1、制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺天津科技大学天津科技大学制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺钾盐的主要品种：KCl（约占95%）、K2SO4(约占5%），其他少量KNO3等钾盐的主要用途：肥料（约占95%）、其它用途如生产其他含钾化学品、要用等制取钾盐原料：钾盐矿：在地壳中占第七位，总量1250亿吨，主要集中在美、德、法、俄罗斯、加拿大等国，我国很少；主要品种有钾石盐、光卤石等 含钾盐湖卤水：青海察尔汗、新疆罗布泊等含钾地下卤水：四川、湖北江陵等地海水系统：海水中含钾量占第六位、含量为0.33g/L制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 苦卤是在晒盐过程中最后甩出的母液，随着水分的不断蒸发，苦卤是在晒盐过程中最后甩
2、出的母液，随着水分的不断蒸发，KCl得到得到富集，再经过复晒，一般含富集，再经过复晒，一般含KCl量可达量可达25g/l以上，是海水中以上，是海水中KCl含量的含量的70倍，我国每年生产海盐倍，我国每年生产海盐3000万吨以上，每产万吨以上，每产1吨原盐相应排出吨原盐相应排出300Be的苦的苦卤为卤为0.8m3左右，由于渗透和输送过程等损失，我国每年的苦卤产量约为：左右，由于渗透和输送过程等损失，我国每年的苦卤产量约为：2000万万m3，是提取钾盐的重要资源之一。，是提取钾盐的重要资源之一。“苦卤苦卤”这一名称是由制盐母液中含有大量的具有苦味的镁盐而来的。这一名称是由制盐母液中含有大量的具有苦
3、味的镁盐而来的。制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 苦卤的组成苦卤的组成 含量 苦卤的粘度苦卤的粘度苦卤的比热容苦卤的比热容苦卤中含有丰富的无机盐类，含量较多的有氯化钠、氯化钾、硫酸镁、氯化镁、溴化镁，少量的钙盐、锂盐、碘化物等，300Be左右苦卤组成如下表：60110NaClg/L20256075150180单位 KClMgSO4MgCl2化学成分 一般来说，苦卤的浓度升高时，NaCl含量降低，而KCl、MgCl2、MgSO4的含量则升高。苦卤的粘度随着浓度的提高而显著增大。随着温度的升高而显著降低。一般卤水的比热小于纯水的比热，而且随着浓度的升高而减小，随着温度的升高而增大。制盐与盐化制盐与盐化
4、工艺工艺苦卤的沸点苦卤的沸点苦卤的苦卤的PH值值苦卤的沸点随苦卤的浓度的升高而升高，随苦卤的浓度的降低而降低；随外界压力的升高而升高，随外界压力的降低而降低。常压下苦卤的沸点见下表：一般卤水都是中性溶液，如300Be的苦卤其PH值大约在7.07.4之间，当苦卤加热蒸发时，PH值随着苦卤浓度的增高而减小，主要原因是在加热时有部分盐类（如氯化镁）发生水解所致。0Be51015202530323436沸点/100.4101.6103.2105.1107.4111.0115.3121.4129制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 0Be/苦卤化学组成（耶涅克指数值Z）K+1/2Mg2+1/2SO42-Na+H
5、2O30.6/204.5075.8019.7012.30735.4 苦卤中主要含有NaCl、KCl、MgSO4、MgCl2、CaSO4、MgBr2等，因为CaSO4和MgBr2含量较少，为便于分析问题，忽略这两种盐的含量，这时体系就变成了Na+、K+、Mg2+/Cl-、SO42-H2O五元交互体系。因此利用上述体系的平衡相图来分析苦卤在不同温度下蒸发时的析盐规律。例：有一苦卤的组成如表所示。0Be/相对密度d苦卤化学组成（g/L)NaClKClMgCl2MgSO430.6/201.26696.6222.54179.5579.58制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 如何确定苦卤生产氯化钾的流程？如何确
6、定苦卤生产氯化钾的流程？高温盐蒸发析盐苦卤兑卤蒸发析盐析硫酸镁分离盐固液分离高温固液分离冷却结晶固液分离浓厚卤光卤石分解水氯化钾洗涤水副生卤已知原料组成已知原料组成制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 Eps：MgSO47H2OCar：KClMgCl26H2OBis：MgCl26H2O1、相图分析析盐规律制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺阶段体系点液相点固相点过程情况一MNaCl析出二MMLSNaCl、MgSO47H2O析出三MLE0S S1NaCl、MgSO47H2O、KCl析出四ME0S1 S2NaCl、MgSO47H2O、Car析出,KCl溶解（溶完）五ME0 E1S2 S3NaCl、MgSO47H2
7、O、Car析出六ME1S3 MNaCl、MgSO47H2O、Car析出制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 苦卤在低温蒸发时有氯化钾单独析出，但析出量很少，而且继续蒸发氯化钾溶解，然后有两种含钾复盐Pic和Car析出，且Pic最后完全转化为Car。制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 Eps：MgSO47H2OHex：MgSO46H2OPen：MgSO45H2OTet：MgSO44H2OKai：KClMgSO43H2OCar：KClMgCl26H2OBis:MgCl26H2O制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 阶段体系点液相点固相点过程情况一MNaCl析出二MMASnNaCl、Eps析出三MAOSn S1NaCl、
8、Eps、Kai析出四MOS1Eps脱水为Hex，其它盐不参与五MO QS1 S2NaCl、Kai析出，Hex溶解六MQS2Hex脱水为Pen，其它盐不参与制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺阶段体系点液相点固相点过程情况七MQ SS2 S3NaCl、Pen、Kai析出八MSS3Pen脱水为Tet，其它盐不参与九MSUS3 S4NaCl、Tet、Kai析出十MUS4 S5NaCl、Tet、Car析出，Kai溶解十一MU VS5 S6NaCl、Tet、Car析出十二MVS6 MNaCl、Tet、Car、Bis析出制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 苦卤在常温蒸发时没有氯化钾单独析出，但有两种含钾复盐Kai和Ca
9、r析出，且kai最后完全转化为Car。制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 苦卤高温蒸发过程析盐规律（苦卤高温蒸发过程析盐规律（110110）阶段体系点液相点固相点过程情况一MMNaCl析出二MMLM1NaCl、MgSO4H2O共析三MLE1M1S1NaCl、MgSO4H2O、Car共析四ME1（蒸干）S1 MNaCl、MgSO4H2O、Car、Bis共析结论：苦卤在高温等温蒸发过程中，没有结论：苦卤在高温等温蒸发过程中，没有KClKCl析出，只有析出，只有KClMgCl26H2O（光卤石）一种含钾复盐析出。（光卤石）一种含钾复盐析出。制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 苦卤在
10、高温蒸发时没有氯化钾单独析出，只有一种含钾复盐Car析出，且析盐具有明显的阶段性。制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 相图分析结论：相图分析结论：低温（低温（0）相图分析结论：）相图分析结论：苦卤在低温蒸发到某一阶段后，虽有KCl结晶析出（伴随着大量NaCl和MgSO47H2O析出），继续蒸发时KCl溶解，苦卤中的KCl主要是以光卤石的形式析出。常温（常温（25）相图分析结论：）相图分析结论：苦卤在常温蒸发时没有KCl析出，只有钾盐镁矾和光卤石两种含钾复盐析出，而且随着蒸发过程的继续进行析出的钾盐镁矾又完全溶解，最后以光卤石形式析出。高温（高温（100）相图分析结论：）相图分析结论：苦卤在高温等温蒸
11、发过程中，没有KCl析出，只有KClMgCl26H2O（光卤石）一种含钾复盐析出。制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 相图分析总结论：相图分析总结论：综上所述，低温（综上所述，低温（0）、常温（）、常温（25）以及高温（）以及高温（110）几种温度）几种温度下的相图分析可知：下的相图分析可知：在不同温度下进行等温蒸发，其析盐规律各不相同。在不同温度下进行等温蒸发，其析盐规律各不相同。KCl只有在只有在0蒸发时与其它盐一起析出，而在其他情况下均以含钾复盐蒸发时与其它盐一起析出，而在其他情况下均以含钾复盐的形式析出，其复盐有的形式析出，其复盐有Kai、Car两种，但最后都转化成光卤石两种，但最后都转化成
12、光卤石。制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺（1 1）苦卤常温蒸发实验：）苦卤常温蒸发实验：苦卤常温蒸发实验结果见下表和图：苦卤常温蒸发实验结果见下表和图：0Be/固相组成（%）NaClMgCl2MgSO4KClH2O30/300000030.8/3090.71.270.770.037.2532.08/3089.01.570.910.078.3332.8/3088.71.721.050.128.6633.97/30.533.97/30.588.01.961.100.128.8334.6/30.580.51.835.695.690.1011.9535.12/29.935.12/29.959.81.761
13、7.540.630.6322.2036.12/30.536.12/30.546.93.453.4521.755.675.6722.6637.28/3044.14.8521.106.4333.8038.22/3043.75.1820.806.5824.0038.90/3043.55.3720.606.8124.012、苦卤中主要盐类分离的科学试验制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺eBo蒸发母液分离盐类后母液组成 克/升每段析出盐量（克）析出盐类成分%/体积升NaClMgCl2MgSO4KClNaClMgCl2MgSO4KClH2O30/301.00120.76147.0477.4120.5300000
14、030.8/300.885103.07166.6386.6123.0023.290.981.270.770.037.2532.08/300.79085.80188.6495.4025.1429.187.731.821.110.119.2332.8/300.72671.25204.07103.2426.7517.186.082.171.320.2310.2033.97/300.66653.09221.38111.8829.4916.785.372.851.650.169.9734.6/300.61541.62239.65113.27113.2733.3420.448.771.2824.8024.
15、80微25.1535.15/29.90.51830.58281.6494.6637.4237.4260.023.361.6337.55微37.4636.15/30.50.4041.98375.8066.1612.5569.115.027.517.5131.6719.4519.4526.3537.28/300.3624.82406.0566.715.7818.711.3022.6222.6213.0715.0237.9938.22/300.3440.62421.1567.503.843.815.8027.482.5116.4237.7238.91/300.3292.14433.5869.752.
16、992.420.1925.994.0813.6536.09制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 由表及图可以看出：（1）苦卤蒸发至340Be以前为NaCl单独析出阶;（2）在3435.5 0Be有MgSO4大量析出，通过计算或固相鉴定，析出的固相为MgSO47H2O；（3）在3536.2之间有KCl和MgSO4大量析出，在此阶段KCl和MgSO4是结合成KClMgSO43H2O形式析出；（4）在38.537.2之间有MgCl2和KCl大量析出,且MgSO4不断溶解，在此阶段为KClMgCl26H2O析出，KClMgSO43H2O溶解。通过上面
17、的分析可以看出：苦卤常温蒸发试验的析盐规律与25五元平衡相图分析的结果基本符合。制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 沸点比重d高温液相组成（kg/m3）NaCl析出率（%）MgSO4析出率（%）KClNaClMgSO4MgCl2原料30.60Be/3022.54 96.61 79.85179.64001171.290932.8966.59107.22107.22266.4352.888.208.201191.301638.9053.2070.25311.7369.9948.851211.306444.8332.9336.87360.9182.9176.841231.310449.0525.9529.
18、44393.2287.6683.061251.313951.8922.0820.03419.7990.0989.111271.326654.0416.4518.55438.3692.9090.321291.332156.2656.2615.1711.48456.3493.7594.271311.332852.5311.6712.88468.6195.3394.00（2 2）苦卤高温蒸发分实验）苦卤高温蒸发分实验：高温蒸发实验结果见下表和图制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 苦卤高温蒸发实验结论：从上述实验数据及
19、有关图表可以得出：（1）苦卤在高温蒸发时，温度在117以前主要为NaCl析出；（2）117左右MgSO4H2O开始饱和，117121之间为MgSO4H2O的大量析出阶段；（3）沸点在121时，NaCl和MgSO4的析出率在80%左右，沸点在127时，NaCl和MgSO4的析出率已达到90%以上（即已充分析出）；（4）沸点在129左右时开始有钾盐析出。这一试验结果与前面用110的五元平衡相图分析的结果基本符合。制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺苦卤低温蒸发：有KCl析出，但析出量很少；常温蒸发：没有KCl析出，但有含钾复盐析出，Kai和Car高温蒸发：析出Car制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺通过相图分析
20、和科学试验的分析：通过相图分析和科学试验的分析：（1）在苦卤的蒸发过程中，常温蒸发和高温蒸发时没有）在苦卤的蒸发过程中，常温蒸发和高温蒸发时没有KCl的单独析出阶的单独析出阶段，只有钾的复盐（钾盐镁矾和光卤石）析出，低温蒸发时有段，只有钾的复盐（钾盐镁矾和光卤石）析出，低温蒸发时有KCl析出，析出，但析出率很低，且是与其他盐一起析出，因此用低温蒸发的方法从苦卤但析出率很低，且是与其他盐一起析出，因此用低温蒸发的方法从苦卤中直接提取中直接提取KCl是不可能的。是不可能的。（2）在常温蒸发时有钾盐镁矾）在常温蒸发时有钾盐镁矾(Kai)和光卤石和光卤石(Car)两种含钾复盐析出，且两种含钾复盐析出，
21、且KCl的析出率均在的析出率均在80%以上，因此这两种复盐都有可能成为提取以上，因此这两种复盐都有可能成为提取KCl的中的中间产品，那么选择哪一种更好呢？可以利用相图进行分析间产品，那么选择哪一种更好呢？可以利用相图进行分析：3、苦卤生产KCl原则流程的确定制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺结论：钾盐镁矾是一种结论：钾盐镁矾是一种异成分复盐，加水分解，异成分复盐，加水分解，析出另一种复盐软钾镁析出另一种复盐软钾镁矾。矾。制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 从上述相图分析可知：钾盐镁矾（KClMgSO43H2O）是异成分复盐，加水分解得到软钾镁矾（K2SO4MgSO46H2O)，软钾镁矾也是异成分复盐，加水
22、分解析出K2SO4，因此不能作为生产氯化钾的中间产品。制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺光卤石（Car：KClMgCl26H2O）是异成分复盐，加水分解析出氯化钾，可以作为生产氯化钾的中间产品。光卤石（Car）加水过程相图分析制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺（3）由苦卤高温蒸发试验可以看出，在蒸发过程中各种盐类析出有明显的阶段性:沸点在117以前为NaCl单独析出;在117129之间为MgSO4H2O大量析出阶段，此阶段有90%以上析出，KCl进一步富集;129左右开始有钾盐析出;因此只要控制蒸发沸点在129之前（在钾盐析出前）进行高温固液分离，即可以把绝大部分的固相NaCl、MgSO4H2O分离出去，
23、使KCl全部富集在母液中，再制取光卤石。制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺（4）把25的五元相图与110时的五元相图进行比较可以看出，在高温时结晶区扩大，光卤石结晶区缩小，而在低温时恰好相反，这一点也说明高温蒸发时对分离等杂质盐类比低温蒸发更有利；另外利用低温时光卤石结晶区扩大这一特点，可以将苦卤在高温蒸发得到的清液进行冷却，必然有大量光卤石析出。制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 由以上的分析可以确定苦卤生产氯化钾的原则流程如下：苦卤生产氯化钾的原则流程的确定：高温盐蒸发析盐苦卤蒸发析盐析硫酸镁分离盐固液分离高温固液分离冷却结晶固液分离浓厚卤光卤石分解水氯化钾制盐与盐化制盐
24、与盐化工艺工艺 苦卤生产氯化钾的工艺流程（框图）：效兑卤固液分离氯化钾蒸发析盐析硫酸镁洗涤高温盐分离盐固液分离浓厚卤光卤石分 解水蒸发析盐苦卤高温固液分离冷却结晶去提溴水副生卤制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 苦卤生产氯化钾的工艺流程（框图）：效前兑卤低温盐（苦盐）固液分离氯化钾蒸发析盐析硫酸镁洗涤高温盐固液分离浓厚卤光卤石分 解水兑卤苦卤高温固液分离冷却结晶去提溴水副生卤制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺小小 结：结：原原 料料相图分析相图分析室内实验室内实验理论基础、确定理论基础、确定实验方案实验方案理论基础、确定理论基础、确定中试原则流程中试原则流程中中 试试规模生产规模生产放大放大改进完善流程、
25、改进完善流程、解决技术、设备解决技术、设备问题等问题等制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺（一）原料卤水的预处理（一）原料卤水的预处理 用蒸发浓缩的方法从苦卤中提取氯化钾，首先是进行高温蒸发浓缩，用蒸发浓缩的方法从苦卤中提取氯化钾，首先是进行高温蒸发浓缩，先把大量的水分、先把大量的水分、NaCl和分离出去，母液再进行冷却析出光卤石。一般和分离出去，母液再进行冷却析出光卤石。一般晒盐后的苦卤浓度多在晒盐后的苦卤浓度多在280Be左右，经明沟输送到化工厂附近时，由于左右，经明沟输送到化工厂附近时，由于稀释其浓度一般为稀释其浓度一般为2627 0Be，这种低浓度的卤水，这种低浓度的卤水含有大量水分含有大量水
26、分和和NaCl，在高温蒸发过程中在高温蒸发过程中要蒸发大量的水分要蒸发大量的水分，燃料消耗很大，使其成本增高，而，燃料消耗很大，使其成本增高，而且在蒸发过程中要析出大量的固相盐类，使且在蒸发过程中要析出大量的固相盐类，使固液比高达固液比高达50%，使蒸发操作，使蒸发操作和固液分离很困难，同时在固液分离过程中不可避免地要带失大量的母液，和固液分离很困难，同时在固液分离过程中不可避免地要带失大量的母液，从而造成钾盐损失很大，为此各生产厂非常重视原料卤水的处理。从而造成钾盐损失很大，为此各生产厂非常重视原料卤水的处理。制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺卤水预处理的方法冬季除硫酸镁冬季除硫酸镁:利用冬季气温
27、降低，自然冷冻除MgSO47H2O，同时除去水分和硫酸镁杂质。化学方法化学方法:利用制碱厂排出的废液（含大量CaCl2，与硫酸镁反应生成溶解度较小的硫酸钙，达到除SO42-的目的。复晒法复晒法:将苦卤重新送回盐田，利用太阳能蒸发水分，同时析出大量NaCl，副产部分盐，达到浓缩和除杂的目的。制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 项目27.5282930313232.834.0耗卤体积7270666051.54740.537.6蒸发水量（吨）42.540.8363126.521.517.315.3耗煤量（吨）8.07.66.45.75.14.64.2蒸发析盐量（吨）17.513.810.58.26.76.
28、05.22以27.50Be为100%100106112123143175197 生产1吨一级氯化钠的各种物料消耗比较表（生产统计数据）0Be制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺复晒的作用：复晒的作用：苦卤浓度每提高10Be，其各项经济指标如下：1、节省燃料，每吨氯化钾可达0.75吨煤；2、设备生产能力提高18.0%；3、由于减少了高低温盐带失的澄清液，KCl提取率可提高2.0%；4、每吨KCl能在复晒过程副产的工业盐0.5吨；5、产品的成品约下降58%。度的确定：度的确定：复晒终止浓复晒终止浓复晒过程不析出其他盐类，只由复晒过程不析出其他盐类，只由NaClNaCl析出：析出：34340 0BeBe以前
29、越高越好。以前越高越好。当地的气候条件，一般为313132320 0BeBe制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 0.150.250.40.60.825016.68814.29012.5810010169.0908.33086.67129524954169（二）兑卤（二）兑卤MgSO4/MgCl2MgCl2/KCl苦卤蒸发钾盐损失与MgSO4/MgCl2、MgCl2/KCl比值的关系制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺NaClMgCl2MgSO4KCl单位单位85.80188.6495.4025.14g/L例如：32.080Be苦卤组成如下(g/L)2188.647.525.14M
30、gClKCl4295.400.506188.64MgSOMgClM,在有钾析出区？增加MgCl2含量加入氯化镁（固体）加入浓厚卤（液体）加入提溴废液（液体）制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺兑卤：是指苦卤、浓厚卤以及氯化钾生产过程的副生卤互相搀兑兑卤比：苦卤体积与浓厚卤体积之比兑卤的作用：改变卤水组成，镁钾比值，镁镁比值，使卤水在蒸发过程无钾盐析出；降低蒸发过程卤水的固液比，有利于蒸发操作；同离子效应，使氯化钠析出更充分。兑卤比的弊病：兑入的浓厚卤在生产过程中空运转，能耗增加，设备生产能力降低。制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺兑卤比如何确定：苦卤冬季除硫酸镁后兑卤比有何变化：制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺
31、兑卤过程的计算：物料物料苦卤苦卤浓厚卤浓厚卤分解液分解液洗涤液洗涤液体积/m3V1V2V3V2MgCl2含量（g/L)CM1CM2CM3CM4KCl含量（g/L)Ck1Ck2Ck3Ck4(1)苦卤体积计算：(2)浓厚卤体积计算：未析出组分(3)兑卤比计算(4)兑卤流程：制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺1、蒸发的目的 浓缩蒸发水分 使杂质盐（NaCl、MgSO4H2O)充分析出 KCl和MgCl2富集2、蒸发的要求 使杂质盐（NaCl、MgSO4H2O)充分析出 Car恰好饱和，而又不析出三盐共饱（三）蒸发和高温固液分离（三）蒸发和高温固液分离制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺水水苦卤蒸 发NaCl蒸 发
32、MgSO4H2O、NaCl高温固液分离澄清液理论上对NaCl、MgSO4H2O、Car三盐共饱T保温T终3、蒸发的终止沸点制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺五元交互体系，独立组分数C=5三固一液，相数P=4自由度F=C-P+1=5-4+1=2两个自由变量温度：保温温度T保温某一组分含量：MgCl2/KCl蒸发终止沸点T终：取决于操作压力和卤水（澄清液）浓度海水系统卤水当压力一定时沸点与浓度有很好对应关系制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺保温温度保温温度液相组成克液相组成克/100/100克溶液克溶液MgCl2/KClNaClKClMgCl2MgSO490907.77.71.621.623.923.9230
33、.0130.011.811.8111.311.31.311.312.882.8832.4632.461.541.5418.718.70.790.791.841.8434.3834.381.341.3430.730.70.660.661.181.1836.2036.201.131.131001007.47.41.101.104.304.3031.8831.881.831.839.79.71.011.013.423.4233.0433.041.561.5615.415.40.810.812.282.2835.0035.001.401.4026.226.20.720.721.411.4136.993
34、6.991.171.1736.736.70.790.791.041.0438.1538.151.051.05不同温度和不同不同温度和不同MgCl2/KCl比值时比值时NaCl、MgSO4H2O、Car三盐共饱溶液组成三盐共饱溶液组成制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺不同温度和不同不同温度和不同MgCl2/KCl比值时比值时NaCl、MgSO4H2O、Car三盐共饱溶液组成三盐共饱溶液组成保温温度液相组成克/100克溶液MgCl2/KClNaClKClMgCl2MgSO41106.21.175.1832.200.598.11.004.1533.550.4810.70.833.2434.730.4114
35、.30.752.5235.970.3219.30.791.9337.130.2727.50.601.4138.640.2035.20.521.1339.950.19制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺不同温度和不同不同温度和不同MgCl2/KCl比值时比值时NaCl、MgSO4H2O、Car三盐共饱溶液组成三盐共饱溶液组成保温温度液相组成克/100克溶液MgCl2/KClNaClKClMgCl2MgSO41205.41.236.0532.790.416.90.954.9534.140.368.93.9535.210.3111.70.603.1436.640.2816.40.492.3137.900.2
36、521.90.441.7739.690.2028.20.291.4440.830.1434.10.141.2442.180.16制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺表中可知：T保温一定，MgCl2/KCl，澄清液中KCl的含量；MgCl2/KCl一定，T保温，澄清液中KCl的含量。因此：适当少兑浓厚卤（MgCl2/KCl稍低些），适当提高保温温度对生产有利蒸发终止沸点蒸发压力澄清液浓度保温温度T保温MgCl2/KCl制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺蒸发终止沸点与保温温度、卤水镁钾比值的对应关系（常压）蒸发终止沸点与保温温度、卤水镁钾比值的对应关系（常压）KClMgCl2KClMgCl2保温温度保温温度终止
37、沸点终止沸点保温温度保温温度终止沸点终止沸点10.810.89090125.5125.510.810.8110110129.7129.713.613.69090126.8126.813.613.611011013113115.815.89090127.4127.415.815.8110110131.6131.618.518.59090128.3128.318.518.5110110132.5132.510.810.8100100127.6127.610.810.8120120131.8131.813.613.610010012912913.613.6120120133.1133.115.815
38、.8100100129.5129.515.815.8120120133.7133.718.518.5100100130.4130.418.518.5120120134.6134.6制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺蒸发终止沸点与保温温度、卤水镁钾比值的对应关系（常压）蒸发终止沸点与保温温度、卤水镁钾比值的对应关系（常压）制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺4、蒸发效数和蒸发流程蒸发效数：0KmTTNt例1：T0=151.7,Tk=45.3氯化钾生产一般=24+1+2=27 151.745.32.8727 10N例2：T0=158.7,Tk=45.3氯化钾生产一般=24+1+2=27 158.745.33.0
39、627 10N氯化钾生产一般采用两效，三效蒸发制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺蒸发流程：工艺要求高温排料（保温温度为100110）苦卤的粘度随着温度而大大对于两效蒸发：？对于三效蒸发：？制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺负压降温操作压力的确定负压降温操作压力的确定 真空度/mmHg负压降温器排料温度/01283101134151055209761084680727215874053为什么要负压降温？负压降温器及工作原理：负压降温器排料温度=T保温+58（管路损失）制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺高温盐洗涤：高温盐夹带大量母液（含钾量很高）温度高（T保温）问题：带失大量钾，收率 转鼓真空过滤解决方法：洗涤洗涤
40、剂：低浓度苦卤（或者混合卤水高温盐利用：冻硝 生产硫酸钾 分离：盐和硫酸镁制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺（四）冷却结晶（四）冷却结晶相图分析和实验可得其冷却过程析盐规律:浓度浓度/0BeMgSO4MgCl2KClNaCl3636.22.32.731322.83.71.51.7澄清液组成（w%）开始冷却只有NaCl+MgSO4H2O析出，光卤石（Car）从不饱和到饱和；冷却至某一温度时Car饱和，这时NaCl+MgSO4H2O+Car析出制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 继续冷却至某一温度，液相点离开Car、MgSO4H2O共饱线，进入Car结晶区，此时MgSO4H2O不饱和，只有NaCl+Car析出
41、，以前析出的MgSO4H2O返溶；冷却至25时绝大部分Car已析出，继续冷却MgCl26H2O析出制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺冷却温度T保温Car饱和MgSO4H2O开始溶解MgSO4H2O溶完755025MgCl26H2O开始析出NaCl+MgSO4H2O析出NaCl+MgSO4H2O+Car析出NaCl+Car析出制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺如果冷却温度太高：如果冷却温度太低：适宜的冷却温度：光卤石析出率光卤石质量（纯度）技术可能性经济合理性制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺冷却温度/光卤石析出率/%MgCl2/KCl=11.1MgCl2/KCl=12.8MgCl2/KCl=14.5100000
42、9517.915.5169029.932.830.78544.248.345.47559.16665.15584.488.385.34590.790.991.23593.794.794.52595.696.295.8冷却终温的确定冷却终温的确定制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺冷却终温的确定冷却终温的确定 制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 冷却至同一温度时，不同MgCl2/KCl卤水Car析出率不同，但温度低于45时析出率相差不大；冷却温度，Car析出率；冷却至45时Car析出率已经90%,25时Car析出率95%,说明此时冷却温度，Car析出率增加很少。另一方面：冷却温度，动力消耗冷却终温：3040制
43、盐与盐化制盐与盐化工艺工艺气温变化时，蒸发终止沸点、保温温度、冷却终温之间如何调节？正常情况下光卤石组成：KCl：21%左右MgCl2:31%左右NaCl:7%左右MgSO4：1%左右NaCl含量偏高（10%)分析原因MgSO4含量含量偏高分析原因MgCl2含量含量偏高分析原因制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺冷却结晶流程及设备：两级冷却？真空结晶器：风冷塔：制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺物料衡算：例题：物料名物料名称称浓度浓度/0BeKClNaClMgCl2MgSO4H2O单位单位澄清液36.532.010.0336.014.8935.8g/L浓厚卤36.52.806.0439.029.1861.7
44、g/L光卤石22.07.3131.290.4638.95W%以1m3澄清液为基准，计算：（1）光卤石析出量；（2）得到浓厚卤量；（3）冷却结晶过程蒸发水分量。制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺从澄清液中析出的光卤石，除含有KCl外，还含有NaCl和MgSO4组分NaClMgCl2KClMgSO4H2OWt%583032 18220.81.03442光卤石的组成（光卤石的组成（wt%wt%）显然要从上述的光卤石中生产出符合质量标准的KCl产品，必须将其中的杂质盐MgCl2、NaCl和少量MgSO4的除去。（四）分解洗涤（四）分解洗涤从光卤石中制取氯化钾从光卤石中制取氯化钾制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺从
45、光卤石制取氯化钾的方法：一次加水一次分离一次加水不仅使光卤水分解，而且使氯化钠等杂质全部溶解；二次加水二次分离第一次分解加水使光卤水完全分解，第二次加水使氯化钠全部溶解；三次加水，三次分离第一次加水使光卤石完全分解，第二次、第三次为洗涤过程，生产优级氯化钾从光卤石制取氯化钾的原理：光卤石是一种异成分复盐，加水分解时析出另一固相KCl分解原理。制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺从光卤石分解洗涤制取氯化钾过程的相图分析组分MgSO4MgCl2NaClKClH2O备注Wt%0.3631.347.3123.8937.19g/100gS0.5749.9011.6437.8959.21g/100gS50.471
46、1.6437.8959.21折算后光卤石的组成（wt%）由于光卤石中硫酸镁的含量很低，因此将硫酸镁的量折算为氯化镁，此时可以用KCl-NaCl-MgCl2-H2O简单四元体系进行相图分析。制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 一次加水，一次分离过程的相图分析干基图：M+H2OG（分解洗涤液）+KCl水图：M+H2O=M”G+KCl以100kg光卤石为基准，计算得：加水量W=74.84kgKCl量=16.43kg16.43KCl=100%=69.0%23.89单线取得率制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺不同温度下NaCl、KCl、MgCl2三盐共饱溶液数据/g/100gH2O温度/NaClKClMgCl202
47、.962.6235.91102.713.3236.52152.643.6836.93202.564.0437.30252.504.4037.79302.464.7638.26402.355.4739.32502.36.2240.46602.256.9541.27702.267.6843.58802.308.4044.93902.669.0946.65 二次加水，二次方法的提出制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺三盐共饱溶液中MgCl2的溶解度很大，而NaCl很小想除去NaCl势必会溶解相当多KCl制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺不同温度下NaCl、KCl二盐共饱溶液数据/g/100gH2O温度/NaClK
48、Cl031.210.61029.712.52029.214.73028.717.14028.219.55027.7226027.2247026.827.38026.4309026.132.910025.735.9两盐共饱溶液中NaCl的溶解度很大，KCl较小想除去NaCl容易制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 二次加水，二次分离流程光卤石水KCl分 解水固液分离分 解固液分离水分解液洗涤液粗钾制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 二次加水，二次方法的相图分析干基图：M+H2O H(粗钾)+F(分解液)水图：M+H2O=M”H+F干基图：H+H2O KCl(精钾)+E（洗涤液）水图：H+H2O=H”KCl+E
49、第一次加水：分解加水第二次加水：洗涤加水制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺分解洗涤过程氯化钾的单线取得率分解洗涤方法得到KCl量kg分解洗涤加水量kgKCl单线取得率%一次加水一次分离16.4374.8469.00二次加水、二次分离17.2865.8772.61%100KClKCl量光卤石中的分解洗涤后得到的一次加水和二次加水的比较（以100kg光卤水为基准）制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺粗钾中间钾光卤石分解固液分离第一次洗涤固液分离第二次洗涤固液分离光卤石分解液（回兑卤）洗涤液（回兑卤）水（过量）循环液产品KCl（含97%以上）（干基）三次加水，三次分离流程（生产优级氯化钾）制盐与盐化制盐与盐化工艺
50、工艺 分解洗涤过程影响氯化钾单线取得率的因素：光卤石中含NaCl%6.197.198.199.1910.1911.19理论加水量（重量）%100104.1108.5112.4116.1120KCl单线取得率%72.770.367.865.363.160.7（1）光卤石中NaCl含量对取得率的影响（2）分解洗涤时的温度对KCl单线取得率的影响但应考虑到光卤石中含有一定的硫酸镁，硫酸镁的颗粒极细，浆液粘度大，固液分离较困难，低温时尤为显著，因此当光卤石中硫酸镁含量高时，分解温度应适当提高。分解温度：低温较好洗涤温度：低温较好常温操作制盐与盐化制盐与盐化工艺工艺 分解洗涤过程加水量：（1）分解加水量
