00%?KCl:100.00%????MgCl2:25.60%?MgCl2:0.00%?MgCl2:0.00%WE? ? WA H)??WB(H)??NaCl:1.83%?NaCl:100.00%?NaCl:0.00%?HO:69.81%?HO:0.00%?HO:0.00%?2?2?2
对KCl进行物料衡算： 100?14.82%?9.10?7.37%?WE?2.76%?WB(H)?100.00% 对MgCl2进行物料衡算：100?23.32%?9.10?8.05%?WE?25.60%
对NaCl进行物料衡算： 100?32.21%?9.10?13.17%?WE?1.83%?WA(H)?100.00% 对H20进行物料衡算： 100?29.65%?9.10?71.41%?W0?100.00%?WE?69.81% 解得： WE?93.96kgh WA(H)?31.69kgh W0?29.45kgh WB(H)?12.90kgh
22 化工学院盐湖系
4.工艺计算 当原矿恰好完全分解时：(1)加入水的量为：W0?29.45kgh
(2)分解母液中NaCl的固相量： WA(H)?31.69kgh
(3)分解母液中KCl的固相量： WB(H)?12.90kgh
(4)分解原矿所得的母液量： WE?93.96kgh
?WH?WA(H)?WB(H)?44.59kgh
B 浮选及分离过程的物料衡算
设：WA(I)为I点的NaCl量kgh； WA(J)为J点的NaCl量kgh；
WB（I)为I点的KCl量kgh； WB(J)为J点的KCl量kgh。
已知：粗钾泡沫固相组成(I点)：WKCl:WNaCl?90:10；
尾盐浆料固相组成(J点)：WKCl:WNaCl?3:97； 粗钾泡沫(K点)：WE（K):WI?3:1(湿基比)。
各物料组成的含量如图4－8：
浮 选 机 ??KCl:3.00%???W?MgCl2:0.00%??JNaCl:97.00%???HO:0.00%??2 WL??KCl:2.76%????MgCl2:25.60%?WE L)???NaCl:1.83%??HO:69.81%?2??KCl:11.07%??MgCl2:17.41%WM(M2)?
NaCl:24.05%??HO:47.47%??KCl:90.00%?2???W?MgCl2:0.00%??INaCl:10.00%???HO:0.00%??2WK?
KCl:2.76%?????MgCl2:25.60%?WE(K)???NaCl:1.83%??HO:69.81%?2?图4－8 浮选及分离过程
依据物料衡算有：
WA(I)?WA(J)?WA(H) WB(I)?WB(J)?WB(H)
WA(I)?WA(J)?31.69kgh WB(I)?WB(J)?12.90kgh
WB(I):WA(I)?90:10 WB(J):WA(J)?3:97
化工学院盐湖系 23
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℃） ?WB(I)??W?B(J)??WA(I)???WB(I)?9?WA(I)?WA(I)?3??WA(J)?WA(J) ?97?WB(I)?31.69?WA(J)?W?B(J)?12.90?WB(J)?1.33kgh?30.36kgh?11.97kgh?0.93kgh
?(1)粗钾泡沫产量： WK?4?(WA I)?WB(I))?53.20kgh
(2)尾盐浆料分解母液产量： WE(L)?WE?3?(WA(I)?WB(I))?54.06kgh (3)尾盐浆料产量： WL?WE(L)?(WA(J)?WB(J))?85.35kgh C 过滤过程的物料衡算
设：WE(N)为滤饼N中高镁母液量kgh；
WN为滤饼量kgh；
WE?(k)为粗钾泡沫经过滤后得到的母液量kgh。
已知：粗钾泡沫经过滤母液后，滤饼N含母液量为20%，即WE(N):WI?2:8。 各物料组成的含量如图4－9：
过 滤 机 ?KCl:2.76%??MgCl2:25.60%WE? K)? NaCl:1.83%??HO:69.81%?2
?KCl:24.57%??MgCl2:19.20%WK(53.20kgh)?
NaCl:3.87%??HO:52.36%?KCl:72.57%?2??MgCl2:5.12%WN? NaCl:8.36%??HO:13.95%?2
图4－9 过滤过程
由WE(N):WI?2:8 得： W'E(K)
?WE(K)?WE(N)?36.58kg/h
'E(K) WN?W(K)?W?16.62kg/h
D 洗涤过程的物料衡算
设：W1为洗涤用水量kg/h；
WO为洗涤母液量kg/h；
WB(N)为洗涤料浆中固相KCl量kg/h。 各物料组成的含量如图4－10：
24 化工学院盐湖系