一種用于水解光鹵石的結晶器制造技術

本發明專利技術涉及一種專門用于水解光鹵石的結晶器，它包括內筒、外筒、母液分布器、攪拌槳、結晶器筒體、低鈉光鹵石進口、母液進口、分解液出口與產品出口。本發明專利技術結晶器能夠延長低鈉光鹵石在溶解區域的停留時間，解決了現有結晶器未充分混合分解就由內筒上部溢流至結晶器底部的問題；所生成氯化鉀顆粒粒徑可生長為0.2mm以上，使固體氯化鉀易于脫水和干燥，節省洗滌用水量和干燥所需熱能。

【技術實現步驟摘要】
—種用于水解光鹵石的結晶器
本專利技術屬于鹽化工
更具體地，本專利技術涉及一種用于水解光鹵石的結晶器。
技術介紹
光鹵石(carnal I He)是含鉀、鎂的鹵化物礦物(KCl.MgCl2.6H20)，常與石鹽、鉀石鹽共生，中國柴達木盆地察爾汗鹽湖和云南鉀石鹽礦床中均有豐富的光鹵石。光鹵石的用途包括制造鉀肥和提取金屬鎂的礦物原料。主要用作提煉金屬鎂的精煉劑，生產鋁鎂合金的保護劑，也用作鋁鎂合金的焊接劑，金屬的助熔劑，生產鉀鹽和鎂鹽的原料，還用于制造肥料和鹽酸等。光鹵石 的加工、提煉環節包括光鹵石水解處理。低鈉光鹵石經過濾計量后，與循環分解母液或淡水一同連續進入結晶器中心桶進行分解和結晶。分解母液作用于低鈉光鹵石，首先進行分解，氯化鎂和氯化鉀同時溶解在其分解母液中。根據物質溶解度，當結晶器系統溶液中的氯化鎂未達到飽和，而氯化鉀已達到飽和或過飽和溶液時，則氯化鉀會結晶析出，得到氯化鉀晶體。現有的光齒石結晶器如圖1所不，在殼體中部有內筒和設在其外側的外筒。由于外筒的作用使結晶器內速度分布有顯著差異，將結晶器分成不同作用的兩個區域——即外筒內部速度較大的循環區和外筒外部速度較小的沉降區。該設備的最大缺陷是低納光鹵石礦與母液進入中心筒時未充分混合分解就由內筒上部溢流至結晶器底部。CN200910303714公開了一種光鹵石脫水流程減少廢氣排放量的方法及裝置，其裝置是在氯化器的廢氣排放口依次經引風機和鼓風機分別與加熱爐的前端和后端連接。然而，該裝置雖然可用于實現光鹵水水解，卻無法解決上述缺陷。本申請人曾委托國家知識產權局對本申請的水解光鹵石結晶器進行過新穎性檢索，未發現有影響本專利技術新穎性與創造性的專利文獻與非專利文獻。
技術實現思路
[要解決的技術問題]本專利技術的目的是提供一種適用光鹵石粒度分布更寬、生產效率更高、鉀回收率更聞的專門用于水解光齒石結晶器。[技術方案]本專利技術是 通過下述技術方案實現的。本專利技術涉及一種用于水解光鹵石的結晶器。所述結晶器包括殼體9、設在殼體9內的內筒2和外筒1、與內筒2相通的光鹵石進口 3和母液進口 4、在殼體9上部設置分解液出口 5,在殼體9下部設置產品出口 6,所述內筒2位于外筒I內并與外筒I同軸，在所述內筒2內下部設有攪拌裝置；其中內筒2和外筒I的縱向剖面形狀是上部為倒錐形，而下部為矩形；內筒2底部距橢圓錐殼體底部的距離大于外筒I底部距橢圓錐殼體底部的距離；在內筒2內在倒錐形結構下端設有母液分布器8，所述母液分布器8與母液進口 4相連。在本專利技術中，將殼體內的空間劃分為多個區域，所述外筒I與殼體9之間的空間是沉降區12，內筒2內的上部為溶解區10，下部為循環區11。根據本專利技術的一種優選的實施方式，所述攪拌裝置包括設在殼體9外的電機13、與電機13相連的攪拌軸和安裝在所述攪拌軸端部的攪拌槳7，所述攪拌槳7位于循環區11。根據本專利技術的另一種優選的實施方式，所述內筒2的倒錐形邊與其矩形邊延長線的夾角是30 50°。根據本專利技術的另一種優選的實施方式，所述外筒I的倒錐形邊與其矩形邊延長線的夾角是30 45°。根據本專利技術的另一種優選的實施方式，所述結晶器的殼體側壁與殼體底部的夾角是45 70。。根據本專利技術的另一種優選的實施方式，所述的殼體底部是平底。根據本專利技術的另一種優選的實施方式，母液進口 4管下端分別置于內筒2中間及其錐形結構下端與內筒2下部筒體外側上。根據本專利技術的另一種優選的實施方式，所述結晶器的外徑與高度之比是0.fl.2:0.8 1.2。下面將更詳細 地描述本專利技術的技術方案:本專利技術涉及一種用于水解光鹵石的結晶器。在所述結晶器的殼體9內設有同軸的、內外套疊的內筒2和外筒I。光鹵石進口 3和母液進口 4均與內筒2連通，分解液出口5和產品出口 6分別設置在殼體9的上、下部。在內筒2內的下部設有攪拌裝置。內筒2和外筒I的剖面形狀均是上部為倒錐形，而下部為矩形。這樣將殼體內的空間劃分為多個區域，外筒I與殼體9之間圍成的空間是沉降區12，為了便于產物排出，沉降區的底部可采用倒錐形設計，以便于集中產物。內筒2上部的倒錐形區域為溶解區10，下部區域為循環區11。攪拌裝置設在循環區11中，通常包括設在殼體9外的電機13、與電機13相連的攪拌軸和安裝在所述攪拌軸端部的攪拌槳7。內筒2底部距橢圓錐殼體底部的距離大于外筒I底部距橢圓錐殼體底部的距離。在內筒2內中部設有用于噴射母液的母液分布器8，所述母液分布器8與母液進口 4相連。所述母液分布器設在內筒溶解區10側壁。將現有技術通常直接插入內筒的母液進口管改變為在內筒2錐形區域下端周圍(即溶解區10的下端周圍)設置一圈母液分布器8，這樣使母液由單個加入點變成多個加入點，在母液分布器8噴出液體的攪拌作用下使母液與低鈉光鹵石能夠充分混合，增大了母液與低鈉光鹵石的接觸幾率，于是提高了低鈉光鹵石的分解效果，解決了現有結晶器未充分混合分解就由內筒上部溢流至結晶器底部的問題。優選地，所述內筒2的倒錐形邊與其矩形邊延長線的夾角是3(Γ50° ;外筒I的倒錐形邊與其矩形邊延長線的夾角是3(Γ45°。它的倒錐形邊與矩形邊延長線的夾角設置有利于控制其反應液在結晶器中的流速。選擇合適的夾角既能夠保證分解效果，又能夠保證合理的生產效率,如果夾角過大將導致流體流速過慢,影響其生產效率,而如果夾角太小將導致流速過快，影響其分解效果。所述結晶器的殼體側壁與殼體底部的夾角是45 70°。所述結晶器的殼體底部為橢圓錐體時，罐體底部采用水泥填充，這樣既能夠滿足流體運動規律，同時又降低罐體重心，增加罐體穩定性。根據本專利技術的另一種優選的實施方式，所述結晶器的外徑與高度之比是0.fl.2:0.8 1.2，這樣設計將能夠降低攪拌軸的尺寸，從而能夠提高攪拌機運行穩定性，同時減去攪拌軸中間軸承，減少故障點，增加結晶器連續運行時間，于是能夠提高單罐產能。優選地，在罐體和攪拌機設計中采用了 CFD及FEA技術，對流動場及罐體結構進行了優化，對分解反應區范圍做了調整，增加分解反應區停留時間，利于分解反應充分進行，滿足光鹵石分解結晶需求。同時增加了沉降結晶區體積，提高了產量，降低了單位產出能耗。使用本專利技術結晶器分解光鹵石的反應與工藝過程如附圖3所示。低鈉光鹵石經過濾計量后與新鮮淡水同時連續進入結晶器中心筒，循環分解母液進入分布器。控制進入的低鈉光鹵石量、水量和底流流量，以達到分解、結晶的目的。因氯化鉀、氯化鈉、氯化鎂在其體系中的溶解度不同，氯化鎂在溶解區首先完全溶解以液相形式存在于結晶器內，氯化鉀繼續溶解形成氯化鉀飽和溶液，氯化鉀從過飽和溶液中析出結晶顆粒。氯化鈉在液相中處于飽和狀態。物料經攪拌充分混合后進入結晶區，氯化鉀在結晶區內逐漸長大，未長大成形的晶核在沉降區內繼續長大，隨著粒度的增大沉降到結晶器底部，與混合物料一起用底流泵輸送至下道工序。母液及未長大的細微小顆粒經結晶器頂部外圈溢流堰溢出。在結晶器內分解與結晶是兩個串聯的連續過程。底流過低會導致大量的物料在結晶器底部沉積，物料過多沉積會影響結晶器的翻花效果。底流過高則影響結晶的粒度。為保證結晶器的正常運行及濃度達到工藝要求，正常生產時物料進出都是連續進行。單臺結晶器上低鈉光鹵石量為300-450t/h，底流流量控制在340-390m3/h，底流濃度2本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于水解光鹵石的結晶器，所述結晶器包括殼體（9）、設在殼體（9）內的內筒（2）和外筒（1）、與內筒（2）相通的光鹵石進口（3）和循環液進口（4）、在殼體（9）上部設置分解液出口（5），在殼體（9）下部設置產品出口（6），所述內筒（2）位于外筒（1）內并與外筒（1）同軸，在所述內筒（2）內的下部設有攪拌裝置；其特征在于內筒（2）和外筒（1）的縱向剖面形狀是上部為倒錐形，而下部為矩形；內筒（2）底部距橢圓錐殼體底部的距離大于外筒（1）底部距橢圓錐殼體底部的距離；在內筒（2）內在倒錐形結構下端設有母液分布器（8），所述母液分布器（8）與母液進口（4）相連。

【技術特征摘要】
1.用于水解光齒石的結晶器，所述結晶器包括殼體(9)、設在殼體(9)內的內筒(2)和外筒(O、與內筒(2)相通的光齒石進口(3)和循環液進口(4)、在殼體(9)上部設置分解液出口(5),在殼體(9)下部設置產品出口(6),所述內筒(2)位于外筒(I)內并與外筒(I)同軸，在所述內筒(2)內的下部設有攪拌裝置；其特征在于內筒(2)和外筒(I)的縱向剖面形狀是上部為倒錐形，而下部為矩形；內筒(2)底部距橢圓錐殼體底部的距離大于外筒(I)底部距橢圓錐殼體底部的距離；在內筒(2)內在倒錐形結構下端設有母液分布器(8)，所述母液分布器(8)與母液進口(4)相連。2.根據權利要求1所述的結晶器，其特征在于所述外筒(I)與殼體(9)之間的空間是沉降區(12)，內筒(2)內的上部為溶解區(10)，下部為循環區(11)。3.根據權利要求2所述的結晶器，其特征在...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李小松，任紅衛，許振琪，
申請(專利權)人：青海鹽湖工業股份有限公司，
類型：發明
國別省市：