魏智慧
(天津長(zhǎng)蘆漢沽鹽場(chǎng)有限責(zé)任公司,天津300480)
光鹵分解制取氯化鉀產(chǎn)的研究報(bào)告較多[1~3],光鹵石的質(zhì)量直接影響下游氯化鉀產(chǎn)品的收率和質(zhì)量。為了進(jìn)一步了解漢沽鹽場(chǎng)現(xiàn)有光鹵石結(jié)晶裝置所產(chǎn)出的光鹵石質(zhì)量,本文以生產(chǎn)過(guò)程中的中間產(chǎn)物光鹵石為原料,通過(guò)手工濕篩、旋振篩濕篩等對(duì)其進(jìn)行粒度篩分,測(cè)定不同粒度光鹵石的含量和組成情況,確定光鹵石的粒度分布規(guī)律,及其中氯化鈉、硫酸鎂等雜質(zhì)組分含量隨光鹵石粒徑大小的變化關(guān)系,為裝置升級(jí)改造奠定基礎(chǔ)。
1.1 手工濕篩
實(shí)驗(yàn)原料為原有光鹵石裝置生產(chǎn)的離心后光鹵石,較濕,使用前在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)再次離心,并測(cè)定其組成情況,結(jié)果見(jiàn)表1。取廠區(qū)內(nèi)露天老鹵池內(nèi)老鹵(0℃左右,由于其內(nèi)含可見(jiàn)雜物較多,使用前濾紙抽濾),并測(cè)定其組成情況,結(jié)果見(jiàn)表2。
表1 離心后光鹵石的組成(篩分前樣品)
表2 過(guò)濾后老鹵組成
實(shí)驗(yàn)過(guò)程為每次稱取約100 g 上述離心后光鹵石,置于40 目不銹鋼篩內(nèi),并將篩放入約1.5 L的老鹵中,液面超過(guò)光鹵石表面即可,手動(dòng)晃動(dòng)篩子至篩內(nèi)固體質(zhì)量不再減小為止;將篩內(nèi)光鹵石(40 目上)轉(zhuǎn)移出來(lái)并抽濾,稱量其質(zhì)量;40 目篩下物料依次用 60 目、80 目、100 目、120 目不銹鋼篩進(jìn)行如上過(guò)程的手動(dòng)篩分,所得篩上固相分別抽濾、稱重。
通過(guò)對(duì)篩分后不同粒度光鹵石進(jìn)行稱重計(jì)量,確定了光鹵石的粒度分布情況,見(jiàn)表3。對(duì)篩分后的不同粒度光鹵石進(jìn)行組成分析,其組成情況見(jiàn)表4。
表3 離心后光鹵石手工濕篩后粒度分布情況
通過(guò)表3 數(shù)據(jù)可知,通過(guò)對(duì)篩分后不同粒度的光鹵石進(jìn)行稱重分析,確定了光鹵石的粒度分布情況。光鹵石粒度分布基本符合正態(tài)分布,粒度在40~100 目之間光鹵石占總量的70%左右。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可得手工濕篩能夠?qū)崿F(xiàn)光鹵石的有效篩分,不同粒度的光鹵石之間能夠得到充分分離。
通過(guò)表4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:篩分后不同粒度的光鹵石外觀特征區(qū)別明顯,實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性較好,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定,能夠充分反應(yīng)光鹵石的粒度分布和組成情況。手工濕篩實(shí)驗(yàn)中,40 目上光鹵石中氯化鈉含量為0.52%,40~60 目的光鹵石中氯化鈉含量為0.73%,均在1%以下。60~80 目的光鹵石中氯化鈉含量為1.17%,80~100 目的光鹵石中氯化鈉含量為1.86%,均在2%以下。
表4 濕篩后不同粒度光鹵石組成情況(質(zhì)量分?jǐn)?shù))
1.2 旋振篩濕篩
原料為原有光鹵石裝置生產(chǎn)的光鹵石料漿(取自生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)入離心機(jī)前的物料,固含量約50%),不經(jīng)任何處理,直接使用。老鹵取自廠區(qū)內(nèi)露天老鹵池,取鹵口盡量避開(kāi)有較多雜物的地方,由于需求量較大,不經(jīng)任何處理,直接使用。
每次取光鹵石料漿約1.5L,向其中加入約4.5L 老鹵,V(光鹵石料漿)∶V(老鹵石)=1∶3,充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?,緩慢倒?0 目旋振篩內(nèi)進(jìn)行機(jī)械旋振篩分,當(dāng)篩上光鹵石量不再變化時(shí)(篩下含小顆粒光鹵石的老鹵收集靜置后,取上層清液作為老鹵循環(huán)使用),將其取出,并再次加入4.5L 老鹵,充分?jǐn)嚢韬笤俅蔚谷牒Y內(nèi)篩分,共計(jì)篩分三次,最后得到的篩上光鹵石(60 目上)離心分離,并測(cè)定其組成情況。
旋振篩濕篩實(shí)驗(yàn)共持續(xù)兩周,共計(jì)篩分出60目上優(yōu)質(zhì)光鹵石約120kg(粒徑>250μm),對(duì)其組成情況進(jìn)行了分析,結(jié)果詳見(jiàn)表5。未經(jīng)篩分的光鹵石中氯化鈉含量為6.24%。
表5 60 目上光鹵石組成 單位:%
通過(guò)表5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知:旋振篩濕篩實(shí)驗(yàn)中,60 目上(理論上包括 40 目上、40~60 目?jī)蓚€(gè)粒度區(qū)間)的光鹵石中氯化鈉含量在1.7%左右,硫酸鎂含量在0.5%以下,主成分氯化鉀含量在23%以上,為優(yōu)質(zhì)光鹵石。
1.3 其它篩分方法研究
實(shí)驗(yàn)中還研究了振動(dòng)篩濕篩、振動(dòng)篩干篩、旋振篩干篩三種篩分方式對(duì)漢沽鹽場(chǎng)光鹵石的篩分效果。但在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)以此幾種篩分方式進(jìn)行篩分時(shí),光鹵石在篩網(wǎng)表面團(tuán)聚嚴(yán)重,不同粒度的光鹵石無(wú)法得到充分分離,實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏差較大。
通過(guò)濕篩實(shí)驗(yàn)得出以下結(jié)論:
2.1 手工濕篩、旋振篩濕篩均能夠?qū)崿F(xiàn)光鹵石的有效篩分,手工濕篩對(duì)光鹵石的篩分最為徹底,適用于實(shí)驗(yàn)室小試和理論研究;旋振篩濕篩亦能達(dá)到較好的篩分效果,適用于工藝研究。
2.2 通過(guò)對(duì)篩分后不同粒度的光鹵石進(jìn)行組成分析,確定了光鹵石中氯化鈉、硫酸鎂等雜質(zhì)組分含量與光鹵石粒徑之間的關(guān)系。粒徑大的光鹵石,其中雜質(zhì)含量較低,60 目篩上的光鹵石(粒徑>250μm)中氯化鈉含量基本維持在2%以下,硫酸鎂含量在0.5%以下,主成分氯化鉀含量在23%以上,為優(yōu)質(zhì)光鹵石。
綜上所述,60 目以上的光鹵石(粒徑>250μm)中雜質(zhì)含量較低,但現(xiàn)有裝置生產(chǎn)的光鹵石,60 目以上質(zhì)量分?jǐn)?shù)占34%左右,需要對(duì)產(chǎn)業(yè)化設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造。