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一种从察尔汗盐湖中提取矿物结晶的方法实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及矿物结晶提取领域,具体涉及一种从察尔汗盐湖中提取矿物结晶的方法。

相关背景技术

[0002] 氯化钾是一种常见的无机化合物,是由钾和氯元素组成的盐类,在医疗、工业和农业等领域都有广泛的应用,而在美容护肤领域,氯化钾也有其重要的作用,氯化钾还可以作为一种调节皮肤pH值的成分,添加适量的氯化钾可以帮助恢复皮肤酸碱平衡,保持健康状态,此外,氯化钾还可以制作海盐喷雾,它可以增加头发和皮肤的水分,使其更加柔软光滑,帮助平衡水分,增强喷雾效果;察尔汗盐湖位于青海西部,作为中国的最大盐湖拥有丰富的矿产资源,伴生有镁、锂、钠、碘等数十种矿物质,其中氯化钾的含量可达到1.45亿吨,占全国的97%;
目前,公告号为CN102417191A的中国发明专利中公开了一种从碳酸盐型盐湖中提取氯化钾的方法,该方法首先以盐田钾混盐矿作为原料,然后向所述原料中加水,经充分搅拌使其完全溶解后加热至60~90°C,并在该温度下进行固液分离,得到尾矿和母液,最后将所述母液降温至0.0~15°C后进行固液分离,即可得到循环使用的母液和氯化钾产品,本发明用热熔法制取氯化钾,工艺简单,生产时间较短,所得氯化钾产品纯度较高;
除上述专利外,还衍生出很多提取氯化钾晶体的方法,然而在察尔汗盐湖中提取氯化钾的晶体,大多是经过青海地区自然光照日晒而形成的晶体的工艺技术,所得的晶体其中除了含有大量的氯化钾之外还含有少量的硫酸镁、氧化钙和不溶性杂质,纯度较低,在后续用于生产护肤品时,由于其含杂量较高会影响产品的质量和使用效果。

具体实施方式

[0013] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0014] 下面结合实施例对本发明作进一步的描述。实施例一:
[0015] 一种从察尔汗盐湖中提取矿物结晶的方法,使用的原材料为察尔汗盐湖的湖水;包括以下步骤:
S1:将湖水引入过滤罐,过滤出湖水中泥沙;
S2:将过滤之后的湖水溶液引入蒸发结晶池,置于自然日光辐射下,通过调节蒸汽加热系统的蒸发压力控制蒸发温度以10℃/min的升温速度加热至120度,同时在溶液表面加入活性剂;
S3:在空气温度条件下静置使步骤S2中的溶液冷却至50度之后,收集析出矿物晶体;
S4:在步骤S3中的晶体中加入的清水之后再次过滤,分离出溶质为硫酸镁和氯化钙的溶液;
S5:在步骤S4中的溶质为硫酸镁和氯化钙的溶液中加入氢氧化钙溶液,静置10min进行过滤,分离出溶质为氢氧化钡和氯化钙的溶液;
S6:在步骤S5中的溶质为氢氧化钡和氯化钙的溶液中加入碳酸钾溶液,静置10min进行过滤,分离出溶质为氯化钾、氢氧化钾和碳酸钾的溶液。
[0016] 进一步地,过滤罐中的筛网设置有两组,上层设置为14目孔径的筛网,下层设置为8目孔径的筛网,经过二次过筛,可以增加泥沙的过滤效率,减少由于湖水中存在泥沙杂质对析出的晶体纯度有影响,同时会使析出的晶体质量偏大。
[0017] 进一步地,筛网的下侧设置有振动件,用于在过滤过程中振动筛网,通过设置有振动件,从而避免在过滤时造成泥沙堵塞筛网,进而导致湖水不能快速过筛的情况,影响生产效率。
[0018] 进一步地,在步骤S3中的矿物晶体主要含有氯化钾、硫酸镁、氯化钙和不溶性杂质二氧化硅。
[0019] 进一步地,在步骤S4中加入的氢氧化钙溶液的量为溶质为硫酸镁和氯化钙的溶液的两倍,此处氢氧化钡与与步骤S3中的晶体内的硫酸镁反应生成硫酸钡和氢氧化镁沉淀。
[0020] 进一步地,在步骤S5中加入的碳酸钾溶液的量为溶质为氢氧化钡和氯化钙溶液的两倍,此处的碳酸钾与步骤S5中的氢氧化钡和氯化钙分别反应进而分别生成碳酸钡沉淀和氢氧化钾与碳酸钙饿氯化钾。
[0021] 进一步地,在步骤S6中加入的盐酸溶液的量为溶质为氯化钾、氢氧化钾和碳酸钾溶液的三倍,此处的盐酸与步骤S6中的氢氧化钾和碳酸钾分别反应进而生成氯化钾、水和二氧化碳气体。
[0022] 进一步地,在步骤S8中的蒸发器中设置有搅拌件,设置的搅拌件对蒸发器中含有氯化钾的溶液进行搅拌,从而可以避免由于局部温度过高造成的液体飞溅。
[0023] 本实施例首先将擦尔汗盐湖取出之后进行过滤将湖水中含有的泥沙过滤掉,然后通过蒸发结晶析出含有氯化钾、硫酸镁、氯化钙和不溶性杂质二氧化硅的晶体,然后经过滤之后依次加入氢氧化钙溶液、碳酸钾溶液和盐酸溶液反应之后,最终得到氯化钾、水和二氧化碳气体,再次经过蒸发结晶得到纯度较高的氯化钾晶体,这种方法较传统的日晒法得到的氯化钾晶体纯度高,对后续生产护肤品时纯度影响较小。实施例二:
[0024] 一种从察尔汗盐湖中提取矿物结晶的方法,其特征在于,使用的原材料为察尔汗盐湖的湖水;包括以下步骤:S1:将湖水引入过滤罐,过滤出湖水中泥沙;
S2:将过滤之后的湖水溶液引入蒸发结晶池,置于自然日光辐射下,然后通过调节蒸汽加热系统的蒸发压力控制蒸发温度以10℃/min的升温速度加热至150度,同时在溶液表面加入活性剂;
S3:在空气温度条件下静置使步骤S2中的溶液冷却至50度之后,收集析出矿物晶体;
S4:在步骤S3中的晶体中加入的清水之后再次过滤,分离出溶质为硫酸镁和氯化钙的溶液;
S5:在步骤S4中的溶质为硫酸镁和氯化钙的溶液中加入氢氧化钙溶液,静置10min进行过滤,分离出溶质为氢氧化钡和氯化钙的溶液;
S6:在步骤S5中的溶质为氢氧化钡和氯化钙的溶液中加入碳酸钾溶液,静置10min进行过滤,分离出溶质为氯化钾、氢氧化钾和碳酸钾的溶液;
S7:在步骤S6中的溶液中加入盐酸,静置20min,生产氯化钾、水和二氧化碳气体;
S8:将步骤S7中的溶液放入蒸发器中,在空气温度条件下静置一段时间析出氯化钾晶体;
S9:将氯化钾晶体收集至专属容器中。
[0025] 将步骤S2中的温度升至150度,相较于实施例一而言增加蒸发了速度,进而可以减少整体生产时间。实施例三:
[0026] 一种从察尔汗盐湖中提取矿物结晶的方法,其特征在于,使用的原材料为察尔汗盐湖的湖水;包括以下步骤:S1:将湖水引入过滤罐,过滤出湖水中泥沙;
S2:将过滤之后的湖水溶液引入蒸发结晶池,置于自然日光辐射下,然后通过调节蒸汽加热系统的蒸发压力控制蒸发温度以10℃/min的升温速度加热至120度,同时在溶液表面加入活性剂;
S3:在空气温度条件下静置使步骤S2中的溶液冷却至50度之后,收集析出矿物晶体;
S4:在步骤S3中的晶体中加入的清水之后再次过滤,分离出溶质为硫酸镁和氯化钙的溶液;
S5:在步骤S4中的溶质为硫酸镁和氯化钙的溶液中加入氢氧化钙溶液,静置10min进行过滤,分离出溶质为氢氧化钡和氯化钙的溶液,其中加入的氢氧化钙溶液的量为溶质为硫酸镁和氯化钙的溶液的两点五倍;
S6:在步骤S5中的溶质为氢氧化钡和氯化钙的溶液中加入碳酸钾溶液,静置10min进行过滤,分离出溶质为氯化钾、氢氧化钾和碳酸钾的溶液,其中加入的碳酸钾溶液的量为溶质为氢氧化钡和氯化钙溶液的两点五倍;
S7:在步骤S6中的溶液中加入盐酸,静置20min,生产氯化钾、水和二氧化碳气体,其中加入的盐酸溶液的量为溶质为氯化钾、氢氧化钾和碳酸钾溶液的四倍;
S8:将步骤S7中的溶液放入蒸发器中,在空气温度条件下静置一段时间析出氯化钾晶体;
S9:将氯化钾晶体收集至专属容器中。
[0027] 相较与实施例一中加入的溶液量比例较大,从而可以使反应更加彻底,进而使一系列的除杂反应得到的氯化钾晶体纯度更加高,效果更加好。因此实施例三为更加优选的方案,采用该实施方案所得到氯化钾晶体纯度更加高。
[0028] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。

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