平落富钾卤水钾的富集及提硼工艺研究

摘要

川西平落海相深层地下卤水含有极为丰富钾硼溴碘资源，其储量均达到特大级矿产，为全球所罕见，具有极为重要的开发价值。而目前对于该类型超高钾、硼、溴含量的多组分复杂卤水，国内外尚未有成熟的综合利用技术报道，因而研究开发出适用于该类型卤水、湿润自然条件下的卤水提钾、提硼技术，是该类型卤水资源综合利用的关键。本课题以此为目标，提出蒸发结晶-制钾盐-萃取提硼的综合利用钾硼新工艺，深入研究了卤水在蒸发过程中钾、硼、溴、碘、镁、钙的富集规律，并确定了优化的蒸发工艺;深入研究了萃取法提硼的工艺条件，形成了异辛醇/仲辛醇12级萃取、11级反萃取提硼的新技术。研究表明，本研究采用本提钾、硼工艺，具有工艺简单、能耗低、组分收率高的特点。
　　本研究主要内容包括：⑴通过Na+，K+，Mg2+//Cl-—H2O水盐体系稳定相图的初步分析，结合实验结果确定蒸发终点，其中K+在蒸发水率为35％时已接近或达到饱和状态。最终确定原卤在蒸发水率为38％～40％之间，可以生产出收率为50％以上的工业盐，而钾的损失率可以控制在2％以内。⑵在以低钙镁高含硼体系卤水为原料的前提下，选取合适的萃取剂是本工艺研究的关键，萃取剂配比为:异辛醇/仲辛醇/航空煤油=10/1/6.43，萃取相比为2/1，反萃相比为2.4～3.5/1，萃取级数为12级，反萃取级数为11级，能够取得较好的效果。⑶在萃硼原卤中加入双氧水(15％)10ml/L，可有效的消除萃取中产生的第三相。

目录

声明

摘要

1．1 课题意义

1．1．1 我国地下卤水资源丰富、开发价值大

1．1．2 平落古地层卤水资源巨大，开发意义重大

1．1．3 平落坝富钾卤水中提取的钾盐、硼产品用途广、市场紧缺

1．2 国内外卤水提钾、提硼的技术研究现状

1．2．1 国内外卤水综合利用现状

1．2．2 卤水提钾技术研究现状

1．2．3 卤水提硼技术研究现状

1．3 平落坝富钾卤水提钾、硼存在的主要问题

1．4 本课题研究背景

1．5 本课题目标及研究内容

1．5．1 目标

1．5．2 研究内容

2．1 实验仪器

2．2 实验试剂

2．3 分析方法

2．4 实验方法

2．4．1 卤水蒸发实验

2．4．2 萃取提硼实验

2．5 总体工艺流程

第3章 卤水中钾的蒸发富集工艺研究

3．1 相图分析

3．2 探索在低温条件下原卤中各主要元素的富集情况及析盐规律

3．2．1 原卤中各主要元素的富集情况

3．2．2 原卤经蒸发去水各主要物质的损失情况

3．3 在负压、低温条件下，寻求最佳的钠、钾分离点

3．4 确定低温下硼酸的析出点

3．5 扩大验证实验

3．6 本章小结

第4章 萃取提硼技术研究

4．1 萃取剂优选

4．2 不同萃取剂中萃取剂浓度对萃取效率影响

4．2．1 改变萃取剂组成

4．2．2 改变卤水体积

4．2．3 比较两种稀释剂对萃取率和反萃率的影响

4．3 有机相的饱和度测定

4．4 提溴母液萃取级数的确定及有机相反萃级数确定

4．4．1 提溴母液萃取级数的确定

4．4．2 有机相反萃级数确定

4．5 循环实验

4．6 第三相问题

4．6．1 碱处理法

4．6．2 氧化吸附法

4．6．3 第三相成分分析

4．6．4 第三相成因分析

4．6．5 第三相的解决

4．7 硼砂制备和母液循环

4．7．1 提高反萃效率

4．7．2 验证实验

4．8 工艺流程图

4．9 本章小结

5．1 蒸发工段

5．1．1 蒸发工段工艺流程特点

5．1．2 蒸发工段工艺流程简要设计

5．1．3 控制方法

5．1．4 主要设备选择

5．2 萃硼工段

5．2．1 萃硼工段工艺流程特点

5．2．2 萃硼工段工艺流程简要设计

5．2．3 控制方法

5．2．4．产品及原料的储存、运输

5．2．5 主要设备选择

5．3 硼砂工段

5．3．1 硼砂工段工艺流程特点

5．3．2 硼砂工段工艺流程简要设计

5．3．3 控制方法

5．3．4 主要设备选择

结论

致谢

参考文献