一种基于盐湖矿石的元明粉制备方法
阅读说明：本技术 一种基于盐湖矿石的元明粉制备方法 (Preparation method of anhydrous sodium sulphate based on salt lake ore ) 是由 何开茂 何东利 伍震洲 汪梨超 杨贤丽 江莹 代道和 谭培渊 黄剑新 于 2020-12-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于盐湖矿石的元明粉制备方法,属于元明粉制备技术领域,包括以下步骤：将水和盐湖矿石混合调浆,经净化除杂、苛化除杂、冷冻结晶、芒硝溶解、蒸发浓缩、离心分离、气流粉碎后得到元明粉。生产出高品质的元明粉。盐湖矿石主要成份为硫酸锂,可以直接净化、苛化,减少浸出环节钙离子的带入,降低了产品中钙离子含量,使产品等级提高。该方法不仅节约了设备成本,还缩短了生产周期,保证了生产的连续性。(The invention discloses a preparation method of anhydrous sodium sulphate based on salt lake ores, which belongs to the technical field of anhydrous sodium sulphate preparation and comprises the following steps: mixing water and salt lake ore, pulping, purifying to remove impurities, causticizing to remove impurities, freezing and crystallizing, dissolving mirabilite, evaporating and concentrating, centrifugally separating, and jet milling to obtain anhydrous sodium sulphate. Producing high-quality anhydrous sodium sulphate. The main component of the salt lake ore is lithium sulfate which can be directly purified and causticized, thereby reducing the introduction of calcium ions in the leaching link, reducing the content of the calcium ions in the product and improving the grade of the product. The method not only saves equipment cost, but also shortens production period and ensures production continuity.)
技术领域
本发明属于元明粉制备技术领域，具体涉及一种基于盐湖矿石的元明粉制备方法。
背景技术
元明粉一般指硫酸钠，也叫芒硝。硫酸钠，无机化合物，十水合硫酸钠又名芒硝，高纯度、颗粒细的无水物称为元明粉。元明粉主要用于制造水玻璃、玻璃、瓷釉、纸浆、致冷混合剂、洗涤剂、干燥剂、染料稀释剂、分析化学试剂、医药品、饲料等。目前生产元明粉的主要方法有滩田法、机械冷冻法、盐湖综合利用法等。
滩田法是利用自然界不同季节温度变化使原料液中的水分蒸发，将粗芒硝结晶出来。夏季将含有氯化钠、硫酸钠、硫酸镁、氯化镁等成分的咸水灌入滩田，经日晒蒸发，冬季析出粗芒硝。此法是从天然资源中提出芒硝的主要方法，工艺简单，能耗低，但作业条件差，产品中易混入泥砂等杂质。
机械冷冻法是利用机械设备将原料液加热蒸发后冷冻至-5～-10℃时析出芒硝。与滩田法比较，此法不受季节和自然条件的影响。产品质量好，但能耗高。
而盐湖综合利用法主要是用于含有多种组分的硫酸盐-碳酸盐型咸水。在提取各种有用组分的同时，将粗芒硝分离出来。例如加工含碳酸钠、硫酸钠、氯化钠、硼化物及钾、溴、锂的盐湖水，可先碳化盐湖卤水，使碳酸钠转化成碳酸氢钠结晶出来；冷却母液至5～15℃，使硼砂结晶出来；分离硼砂后的二次母液冷冻至0～5℃，析出芒硝。
所以如何制备兼具高品质、低成本的元明粉是本领域需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于盐湖矿石的元明粉制备方法，以解决现有制备方法难以产出兼具高品质和低成本的元明粉的问题。
为实现本发明目的，采用的技术方案为：一种基于盐湖矿石的元明粉制备方法，包括以下步骤：
S1.水中加入盐湖矿石调成浆液，混合后的浆液使用碱性溶液进行净化，调节pH值至9～12；之后使用压滤机过滤，并采用自来水或者工艺水对滤饼进行漂洗，使滤饼含水量≤20％，所得的漂洗水重新返回用于调浆，除去过滤清液中的杂质铁、锰、铝和钙；
S2.将步骤S1过滤所得的过滤清液再次过滤，得到净化液和净化滤渣，净化滤渣加水调成固含量10％～70％的浆液后返回步骤S1，净化液使用氢氧化钠溶液进行苛化，氢氧化钠浓度为10％～50％，苛化后的溶液pH为11～14，温度为常温；
S3.将步骤S2中苛化后的溶液过滤，得到苛化液和苛化滤渣，苛化滤渣加水调成固含量10％～70％的浆液后返回步骤S2净化工序，苛化液经过精密过滤器进行过滤，除去部分钙离子；
S4.将步骤S3中经过精密过滤器过滤并除去部分钙离子后的苛化液泵入冷冻系统，利用冰机的强制冷冻作用对苛化液进行降温，冷冻温度为-5～-20℃；低温下，硫酸钠以十水硫酸钠的形式结晶析出，通过离心分离作用，溶液中分离出的十水硫酸钠进入融晶罐进行溶解；
S5.十水硫酸钠通过蒸发浓缩提纯，加热取出结晶水得到无水硫酸钠，加热温度在200℃～800℃，将浓缩后的无水硫酸钠浆液通过离心分离，无水硫酸钠湿品通过闪蒸干燥机干燥得到元明粉，干燥温度在50℃～150℃，离心出来的母液返回融晶罐或返回净化槽；
S6.将闪蒸干燥机干燥后得到的元明粉经两级旋风分离器进行气固分离，固相无水硫酸钠经自动包装机包装后入库。
作为进一步可选方案，步骤S1中，碱性溶液中碱性物质浓度为10％～50％。
作为进一步可选方案，步骤S4离心分离时溶液中分离出的冷冻清液转入冷冻后液缓冲桶，再经过精密过滤器过滤，进入粗品进料缓冲桶。
作为进一步可选方案，步骤S5中，闪蒸干燥机所需要的热风由配套的热风炉提供，热风炉燃料为天然气，使用量为600m3/h。
作为进一步可选方案，步骤S6中，气固分离所得的固相无水硫酸钠的含水率为5％。
本发明的有益效果是：本制备方法是以盐湖矿石为原料生产元明粉，盐湖矿石Li2SO4·H2O含量达到80.1～92.1％，平均含量为85.1％，能生产出高品质的元明粉。盐湖矿石主要成份为硫酸锂，可以直接净化、苛化，减少浸出环节钙离子的带入，降低了产品中钙离子含量，使产品等级提高。该方法不仅节约了设备成本，还缩短了生产周期，保证了生产的连续性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解的是，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的基于盐湖矿石的元明粉制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。可以理解的是，附图仅仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步阐述。
图1示出了本发明提供的基于盐湖矿石的元明粉制备方法，包括以下步骤：
S1.水中加入盐湖矿石调成浆液，混合后的浆液使用碱性溶液进行净化，调节pH值至9～12；之后使用压滤机过滤，并采用自来水或者工艺水对滤饼进行漂洗，使滤饼含水量≤20％，所得的漂洗水重新返回用于调浆，除去过滤清液中的杂质铁、锰、铝和钙；可将过滤清液用碱性溶液净化，除去杂质铁、锰、铝和钙，碱性溶液中碱性物质浓度为10％～50％；
S2.将步骤S1过滤所得的过滤清液再次过滤，得到净化液和净化滤渣，净化滤渣加水调成固含量10％～70％的浆液后返回步骤S1，净化液使用氢氧化钠溶液进行苛化，氢氧化钠浓度为10％～50％，苛化后的溶液pH为11～14，温度为常温；
S3.将步骤S2中苛化后的溶液过滤，得到苛化液和苛化滤渣，苛化滤渣加水调成固含量10％～70％的浆液后返回步骤S2净化工序，苛化液经过精密过滤器进行过滤，除去部分钙离子；
S4.将步骤S3中经过精密过滤器过滤并除去部分钙离子后的苛化液泵入冷冻系统，利用冰机的强制冷冻作用对苛化液进行降温，冷冻温度为-5～-20℃；低温下，硫酸钠以十水硫酸钠的形式结晶析出，通过离心分离作用，溶液中分离出的十水硫酸钠进入融晶罐进行溶解；
S5.十水硫酸钠通过蒸发浓缩提纯，加热取出结晶水得到无水硫酸钠，加热温度在200℃～800℃，将浓缩后的无水硫酸钠浆液通过离心分离，无水硫酸钠湿品通过闪蒸干燥机干燥得到元明粉，干燥温度在50℃～150℃，离心出来的母液返回融晶罐或返回净化槽；
S6.将闪蒸干燥机干燥后得到的元明粉经两级旋风分离器进行气固分离，固相无水硫酸钠经自动包装机包装后入库。
进行步骤S1时，在搅拌槽中加入水和盐湖矿石进行调浆，混合后的浆液用泵输送到净化槽中进行净化，净化槽中加入一定量的碱性物质，碱性物质用仓泵输送到净化槽中，调节pH值至9～12，并除去过滤清液中的杂质铁、锰、铝和钙，碱性溶液中碱性物质浓度10％～50％，这种碱性物质可以是氧化钙，氢氧化钠，氧化钠等物质；之后使用净化压滤机过滤，并采用自来水或者工艺水对滤饼进行漂洗，使滤饼含水量≤20％，漂洗水重新返回用于前述调浆。
之后经苛化、冷冻结晶、芒硝溶解、蒸发浓缩、离心分离、气流粉碎后得到元明粉。
步骤S4离心分离时溶液中分离出的冷冻清液转入冷冻后液缓冲桶，再经过精密过滤器过滤，进入粗品进料缓冲桶。
步骤S5中，闪蒸干燥机所需要的热风由配套的热风炉提供，热风炉燃料为天然气，使用量为600m3/h。
步骤S6中，气固分离所得的固相无水硫酸钠的含水率为5％。
本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种硫酸钠母液的后处理方法