一种用于水解光卤石制取氯化钾的结晶器制造技术

本发明专利技术提供了一种用于水解光卤石制取氯化钾的结晶器，包括柱形壳体，壳体内部设置有同轴的内筒和外筒，内筒和外筒之间形成圆环状的夹层，其中，夹层内间隔设置有多组螺旋导流板，使夹层内形成多组螺旋状的导流通道。本发明专利技术提供的结晶器增加了螺旋导流通道，由此可明显延长光卤石和分解母液的流动路程，由此大幅增加了停留时间，有利于光卤石的充分水解，尤其是大粒径的光卤石，使用本发明专利技术的结晶器生产氯化钾时，物料在其中可同时兼具全混流和平推流两种模式，提高了结晶器的生产效率和氯化钾的回收率，同时也减少了生产过程中的原料和能源消耗。

A crystallizer for preparing potassium chloride from hydrolyzed carnallite

The present invention provides a crystallizer for preparing potassium chloride by hydrolyzing carnallite, which comprises a cylindrical shell with a coaxial inner cylinder and an outer cylinder, and a circular sandwich is formed between the inner cylinder and the outer cylinder. The inner interval of the sandwich is provided with a plurality of helical guide plates, so that a plurality of helical guide channels are formed in the sandwich. The crystallizer provided by the invention adds a spiral guide channel, thereby significantly prolonging the flowing distance of carnallite and mother liquor for decomposition, thereby greatly increasing the residence time, which is conducive to the full hydrolysis of carnallite, especially large-sized carnallite. When using the crystallizer of the invention to produce potassium chloride, the material can simultaneously have two modes of full mixing flow and advection flow, thus improving the retention time. The production efficiency of the mould and the recovery rate of potassium chloride also reduce the consumption of raw materials and energy in the production process.

【技术实现步骤摘要】
一种用于水解光卤石制取氯化钾的结晶器
本专利技术涉及盐化工
，具体涉及一种用于水解光卤石制取氯化钾的结晶器。
技术介绍
氯化钾是一种重要的钾肥，也是重要的化工原料。在化学工业中，可以用于制造氢氧化钾、硝酸钾、碳酸钾、硅酸钾、氯酸钾、高锰酸钾、碘酸钾等各种钾盐系列产品，还是电解氯化镁制金属镁配置电解液的成分之一，广泛应用于医药、电镀、冶金、照相等多个行业中。光卤石矿自然条件下由钾、镁的卤化物矿物和氯化钠(KCl·MgCl2·6H2O+NaCl)形成的，中国以及老挝、泰国、非洲的埃塞俄比亚、厄立特里亚、刚果等国具有丰富的光卤石矿。光卤石矿的用途包括制造钾肥和提取金属镁的矿物原料等。光卤石加工制取氯化钾的过程包括光卤石经预处理、计量后，连续进入结晶器与循环分解母液或淡水进行分解和结晶。分解过程中，氯化镁和氯化钾同时溶解在其分解母液中，当结晶器系统溶液中的氯化镁和氯化钾达到饱和时，根据物质溶解度，氯化钾则会结晶析出，得到氯化钾晶体，溶液中的氯化镁和氯化钾处于光卤石饱和点，从而实现氯化钾和氯化镁的分离。中国专利CN103073030A公开了一种水解光卤石的结晶器(如图2所示)，该结晶器相对于传统DTB型结晶器对光卤石的分解效率、钾的回收率有较大提高，但结构上仍不能满足较大粒径光卤石高效水解的要求。较大粒径的光卤石在空间停留时间不够而快速沉降到结晶器底部，无法实现完全水解，使得实际生产中以牺牲钾的回收率为代价，采用加入远大于理论加水量的水获得大部分光卤石的分解。
技术实现思路
为克服现有的结晶器无法满足大粒径光卤石充分水解的缺陷，本专利技术的目的是提供一种用于水解光卤石制取氯化钾的结晶器，可有效克服此缺陷，提高结晶器的生产效率和氯化钾的回收率。本专利技术提供的用于水解光卤石制取氯化钾的结晶器包括柱形壳体，所述壳体内部设置有同轴的内筒和外筒，所述内筒和外筒之间形成圆环状的夹层，其中，所述夹层内间隔设置有多组螺旋导流板，使所述夹层内形成多组螺旋状的导流通道。本专利技术提供的用于水解光卤石制取氯化钾的结晶器中，所述夹层内分为4～12组螺旋状的导流通道。本专利技术提供的用于水解光卤石制取氯化钾的结晶器中，所述内筒和外筒的纵向剖面形状为上部呈倒锥形，下部呈矩形。本专利技术提供的用于水解光卤石制取氯化钾的结晶器中，所述螺旋状的导流通道的长度为所述夹层纵向剖面的侧壁长度的10～30倍。本专利技术提供的用于水解光卤石制取氯化钾的结晶器中，所述内筒的倒锥形边与其矩形边延长线的夹角为30～50°。本专利技术提供的用于水解光卤石制取氯化钾的结晶器中，所述外筒的倒锥形边与其矩形边延长线的夹角为30～45°。本专利技术提供的用于水解光卤石制取氯化钾的结晶器中，所述壳体的侧壁与底部的夹角为45～70°。本专利技术提供的用于水解光卤石制取氯化钾的结晶器中，所述壳体的高度与外径直径比为1﹕1～3.5；进一步地，所述壳体的高度与外径直径比为1﹕2～3.5。本专利技术提供的结晶器增加了螺旋导流通道，由此可明显延长光卤石和分解母液的流动路程，由此大幅增加了物料的停留时间，有利于光卤石的充分水解，尤其是大粒径的光卤石，解决了大粒径光卤石不能很好水解的问题。使用本专利技术的结晶器生产氯化钾，物料在其中流动时可同时兼具“全混流”和“平推流”两种模式，突破了物料作用时间的局限，提高了结晶器的生产效率和氯化钾的回收率，同时也减少了生产过程中的原料和能源消耗。附图说明图1为本专利技术的结晶器的剖面结构示意图；图2为现有的结晶器的剖面结构示意图；其中，附图标记说明如下：1、外筒；2、内筒；3、导流板；4、光卤石进口；5、母液进口；6、溢流液出口；7、产品出口；8、壳体；9、搅拌装置；10、澄清区；11、溶解区；12、循环区。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本专利技术将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。现有的用于水解光卤石制取氯化钾的结晶器可以为传统的DTB结晶器，也可以为改进的结晶器(如中国专利CN103073030A)，如图2所示，结晶器主体为一壳体8，其可以为圆柱形，壳体8内设置有同轴的、内外套叠的内筒2和外筒1，形成导流筒，内筒2和外筒1的纵向剖面为上部呈倒锥形、下部呈矩形的形状。壳体8顶部分别设置有光卤石进口4和母液进口5，用于输送光卤石和分解母液，光卤石进口4和母液进口5与内筒2相连通，母液进口5的管路延伸至内筒2的底部。壳体8的侧壁上还设置有溢流液出口6和产品出口7，其中，溢流液出口6设置在壳体8侧壁的上部，用于分解母液溢流排出，产品出口7设置在壳体8侧壁的下部，用于排出得到的氯化钾晶体。内筒2内的下部设置有搅拌装置9，其通过结晶器顶部设置的电机驱动。壳体8内的空间划分为多个功能区域，外筒1与壳体8之间围成的空间是澄清区10，内筒2上部的倒锥形区域为溶解区11，下部区域为循环区12，搅拌装置9设在循环区12中。上述结晶器运行时，光卤石矿由光卤石进口4进入导流筒的内筒2中，一定量的分解母液则由母液进口5进入到内筒2底部的循环区12，在搅拌装置9的搅拌下开始混合，光卤石与母液的混合物料向上部溶解区11流动，然后经过外筒1和内筒2之间的夹层，之后排入结晶器的底部，氯化钾逐渐长大，未长大的细晶在澄清区10边上升边长大，随着氯化钾晶体继续增大，长大的氯化钾颗粒下沉到结晶器底部，结晶氯化钾与本来存在的一部分氯化钠固体及分解母液由产品出口7排出，输送至下游工序，多余母液及细微小颗粒经结晶器顶部的溢流液出口6溢出。现有的结晶器在运行时，光卤石在结晶器内有效停留时间短，大粒径的光卤石难以充分水解，影响氯化钾的回收率，分解母液的加入量也需远大于理论量。图2所示的倒锥形导流筒可一定程度上改善提高光卤石的水解情况，但仍无法达到理想效果。无论是常规的DTB型结晶器还是改进的倒锥形导流筒结晶器，光卤石和母液的混合物料在结晶器内都是“全混流”这一种反应模式，限制了氯化钾回收效率的进一步提高。基于此，本专利技术提供了一种新型的用于水解光卤石制取氯化钾的结晶器，如图1所示，于内筒2和外筒1之间的圆环状夹层中，间隔设置有多组螺旋导流板3，以使夹层内形成多组螺旋状的导流通道。本专利技术的结晶器运行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于水解光卤石制取氯化钾的结晶器，包括柱形壳体，所述壳体内部设置有同轴的内筒和外筒，所述内筒和外筒之间形成圆环状的夹层，其特征在于，所述夹层内间隔设置有多组螺旋导流板，使所述夹层内形成多组螺旋状的导流通道。

【技术特征摘要】
1.一种用于水解光卤石制取氯化钾的结晶器，包括柱形壳体，所述壳体内部设置有同轴的内筒和外筒，所述内筒和外筒之间形成圆环状的夹层，其特征在于，所述夹层内间隔设置有多组螺旋导流板，使所述夹层内形成多组螺旋状的导流通道。2.根据权利要求1所述的结晶器，其特征在于，所述夹层内分为4～12组螺旋状的导流通道。3.根据权利要求1所述的结晶器，其特征在于，所述内筒和外筒的纵向剖面形状为上部呈倒锥形，下部呈矩形。4.根据权利要求3所述的结晶器，其特征在于，所述螺旋状的导流通道的长度为所述夹层纵向剖面的侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小松，杨旗，贺顺丽，赵宗申，孙志强，
申请(专利权)人：北京恩泽佳立科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11