表2氧化钾、氮化镁、氯化钠15℃下的共饱和数据

KCl收率计算方法如下:

从表2可知，以光卤石在15℃下完全分解计算，当KCl、NaCl 、KC1·MgCl₂·6H₂O三相平衡时，100 g水中MgCl₂, KCl, NaCl的溶解量分别为36.5 、3.9、1.9 g。使光卤石中MgCl₂全部溶解的加水量为:( 30.99/36.5) ×100 g=84.90 g.。

光卤石中w（H₂O）41.92% , 100 g光卤石加水量应为:84.90 g一100g×41.92%=42.98 g。溶解于水的盐量为:

MgCl₂：84.90g×36.5 g/100g=30.99 g；

KCl:84.90 g×3.9 g/100 g=3.3 1g；

NaCI:84.90 g×1.9g/100 g=1.61g。

如果固液彻底分离，则固相产物中:

MgCl₂：100g×30.99%一30.99 g=0；

KC1： 100 g ×13.13%一3.31 g=9.82g；

NaCl ：100 g ×12.41%一1.61 g=10.8 g,

假设分解产物含有m(g)自由水，则

rn/[f9.82z+10.8+1.53+m(30.99+3.31+1.61+84.90)/84.90]×100 % =10%

解得产物中自由水m = 2.58 g。则分解产物中：

MgCl_2:：(0+2.58×36.5 /100)g =0.94g；

KCl：( 9.82+2.58 ×3.9 /100 ) g=9.92 g；

NaCl：:(10.80+2.58 ×1.9/100) g =10.85 g。

w( KCl)；[9.92 /( 0.94十9.92十10.85+2.58+1.53)] ×100 %=38.42%；

w(MgCl_2:)；[0.94 /( 0.94十9.92十10.85+2.58+1.53)] ×100 %=3.64%；

KCl的收率：（9.92/13.13）×100%=75.55%。

此法提高了氯化钾的品味简单易行，目前被多数厂家采用。其不足之处在于产品粒度过细（＜0.088mm（-170目）占81.1%),分离和烦躁都存在一定困难。

2.2 反浮选冷结晶法生产氛化钾

    1997年7月采用反浮选冷结晶法对青海盐湖钾肥200 kt/a加工厂技改后，进行了试生产，达到了设计要求，使我国氯化钾生产技术取得了突破性进展。该工艺主要分为调浆、反浮选、脱卤、冷分解、结晶、过滤几个工序(见图3)。

调浆工序是在光卤石原矿中加人一定量的氯化钾或光卤石的饱和卤水使之达到一定的固液质量比的过程。通常还加入一定量的尾矿提高资源回收率，光卤石原矿质量:卤水质量称为固液质量比，一般为(15~40)：100。反浮选工序除去光卤石中的部分氯化钠杂质，输送至尾矿库，得到低钠光卤石即为光卤石精料，反浮选工序加人的氯化钠捕收剂有烷基吗啉和脂肪酞胺，每吨光卤石原料脂肪酞胺加人量为100~400 g 、烷基吗啉为15~150 g，烷基吗啉和脂肪酰胺混合使用时每吨光卤石原料脂肪酞胺加人量为I5~400 g。脱卤工序是将除去氯化钠杂质后的光卤石精料料浆进行沉降浓缩，然后通过离心机脱卤。冷分解结晶工序是把脱卤后的光卤石精料加水或氯化镁不饱和溶液进行分解结晶的过程，每吨光卤石精料加水量为800~1 000 kg,或加入氯化镁不饱和溶液为2 100一4 500 kg, 也可以将水或氯化镁不饱和溶液混合加人，将光卤石分解、结晶得到氯化钾晶体。过滤工序是进一步脱除母液的过程，过滤后得到带有一定水分的氯化钾半成品(粗钾)，此工序如产品质量已达用户质量要求，则洗涤、干燥工序可省略。粗钾经洗涤，干燥得到干燥的氯化钾产品。该工艺浮选的原理是: 在光卤石原矿与饱和卤水组成的料浆中，加人1氯化钠浮选药剂，增加氯化钠晶体表面的疏水性，搅拌并鼓入空气，氯化钠表面的水层迅速破裂并和气泡紧密结合上升到矿浆表面，而光卤石由于亲水性留在矿浆中。含氯化钠晶体的泡沫层通过浮选机的刮板分离，达到除去氯化钠的目的。冷结晶主要是利用控制低钠光卤石分解条件，控制溶液中了氯化钾过饱和度，减少氯化钾的晶体数量，达到在常温下，使氯化钾晶体颗粒长大的目的，而氧化钠在液相不饱和时不能析出，从而保证了氯化钾的质量和粒度。

该生产工艺采用典型原矿的化学组成见表3

该工艺由青海盐湖股份开发，具有回收率高、产品质量好的特点，能耗低，生产成本低，对设备腐蚀小。且产品有一定粒度、易干燥，产品质量不受原矿品位的影响该工艺综合效益明显高于冷分解浮选法工艺。

2.3日晒法生产氛化钾

其工艺控制指标见表4

表4 反浮选冷结晶工艺指控指标

目前青海盐湖股份已建成日晒法5 000t/a的氯化钾生产车间，工艺流程见图4。抽取卤水在钠(晒) 盐池蒸发析出氯化钠，卤水浓缩至光卤石饱和点时，排入光卤石池继续蒸发析出光卤石，排去老卤。然后加人淡水溶解，排人钾盐池，进行日晒蒸发。氯化钠首先在钾盐池析出，当钾盐池卤水浓缩至氯化钠饱和时，此时的卤水称为钾盐点卤水，返回到钠盐池，进行循环利用。该工艺不需加入药剂，但是产率低，受气候条件影响大。

2.4兑卤冷结晶法生产氯化钾

    该工艺是将浮选厂产生的氯化钾、氯化钠、光卤石共饱和的母液与氯化镁、氯化钠、光卤石共饱和的母液混合。由于钾、镁的过饱和而析出低钠卤石，经浓缩脱液后进人分解器，加淡水分解结晶后得到高品位氯化钾。兑卤法工艺流程见图5。兑卤法只能依附于大型浮选厂，^大的优点是成本低、质量好、能耗低，但是产量较低。

2.5青海盐湖股份氯化钾几种工艺的技术指标比较

      上述工艺的技术指标见表5(不含日晒法)。

表5几种工艺的技术指标比较

综合分析，反浮选冷结晶法是一种目前世界上较先进的氯化钾生产工艺，也是青海盐湖股份采用的主要生产工艺，工艺^大的优点就是产品质量好，产量高，连续性生产。

3生产氯化钾的其他方法

    除了上述已经工业化的几种工艺，氯化钾生产工艺还有热熔法、重力选法、静电分离法等。

热熔法主要是根据光卤石混合液中钾、钠、镁的溶解度随着温度变化而变化，从而将各组分分离得到目标产物氯化钾。此法优点在于产品粒度大，品位高，w ( KCl)达98%以.上；缺点是能耗高，成本高，对设备腐蚀大，工艺复杂。

    重力选法是利用矿石中各组分密度的不同，在一定密度的重介质中进行分离。重介质可采用重液，重液是利用密度大的有机溶剂配成。如将二溴乙烷(相对密度为2.49)和三氧乙烯(相对密度为1.456)配成相对密度为2.05的重液，而纯氧化钾和氯化钠的相对密度分别为1.99和2.17，则氯化钾上浮于重液表面而氯化钠则下沉至底部，因此氯化钾和氯化钠得以分离。此法需大量有机溶剂循环使用，回收工艺较为复杂，尚处于试验阶段。

    静电分离法是将破碎到一定粒度的钾食盐加热到450℃左右，在冷却时，其中氯化钾和氯化钠的晶体表而即产生异性电荷，前者带正电，后者带负电。如果将这些带有电荷的矿粒通过高压的静电场，氯化钾和氯化钠即向与其电荷相反的电极方向移动，由此即产生分离。本工艺可制得纯度为93%的氯化钾，钾的提取率可达70%，但矿泥的存在是静电分离过程的难点。

4结论

    虽然青海察尔汗盐湖钾资源丰富，但是远不能满足我国农业对钾肥的需求，按目前产能计算，察尔汗盐湖钾资源仅能开采27年。因此，国家应加大钾资源的地质勘查力度，建立钾资源储备机制，应对国际风险。经过多年的发展，我国氯化钾的生产技术取得了突破性进展，但是我国钾盐行业整体发展水平比较落后，产品成本高。品种档次低，与世界其他钾盐企业还存在差距:钾盐企业应积极引进国外新技术、新工艺、新设备，同时注重消化吸收和再创新，使我国钾盐技术升级，产品质量提高，增强国际竞争力。

摘自《磷肥与复肥》