生产经自然纯化的盐产物的方法技术

本发明专利技术公开了生产经自然纯化的盐产物的方法。在一个实施方案中，本发明专利技术公开了从盐混合物生产经自然纯化的盐产物如七水合硫酸镁的方法。在另一个实施方案中，生产高纯度盐产物。在又一个实施方案中，生产的其他产物包括经自然纯化的氯化钠和氯化镁。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术主要涉及从各种盐的混合物生产经自然纯化的盐产物如七水合硫酸镁。本专利技术的方面特别涉及高纯度的盐产物的生产。本专利技术还涉及从所述方法中回收其他盐，包括氯化钠和氯化镁。所述方法利用天然化合物，例如从海水中产生的化合物，作为起始物料并贯穿整个方法。
技术介绍
盐生产方法寻求使从盐混合物中可回收的各种商业产物最大化，但却限于难以找到尽可能有效和具性价比的方法。此外，对开发环境友好的可持续方法的需求存在增多的关注。从盐水来源如海水、盐湖水、卤水井、地下储藏物等，通过蒸发水并手工回收氯化钠可回收氯化钠。例如，氯化钠通常是在盐池中蒸发海水而沉淀出的最重要的化合物。然而，然后从剩余的盐水中可沉淀出其他的混合的盐。这些混合盐可包括任意多种盐，其包括 氯化钠(也称为岩盐或NaCl)、硫酸镁(MgSO4)、氯化镁(MgCl)、氯化钾(KCl)、七水合硫酸镁(泻盐或泻利盐，MgSO4 7H20)、六水合硫酸镁(六水合物，MgSO4 6H20)、一水合硫酸镁(水镁IJi(Kierserite), MgSO4 IH2O)以及复盐如硫酸钾二硫酸镁(无水钾镁帆，K2SO4 2MgS04)、氯化钾+氯化钠(钾石盐，KCl+NaCl)、硫酸钠镁(白钠镁帆(Bloedite或Astrakanite),Na2SO4 MgSO4 4H20)、硫酸钠(NaSO4)和硫酸氯化镁钾(钾盐镁矾，4KC1 4MgS04 IH2OX这些盐可以是固体形式或者可以在溶液中发现为单独的离子如钠离子、镁离子、钾离子、钙离子、氯离子、硫酸根离子和碳酸根离子。这些化合物中的多种具有商业价值，但从这些类型的盐混合物中回收它们可能是具有挑战性的。氯化钠进一步的回收具有明显的商业价值。硫酸镁盐和水合物如泻盐也具有多种用途，其包括作为浴盐、缓泻药、肥料、动物饲料和清洁剂填料。氯化镁可用作除尘剂、除冰剂、防冰剂或预润湿剂。当设法从盐混合物中回收这些产物时遇到的一些问题包括钠离子和镁离子之间类似的化学性质、泻利盐和硫酸钠形成复盐如白钠镁矾的倾向性、可发现包含硫酸镁的各种水合物形式、分离所述化合物的能量要求和从已知方法产生的残余副产物。由于这些明显的限制，几乎不存在从天然存在的盐混合物回收这些盐的商用方法。因此，盐如硫酸镁通常通过其他方式制备。制备硫酸镁的最通常的方法是通过将硫酸与氧化镁或碳酸镁反应的化学方法。该工业方法昂贵，并且由于起始物料的污染还可能在产物中产生重金属，这需要通过后续加工除去。用于从盐混合物(如盐池)生产化合物如硫酸镁和泻盐的另一种常规方法是使盐混合物进一步蒸发、冷却和重结晶(参见例如Ferndndez-Lozano, J. A. “Recovery ofEpsomite and Sylvite From Seawater Bittern by Crystallization. ’^Fourth Symposiumon Salt, Alan H. Coogan, The Northern Geological Society, Inc. Cleveland, Ohio,第 2卷，第501-510页(1974))。在蒸发后，将混合物通过加入淡水而稀释以控制氯化钠的沉淀。然后将其在低于环境温度(通常低于_5°C)下冷却以将硫酸镁化合物从其他化合物中分离，然后重结晶。该方法的缺陷是冷却方法涉及的成本以及归因于表面上的固体污垢(常称为结垢)的热交换器积垢。另一个缺陷在于归因于氯化镁盐水粘度的增大，固-液分离在较低的温度下更困难。此外，在该冷却方法中，其产率(或产物回收率)明显低于本专利技术。此夕卜，该冷却方法仅适于泻盐和液体氯化镁的回收，而本专利技术可回收泻盐、氯化钠和液体氯化镁。公开于美国专利5，281，242中的一种方法涉及通过向混合物施热而处理七水合硫酸镁(MgSO4 7H20)和氯化钠(NaCl)的初始的两种化合物混合物以将七水合硫酸镁转化 为更低级的水合化合物，如六水合硫酸镁(MgSO4 6H20)、一水合硫酸镁(MgSO4 IH2O)或无水硫酸镁(MgSO4)的凝结体(cluster)。然后向硫酸镁凝结体施压以形成细结晶，然后通过粒径分离(如筛网或滤网)，并从氯化钠结晶中回收硫酸镁结晶。为了获得泻利盐，硫酸镁结晶需要通过对结晶进行重结晶而进一步加工。该方法的一个局限在于将起始物料限制为仅由泻利盐和岩盐组成(许多天然存在的起始物料由上述几种不同类型的盐组成)。另一个限制是必须控制施加于水合物凝结体和结晶的温度和压力以获得合适的硫酸镁水合物盐。最后，与本专利技术相比，这是不涉及利用液体的固-固分离方法。
技术实现思路
本专利技术涉及从盐混合物，所述方法通过在提高的温度下使用溶液处理盐混合物以形成第一浆液，其中至少一部分所述溶液包含氯化镁。对第一浆液进行第一分离步骤以产生第一固体，其中氯化钠包含至少一部分的第一固体和第二浆液。然后对第二浆液进行第二分离步骤而产生第二固体和第一液流。然后对第一液流进行第三固体在第一液流中的结晶而产生第三浆液。对第三浆液进行第三分离步骤而产生第二液流和第三固体，其中至少一部分第二液流包含氯化镁，并且第三固体包含经自然纯化的盐产物。在一个实施方案中，所述经自然纯化的盐产物包含七水合硫酸镁、六水合硫酸镁、白钠镁矾、水镁矾或它们的组合。在另一个实施方案中，七水合硫酸镁的纯度大于80%。从中回收盐产物的盐混合物原料可以是一些起始物料，包括盐卤或泻盐(在氯化钠从海水中结晶并收集之后剩余的盐混合物)、余盐(legacy salts),从泉水、湖水或井水、盐池、地下储藏物获得的盐卤水、蒸发器排放浆液或洗除液(purge)、或包含镁离子、钠离子、钾离子、氯离子、硫酸根离子的任何混合盐、或它们的组合。起始物料的盐混合物可包含各种天然存在的盐和复盐，其包括溶液或固体盐形式的包含镁离子、硫酸根离子、钠离子、钾离子和氯离子的化合物，其中至少一部分处于固体形式。在另一个实施方案中，所述处理步骤通过多个过程进行。这些过程包括多阶段、同向流、逆向流、单阶段、分批或连续方法以使用氯化镁溶液选择性地溶解硫酸镁而不溶解氯化钠或其他的盐。这可在约90华氏度(°F)至约150 0F (66°C)的温度范围和在I分钟与2小时之间的停留时间下进行。在另一个实施方案中，停留时间在约5分钟至I小时之间，并且在又一个实施方案中，在10分钟至20分钟之间。在所述处理步骤之后，在一个实施方案中，从处理步骤至第一分离步骤可保持第一浆液的温度。结晶步骤可包括将第一液流冷却至60 0F (16°C)至80 0F (27°C)之间的温度。分离步骤可通过多种方法进行，包括通过双级离心机、无孔转鼓离心机、沉降过滤式离心机、卧式活塞推料离心机、倾析器、湿筛器、水力旋流器、真空过滤器、带式过滤机、沉降或通过这些方法的任意组合。在一个可选的实施方案中，在处理步骤之前预制所述盐混合物。所述预制步骤可通过降低盐混合物中的颗粒的粒径、洗涤盐混合物、研磨、脱水、固体处理或这些步骤的组合而实现。在另一个实施方案中，降低粒径步骤包括将盐混合物颗粒的粒径降低至小于I英寸的粒径。在使用溶液处理之前，这可有助于提高盐混合物中颗粒的表面积。又一个实 施方案还包括洗涤、清洁或干燥第三本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.05.29 US 61/182,3421.一种从盐混合物生产经自然纯化的盐产物的方法，其包括以下步骤 a、在提高的温度下用溶液处理盐混合物以形成第一浆液，其中至少一部分所述溶液包含氯化镁； b、对第一浆液进行第一分离以产生第一固体和第二浆液，其中至少一部分第一固体包含氯化钠； C、对第二浆液进行第二分离以产生第二固体和第一液流； d、在第一液流中结晶第三固体以产生第三浆液，及 e、对第三浆液进行第三分离以产生第二液流和第三固体，其中至少一部分第二液流包含氯化镁，并且其中第三固体包含经自然纯化的盐产物。2.根据权利要求I的方法，其中所述经自然纯化的盐产物包含七水合硫酸镁、六水合硫酸镁、白钠镁矾、水镁矾或它们的组合。3.根据权利要求2的方法，其中基于干重，七水合硫酸镁的纯度大于80%。4.根据权利要求I的方法，其中所述盐混合物包含镁离子、硫酸根离子、钠离子、钾离子和氯离子；余盐；盐卤；泻盐；来自泉水、湖泊、井、盐池或地下储藏物的盐卤水；蒸发器排放浆液或洗除液；包含镁离子、钠离子、氯离子、钾离子或硫酸根离子的任何混合盐；或它们的组合。5.根据权利要求I的方法，其中所述处理步骤包括多阶段、同向流、逆向流、单阶段、分批或连续的过程，并且所述处理步骤在90° F至150° F的范围内的温度下以I分钟与2小时之间的停留时间进行；其中所述结晶步骤还包括将第一液流冷却至60° F与80° F之间的温度；并且其中所述分离步骤通过双级离心机、无孔转鼓离心机、沉降过滤式离心机、卧式活塞推料离心机、倾析器、湿筛机、水力旋流器、真空过滤器、带式过滤机或它们的组合进行。6.根据权利要求I的方法，其还包括回收步骤，其中从第三分离步骤回收的至少一部分第二液流包括在所述处理步骤中的溶液。7.根据权利要求I的方法，其还包括预制所述盐混合物，其中所述预制步骤包括降低粒径、洗涤、研磨、脱水、固体处理或它们的组合，并且其中所述降低粒径的步骤还包括将盐混合物中的颗粒的粒径降低至小于I英寸。8.根据权利要求I的方法，其还包括对第三固体的洗涤、清洁、干燥或它们的组合的步骤。9.根据权利要求I的方法，其中基于干重，氯化钠的纯度大于70%。10.从盐混合物生产高纯度盐产物的方法，其包括以下步骤 a、在提高的温度下用第一溶液处理盐混合物以形成第一浆液，其中至少一部分所述溶液包含氯化镁； b、对第一浆液进行第一分离以产生第一固体和第二浆液，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·L·博林杰，N·M·杜尔希，R·S·李，
申请(专利权)人：嘉吉公司，
类型：发明
国别省市：