從鎂電解渣中分離氯化鉀、氯化鈉和氯化鎂的方法
【專利摘要】本發明涉及從鎂電解渣中分離氯化鉀、氯化鈉和氯化鎂的方法，屬于資源回收領域。本發明要解決的技術問題是，提供一種從鎂電解渣中分離氯化鉀、氯化鈉和氯化鎂的方法。本發明從鎂電解渣中分離氯化鉀、氯化鈉和氯化鎂的方法，包括步驟：a、溶浸：將鎂電解渣溶浸，得溶浸液；b、過濾，得一次濾液和一次漿料；c、一次漿料中加水，得二次濾液和二次漿料；在二次漿料中加入鹽酸，得三次濾液和三次漿料；三次濾液蒸發結晶，得六水合氯化鎂；d、一次濾液中加入除雜劑，過濾，得四次濾液和四次漿料；四次濾液經過蒸發、結晶、得氯化鈉和氯化鉀混合物。本發明方法步驟簡單，所得產物可返回原生產工序中使用，實現了資源的回收和再利用。
【專利說明】從鎂電解渣中分離氯化鉀、氯化鈉和氯化鎂的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及從鎂電解渣中分離氯化鉀、氯化鈉和氯化鎂的方法，屬于資源回收領 域。
【背景技術】
[0002] 目前，熔鹽氯化法是TiCl4的兩大生產方法之一，目前世界鈦工業用量40 %的 11(：14源自該工藝生產。該工藝對原料適應范圍廣，產品質量好，并配套電解鎂裝置，在鎂電 解過程中會產生大量鎂電解廢鹽渣。攀鋼海綿鈦廠年產電解鎂鹽渣2500t，鎂渣中含有約 50 %的氯化鉀、25 %氯化鈉、17 %鎂的氯化物和氧化物，現鎂渣采取渣場堆埋的處理方式。 在堆填場地資源緊張、處置及環保壓力巨大的形勢下，開發能經濟有效地分離熔鹽氯化渣 中各種金屬氯化物，并將這些鹽分類循環利用或資源化的處理技術非常迫切。
[0003] 申請號為201110429551. 6的中國專利申請公開了一種從精煉鎂渣中制取低鈉光 鹵石、氯化鈉、氯化鎂的方法，然而，該發明中濾液在制取氯化鈉之前需調節K 2+、Mg2+的摩爾 比并有嚴格要求，在工業化過程中控制難度較大；另所制取的光鹵石無法直接利用，需經過 其它步驟經過分離才能使用。
[0004] 因此，尋找一種工藝簡單、實現資源循環利用的從鎂電解渣中分離氯化鉀、氯化鈉 和氯化鎂的方法，顯得尤為重要。
【發明內容】
[0005] 本發明要解決的技術問題是，提供一種從鎂電解渣中分離氯化鉀、氯化鈉和氯化 鎂的方法。
[0006] 本發明從鎂電解渣中分離氯化鉀、氯化鈉和氯化鎂的方法，包括如下步驟：
[0007] a、溶浸：將鎂電解渣和水混合，得溶浸液；其中，按質量比，鎂電解渣：水= 1:2. 5 ?3 ;
[0008] b、過濾：將溶浸液過濾，得一次濾液和一次漿料；
[0009] c、氯化鎂的回收：
[0010] 在一次漿料中加水洗滌、過濾，得二次濾液和二次漿料；
[0011] 二次濾液返回a步驟；
[0012] 在二次漿料中加入鹽酸，混合，過濾，得三次濾液和三次漿料；其中，鹽酸濃度為 10?15% v/v，二次漿料與鹽酸的料液比為1:2?3g/mL ;
[0013] 三次濾液蒸發結晶，得六水合氯化鎂；
[0014] d、氯化鉀和氯化鈉的回收：
[0015] -次濾液中加入除雜劑，混合，精密過濾，得四次濾液和四次漿料；其中，除雜劑和 一次濾液的料液比為5?10g/L ;除雜劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀中的至少一種；
[0016] 四次濾液經過蒸發、濃縮、結晶、干燥、得氯化鈉和氯化鉀混合物；結晶后的母液返 回四次濾液中；
[0017] 四次漿料返回步驟c中與一次漿料合并。
[0018] 其中，所述鎂電解渣的由以下重量百分比組分組成：5?10% MgCl2,10?30% NaCl，20?50% KC1，10?20% MgO,2?5% Mg，其余為不可避免的雜質；或由以下重量百 分比組分組成：5 ?10% MgCl2,10 ?30% NaCl，20 ?50% CaCl2,10 ?20% MgO, 2 ?5% Mg，其余為不可避免的雜質。
[0019] 進一步的，作為優選方案，b步驟中一次過濾采用壓濾的方式，濾布孔徑為500? 700mu ;更優選為600mu。
[0020] 優選地，c步驟中，按重量計，一次衆料：水=1:2?4,更優選為1:1?2 ;其中， 水來自d步驟中濾液蒸發過程產生的冷凝水。
[0021] 進一步的，作為優選方案，d步驟中，除雜劑的用量為10g/L。
[0022] 進一步的，d步驟除雜劑中還添加助濾劑，助濾劑為硅藻土、膨潤土中的至少一種， 助濾劑的添加量為除雜劑重量的〇. 5?2%。
[0023] 優選地，d步驟中精密過濾孔徑< 3 μ m ;d步驟中四次濾液結晶溫度20?40°C ; 四次濾液可以通過三效蒸發或MVR蒸發系統進行蒸發結晶，結晶后的干燥溫度多105°C，更 優選為105?110 °C。
[0024] 本發明有益效果：
[0025] 1、本發明從鎂電解渣中分離氯化鉀、氯化鈉和氯化鎂的方法中所用的設備成熟， 無需專用設備；
[0026] 2、本發明從鎂電解渣中分離氯化鉀、氯化鈉和氯化鎂的方法，步驟簡單，所得產物 可返回原生產工序中使用，實現了資源的回收和再利用。
[0027] 3、解決了目前鎂電解渣堆存帶來的環境風險，使鎂電解工序達到無害化、綠色生 產。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0028] 圖1本發明從鎂電解渣中分離氯化鉀、氯化鈉和氯化鎂的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0029] 本發明從鎂電解渣中分離氯化鉀、氯化鈉和氯化鎂的方法，包括如下步驟：
[0030] a、溶浸：將鎂電解渣和水混合，得溶浸液；其中，按質量比，鎂電解渣：水= 1:2. 5 ?3 ;
[0031] b、過濾：將溶浸液過濾，得一次濾液和一次漿料；
[0032] c、氯化鎂的回收：
[0033] 在一次漿料中加水洗滌、過濾，得二次濾液和二次漿料；
[0034] 二次濾液返回a步驟；
[0035] 在二次漿料中加入鹽酸，混合，過濾，得三次濾液和三次漿料；其中，鹽酸濃度為 10?15% v/v，二次衆料與鹽酸的料液比為1:2?3g/mL(即每g衆料加入2?3mL鹽酸）；
[0036] 三次濾液蒸發結晶，得六水合氯化鎂；
[0037] d、氯化鉀和氯化鈉的回收：
[0038] 一次濾液中加入除雜劑，混合，精密過濾，得四次濾液和四次漿料；其中，除雜劑和 一次濾液的料液比為5?lOg/L ;除雜劑為氫氧化鈉和氫氧化鉀中的至少一種；
[0039] 四次濾液經過蒸發、濃縮、結晶、干燥、得氯化鈉和氯化鉀混合物；結晶后的母液返 回四次濾液中
[0040] 四次漿料返回步驟C中與一次漿料合并。
[0041] 其中，鎂電解渣的由以下重量百分比組分組成：5?10% MgCl2,10?30% NaCl， 20?50% KC1，10?20% MgO, 2?5% Mg，其余為不可避免的雜質；或由以下重量百分比 組分組成：5 ?10% MgCl2,10 ?30% NaCl，20 ?50% CaCl2,10 ?20% MgO, 2 ?5% Mg， 其余為不可避免的雜質。同時，其中c和d步驟之間沒有先后順序之分。
[0042] 進一步的，為了達到快速、有效的固液分離效果，b步驟中一次過濾采用壓濾的方 式，濾布孔徑為500?700mu，優選為600mu。
[0043] 其中，b步驟中三次漿料主要為二氧化硅和氟化鈣組成的混合物。
[0044] 進一步的，為了兼顧洗絳效果和成本，c步驟中，按重量計，一次衆料：水=1:2? 4。c步驟中的鹽酸可以來自海綿鈦氯化尾氣處理系統水洗段。c步驟中的洗滌水來自步驟 d中濾液蒸發過程產生的冷凝水，一次漿料與洗滌水質量比為1:1?2。
[0045] 其中，d步驟中加入除雜劑的是為了防止鎂含量過高，從而在蒸發結晶過程中會 形成鉀鎂光鹵石，影響混鹽的回收和再利用，除雜劑的用量優選為l〇g/L。為了提高過濾效 率，d步驟中除雜劑中還添加助濾劑，如硅藻土、膨潤土等，助濾劑的添加量為除雜劑重量的 0· 5 ?2%〇
[0046] 進一步的，為了得到滿足質量要求的氯化鈉和氯化鉀，d步驟中精密過濾孔徑 彡3 μ m ;d步驟中四次濾液結晶溫度20?40。。;四次濾液可以通過三效蒸發或MVR蒸發系 統進行蒸發結晶，結晶后的干燥溫度彡l〇5°C，干燥溫度優選為105?IKTC。
[0047] 下面結合實施例對本發明的【具體實施方式】做進一步的描述，并不因此將本發明限 制在所述的實施例范圍之中。
[0048] 本發明實施例中采用的鎂電解各組分及含量為：5. 5% MgCl2、25% NaCl、49% KC1、16% Mg0、3% Mg，其余為不可避免的雜質。
[0049] 實施例1
[0050] 鎂含量過高，會使得蒸發結晶過程中會形成鉀鎂光鹵石，影響氯化鉀和氯化鈉混 鹽的回用；為降低濾液中鎂含量，在一次濾液中加除雜劑，檢測濾液中鈣、鎂含量（表1);
[0051] 表1加入除雜劑后濾液中鈣、鎂含量
[0052]
【權利要求】
1. 從鎂電解渣中分離氯化鉀、氯化鈉和氯化鎂的方法，其特征在于，包括如下步驟： a、 溶浸：將鎂電解渣和水混合，得溶浸液；其中，按質量比，鎂電解渣：水=1:2. 5?3 ; b、 過濾：將溶浸液過濾，得一次濾液和一次漿料； c、 氯化鎂的回收： 在一次漿料中加水洗滌、過濾，得二次濾液和二次漿料； 二次濾液返回a步驟； 在二次漿料中加入鹽酸，混合，過濾，得三次濾液和三次漿料；其中，鹽酸濃度為10? 15% v/v，二次漿料與鹽酸的料液比為1:2?3g/mL ; 三次濾液蒸發結晶，得六水合氯化鎂； d、 氯化鉀和氯化鈉的回收： 一次濾液中加入除雜劑，混合，精密過濾，得四次濾液和四次漿料；其中，除雜劑和一次 濾液的料液比為5?10g/L ;除雜劑為氫氧化鈉、氫氧化鉀中的至少一種； 四次濾液經過蒸發、濃縮、結晶、干燥、得氯化鈉和氯化鉀混合物；結晶后的母液返回四 次濾液中； 四次漿料返回步驟c中與一次漿料合并。
2. 根據權利要求1所述的從鎂電解渣中分離氯化鉀、氯化鈉和氯化鎂的方法，其特征 在于，所述鎂電解渣的由以下重量百分比組分組成：5?10% MgCl2，10?30% NaCl，20? 50 % KC1，10?20 % MgO, 2?5 % Mg，其余為不可避免的雜質； 或由以下重量百分比組分組成：5?10 % MgCl2,10?30 % NaCl，20?50 % CaCl2，10? 20% MgO, 2?5% Mg，其余為不可避免的雜質。
3. 根據權利要求1或2所述的從鎂電解渣中分離氯化鉀、氯化鈉和氯化鎂的方法，其特 征在于：b步驟中一次過濾采用壓濾的方式，壓濾所用濾布孔徑為500?700mu。
4. 根據權利要求3所述的從鎂電解渣中分離氯化鉀、氯化鈉和氯化鎂的方法，其特征 在于：b步驟中一次過濾的濾布孔徑為600mu。
5. 根據權利要求1-4任一項所述的從鎂電解渣中分離氯化鉀、氯化鈉和氯化鎂的方 法，其特征在于：c步驟中，按重量計，一次衆料：水=1:2?4,其中，水來自d步驟中濾液 蒸發過程產生的冷凝水。
6. 根據權利要求5所述的從鎂電解渣中分離氯化鉀、氯化鈉和氯化鎂的方法，其特征 在于：c步驟中，按重量計，一次衆料：水=1:1?2。
7. 根據權利要求1-6任一項所述的從鎂電解渣中分離氯化鉀、氯化鈉和氯化鎂的方 法，其特征在于：d步驟中，除雜劑的用量為10g/L。
8. 根據權利要求7所述的從鎂電解渣中分離氯化鉀、氯化鈉和氯化鎂的方法，其特征 在于：d步驟除雜劑中還添加助濾劑，助濾劑為硅藻土、膨潤土中的至少一種，助濾劑的添 加量為除雜劑重量的〇. 5?2%。
9. 根據權利要求1-6任一項所述的從鎂電解渣中分離氯化鉀、氯化鈉和氯化鎂的方 法，其特征在于：d步驟中精密過濾孔徑< 3 y m ;d步驟中四次濾液結晶溫度20?40°C ;四 次濾液可以通過三效蒸發或MVR蒸發系統進行蒸發結晶，結晶后的干燥溫度多105°C。
10. 根據權利要求9所述的從鎂電解渣中分離氯化鉀、氯化鈉和氯化鎂的方法，其特征 在于：結晶后的干燥溫度為105?110°C。
【文檔編號】B09B3/00GK104495876SQ201510006687
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2015年1月6日 優先權日:2015年1月6日
【發明者】張景壘, 劉昌林, 黃子良, 陽露波, 黎建明, 查笑樂, 任艷麗, 夏建輝, 于秀芳 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司