【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于产生硫酸钾的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年10月13日提交的美国专利申请第62/572,073号的优先权。此文档以全文引用的方式整合在此。
本文公开的实施例涉及产生硫酸钾的系统和方法，并且具体地说，涉及由软钾镁矾产生硫酸钾的系统和方法。
技术介绍
应该更好地理解的是，由用于产生K2SO4的软钾镁矾的水分解产生的富含硫酸盐的母液(也称为钾的硫酸盐或“SOP”)用于将含钾的混合盐转化为主要是软钾镁矾和岩盐的混合物。用于产生SOP的软钾镁矾的分解最好在介于约45℃与60℃之间的温度下进行，而转化反应最好在介于约10℃与40℃之间的温度下进行。这两个温度范围都是众所周知的。在转化中发生的组合反应是放热的，这意味着必须从系统中去除热量以维持期望的操作温度。可使用不同的方法为转化系统提供冷却。在常规的软钾镁矾工艺中，用水浸析软钾镁矾以在硫酸盐液体中产生硫酸钾浆料。从SOP产物中分离硫酸盐液体，并将其转送到与进料盐混合的软钾镁矾转化反应容器。进料盐可以是含钾盐、含氯盐和含硫酸盐的盐的多种组合。转化反应在软钾镁矾转化终末液体中产生软钾镁矾以及可能地其它盐的浆料。仍含有大量钾和硫酸盐的软钾镁矾转化终末液体可以如在太阳能池或其它蒸发工艺中进一步加工，以改善工艺回收率。蒸发工艺将产生盐晶，所述盐晶可以在上述工艺中进行处理。已知，常规的软钾镁矾工艺的硫酸盐过量，并且如此，可能需要对转化终末液体或其它工艺流执行硫酸盐去除操作。根据所达到的纯度，可以对软钾镁矾固体进行升级步骤或不进行升级步骤，并且...
【技术保护点】
1.一种产生硫酸钾的方法，所述方法包括：/n在转化单元中将混合盐进料流转化成转化终末浆料，所述混合盐进料流包括至少一种含钾盐、至少一种含氯盐、至少一种含镁盐和至少一种含硫酸盐的盐，并且所述转化终末浆料包括软钾镁矾；/n通过固液分离器将所述转化终末浆料分离成转化终末固体流和转化盐水；/n在结晶单元中用水浸析所述转化终末固体流以产生包括硫酸钾的硫酸钾产物流以及包括硫酸镁和硫酸钾的结晶器母液流；/n通过热泵收集在所述转化单元中产生的热量；以及/n将从所述转化单元收集的所述热量的至少一部分提供到所述结晶单元，以调节包含在所述结晶单元中的所述硫酸钾产物流和所述结晶器母液流的温度。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171013 US 62/572,0731.一种产生硫酸钾的方法，所述方法包括：
在转化单元中将混合盐进料流转化成转化终末浆料，所述混合盐进料流包括至少一种含钾盐、至少一种含氯盐、至少一种含镁盐和至少一种含硫酸盐的盐，并且所述转化终末浆料包括软钾镁矾；
通过固液分离器将所述转化终末浆料分离成转化终末固体流和转化盐水；
在结晶单元中用水浸析所述转化终末固体流以产生包括硫酸钾的硫酸钾产物流以及包括硫酸镁和硫酸钾的结晶器母液流；
通过热泵收集在所述转化单元中产生的热量；以及
将从所述转化单元收集的所述热量的至少一部分提供到所述结晶单元，以调节包含在所述结晶单元中的所述硫酸钾产物流和所述结晶器母液流的温度。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括将所述结晶器母液流返回到所述转化单元以便与所述混合盐进料流混合，以转化成所述转化终末浆料。
3.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在浸析单元中对所述转化终末固体流进行浸析以产生母液流和软钾镁矾流，并且然后在所述结晶单元中对所述软钾镁矾流进行浸析以产生所述硫酸钾产物流和所述结晶器母液流。
4.根据权利要求3所述的方法，其进一步包括将所述结晶器母液流返回到所述浸析单元以产生所述母液流和所述软钾镁矾流。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的方法，其进一步包括将所述母液流返回到所述转化单元以转化成所述转化终末浆料。
6.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在浮选单元中将所述转化终末固体流分离成软钾镁矾浆料流和尾渣浆料流，并且然后在浸析单元中对所述软钾镁矾浆料流进行浸析以产生母液流和软钾镁矾流。
7.根据权利要求6所述的方法，其进一步包括在尾渣单元中用稀盐水流对所述尾渣浆料流进行浸析以产生尾渣流和盐水循环流，所述盐水循环流包括钾。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的方法，其进一步包括将所述结晶器母液流返回到所述浸析单元以产生所述母液流和所述软钾镁矾流。
9.根据权利要求8所述的方法，其进一步包括将所述母液流返回到所述转化单元以转化成所述转化终末浆料。
10.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括将所述硫酸钾产物流分离成结晶的硫酸钾产物流和循环流。
11.根据权利要求10所述的方法，其进一步包括将所述循环流返回到所述结晶单元。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中所述将从所述转化单元收集的热量的至少一部分提供到所述结晶单元将包含在所述结晶单元中的所述硫酸钾产物流和所述结晶器母液流的温度的值维持在约45℃到约60℃下。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述将从所述转化单元收集的热量的至少一部分提供到所述结晶单元调节包含在所述转化单元中的所述混合盐进料流和所述转化终末浆料的温度。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述将从所述转化单元收集的热量的至少一部分提供到所述结晶单元将包含在所述转化单元中的所述混合盐进料流和所述转化终末浆料的温度的值维持在约10℃到约40℃下。
15.根据权利要求1所述的方法，其中将所述混合盐进料流转化成转化终末浆料是在约10℃到约40℃的温度下进行。
16.根据权利要求1或权利要求15所述的方法，其中用水浸析所述转化终末浆料是在约45℃到约60℃的温度下进行。
17.根据权利要求1、15和16中任一项所述的方法，其中所述收集在所述转化单元中产生的所述热量将所述转化单元的温度控制在约10℃到约40℃下。
18.根据权利要求1和15至17中任一项所述的方法，其中所述提供从所述转化单元收集的所述热量的至少一部分将所述结晶单元的温度控制在约45℃到约60℃下。
19.根据权利要求1和15至18中任一项所述的方法，其中从所述转化单元收集的所述热量的至少一部分作为多余热量从所述热泵排出。
20.根据权利要求1和15至19中任一项所述的方法，其进一步包括在所述结晶单元中用所述水浸析之前，在浸析单元中对所述转化终末固体流进行浸析；其中所述结晶器母液流返回到所述浸析单元以对所述转化终末浆料进行浸析，并且母液流从所述浸析单元返回到所述转化单元。
21.根据权利要求3、4、6至8和20中任一项所述的方法，其进一步包括通过所述热泵收集在所述浸析单元中产生的热量作为第二热源。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述收集在所述浸析单元中产生的所述热量将所述浸析单元中的所述母液流和所述软钾镁矾流的温度值维持在约10℃到约40℃下。
23.根据权利要求22所述的方法，其中所述收集在所述浸析单元中产生的所述热量将包含在所述结晶单元中的所述硫酸钾产物流和所述结晶器母液流的温度值维持在约45℃到约60℃下。
24.一种产生硫酸钾的方法，所述方法包括：
在转化单元中将混合盐进料流转化成转化终末浆料，所述混合盐进料流包括至少一种含钾盐、至少一种含氯盐、至少一种含镁盐和至少一种含硫酸盐的盐，并且所述转化终末浆料包括软钾镁矾；
在浮选单元中将所述转化终末浆料分离成软钾镁矾浆料流和尾渣浆料流；
在浸析单元中对所述软钾镁矾浆料流进行浸析以产生母液流和软钾镁矾流；
通过固液分离器将所述软钾镁矾流分离成经过浸析的软钾镁矾流和浸析终末盐水；
在结晶单元中用水浸析所述经过浸析的软钾镁矾流以产生包括硫酸钾的硫酸钾产物流以及包括硫酸镁和硫酸钾的结晶器母液流；
将所述结晶器母液的至少一部分返回到所述浸析单元以产生所述母液流和所述软钾镁矾流；以及
将所述母液流的至少一部分返回到所述转化单元以将所述混合盐进料流转化成所述转化终末浆料。
25.根据权利要求24所述的方法，其进一步包括将所述结晶器母液的至少一部分返回到所述转化单元以将所述混合盐进料流转化成所述转化终末浆料。
26.根据权利要求25所述的方法，其进一步包括在尾渣单元中用稀盐水流对所述尾渣浆料流进行浸析以产生尾渣流和盐水循环流，所述盐水循环流包括钾。
27.根据权利要求24至26中任一项所述的方法，其进一步包括使用固液分离单元从所述硫酸钾产物流中分离结晶的硫酸钾产物流和循环流。
28.根据权利要求27所述的方法，其进一步包括将所述循环流引导回所述结晶单元。
29.根据权利要求24至28中任一项所述的方法，其进一步包括通过热泵收集在所述转化单元中产生的热量。
30.根据权利要求29所述的方法，其进一步包括将从所述转化单元收集的所述热量的至少一部分提供到所述结晶单元，以调节包含在所述结晶单元中的所述硫酸钾产物流和所述结晶器母液流的温度。
31.根据权利要求30所述的方法，其中所述温度的值维持在约45℃到约60℃下。
32.根据权利要求29所述的方法，其中所述通过热泵收集在所述转化单元中产生的热量调节包含在所述转化单元中的所述混合盐进料流和所述转化终末浆料的温度。
33.根据权利要求32所述的方法，其中所述温度的值维持在约10℃到约40℃下。
34.根据权利要求24至33中任一项所述的方法，其中所述将所述混合盐进料流转化成转化终末浆料是在约10℃到约40℃的温度下进行。
35.根据权利要求24至34中任一项所述的方法，其中所述用水浸析所述转化终末浆料是在约45℃到约60℃的温度下进行。
36.根据权利要求29至35中任一项所述的方法，其中所述收集在所述转化单元中产生的热量将所述转化单元的温度控制在约10℃到约40℃下。
37.根据权利要求29至36中任一项所述的方法，其中所述提供从所述转化单元收集的所述热量的至少一部分将所述结晶单元的温度控制在约45℃到约60℃下。
38.根据权利要求29至37中任一项所述的方法，其中从所述转化单元收集的所述热量的至少一部分作为多余热量从所述热泵排出。
39.根据权利要求29至38中任一项所述的方法，其进一步包括通过所述热泵收集在所述浸析单元中产生的热量。
40.根据权利要求39所述的方法，其中所述收集在所述浸析单元中产生的所述热量将所述浸析单元中的所述母液流和所述软钾镁矾流的温度值维持在约10℃到约40℃下。
41.根据权利要求40所述的方法，其中所述收集在所述浸析单元中产生的所述热量将包含在所述结晶单元中的所述固体硫酸钾产物流和所述结晶器母液流的温度值维持在约45℃到约60℃下。
42.一种产生硫酸钾的方法，所述方法包括：
在转化单元中将混合盐进料流转化成转化终末浆料，所述混合盐进料流包括至少一种含钾盐、至少一种含氯盐、至少一种含镁盐和至少一种含硫酸盐的盐，并且所述转化终末浆料包括软钾镁矾；
在浮选单元中将所述转化终末浆料分离成软钾镁矾浆料流和尾渣浆料流；
在浸析单元中对所述软钾镁矾浆料流进行浸析以产生母液流和软钾镁矾流；
通过固液分离器将所述软钾镁矾流分离成经过浸析的软钾镁矾流和浸析终末盐水；
在结晶单元中用水浸析所述经过浸析的软钾镁矾流以产生包括硫酸钾的硫酸钾产物流以及包括硫酸镁和硫酸钾的结晶器母液流；以及
在尾渣单元中用稀盐水流对所述尾渣浆料流进行浸析以产生尾渣流和盐水循环流，所述盐水循环流包括钾。
43.根据权利要求42所述的方法，其中所述盐水循环流被转送以进行进一步处理以用于钾回收。
44.根据权利要求42或43所述的方法，其进一步包括将所述结晶器母液返回到所述浸析单元以产生所述母液流和所述软钾镁矾流。
45.根据权利要求42至44中任一项所述的方法，其进一步包括将所述母液流返回到所述转化单元以将所述混合盐进料流转化成所述转化终末浆料。
46.根据权利要求42至45中任一项所述的方法，其进一步包括使用固液分离单元从所述硫酸钾产物流中分离结晶的硫酸钾产物流和循环流。
47.根据权利要求46所述的方法，其进一步包括将所述循环流引导到所述结晶单元。
48.根据权利要求42至47中任一项所述的方法，其进一步包括通过热泵收集在所述转化单元中产生的热量。
49.根据权利要求48所述的方法，其进一步包括将从所述转化单元收集的所述热量的至少一部分提供到所述结晶单元，以调节包含在所述结晶单元中的所述硫酸钾产物流和所述结晶器母液流的温度。
50.根据权利要求49所述的方法，其中所述温度的值维持在约45℃到约60℃下。
51.根据权利要求48所述的方法，其中所述通过热泵收集在所述转化单元中产生的热量调节包含在所述转化单元中的所述混合盐进料流和所述转化终末浆料的温度。
52.根据权利要求51所述的方法，其中所述温度的值维持在约10℃到约40℃下。
53.根据权利要求42至52中任一项所述的方法，其中所述将所述混合盐进料流转化成转化终末浆料是在约10℃到约40℃的温度下进行。
54.根据权利要求42至53中任一项所述的方法，其中所述用水浸析所述转化终末浆料是在约45℃到约60℃的温度下进行。
55.根据权利要求42至54中任一项所述的方法，其中所述收集在所述转化单元中产生的热量将所述转化单元的温度控制在约10℃到约40℃下。
56.根据权利要求42至55中任一项所述的方法，其中所述提供从所述转化单元收集的所述热量的至少一部分将所述结晶单元的温度控制在约45℃到约60℃下。
57.根据权利要求42至56中任一项所述的方法，其中从所述转化单元收集的所述热量的至少一部分作为多余热量从所述热泵排出。
58.根据权利要求42至57中任一项所述的方法，其进一步包括通过所述热泵收集在所述浸析单元中产生的热量。
59.根据权利要求58所述的方法，其中所述收集在所述浸析单元中产生的所述热量将所述浸析单元中的所述母液流和所述软钾镁矾流的温度值维持在约10℃到约40℃下。
60.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·瑞杰，T·纽曼，R·W·查斯塔恩，A·莱法弗，
申请(专利权)人：纽普项目股份有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大;CA
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