專利名稱：海水苦鹵多元素提取及零排放的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及海水苦鹵綜合利用技術(shù)，尤其是涉及一種海水苦鹵多元素提取及零排放的方法。
背景技術(shù)：
在制鹽過程中副產(chǎn)的苦鹵里各種化學(xué)元素較海水濃縮了 40倍左右，是提取海水中化學(xué)元素的極佳原料，但受技術(shù)水平的限制，苦鹵的利用率不足20%，大量的苦鹵資源排入大?；蛟邴}田循環(huán)，既造成了資源的浪費(fèi)又影響了近海海域的生態(tài)平衡。實(shí)現(xiàn)苦鹵徹底的綜合利用是解決陸地資源不足的有效措施，是實(shí)現(xiàn)海鹽生產(chǎn)節(jié)能減排的必要保證，也是海鹽化工迫在眉睫急需解決的問題。改變傳統(tǒng)鹽化工的生產(chǎn)工藝，開發(fā)新技術(shù)、新裝備、降低苦鹵化工的生產(chǎn)成本是新世紀(jì)苦鹵化工的發(fā)展方向。傳統(tǒng)苦鹵利用工藝，在氯化鉀和氯化鎂的蒸發(fā)過程中，受苦鹵沸點(diǎn)高的影響，很難實(shí)現(xiàn)多效蒸發(fā)，氯化鉀產(chǎn)品的蒸發(fā)多以雙效蒸發(fā)為主，氯化鎂僅能實(shí)現(xiàn)單效蒸發(fā)，在生產(chǎn)過程中能耗較大，每噸氯化鉀消耗蒸汽25噸左右，每噸六水氯化鎂產(chǎn)品消耗蒸汽0. 75噸左右，在能源日益緊張，能源價(jià)格不斷上漲的今天，能耗在苦鹵化工生產(chǎn)成本中所占的比重越來越大，能耗在氯化鉀的生產(chǎn)成本中所占得比重上升到60%左右。目前國(guó)內(nèi)外苦鹵綜合利用提取鉀的方法主要有以下幾種一是，兌鹵法苦鹵提取氯化鉀及綜合利用技術(shù)；二是，苦商與氯化鉀制取硫酸鉀及綜合利用技術(shù)。但都存在著不足，如苦鹵資源元素提取率低，回收率低，能耗高，造成生產(chǎn)成本高于其售價(jià)，經(jīng)濟(jì)效益差， 很難在鹽化工行業(yè)大規(guī)模推廣，并且沒有徹底實(shí)現(xiàn)海水苦鹵的“零排放”。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種海水苦鹵多元素提取及零排放的方法。本發(fā)明的方法能夠?qū)崿F(xiàn)海水苦鹵元素提取率高、能耗低、生產(chǎn)成本低、經(jīng)濟(jì)效益好等，真正達(dá)到海水苦鹵的“零排放”，減少苦鹵對(duì)周圍海域的生態(tài)影響，杜絕海水苦鹵在鹽田的惡性循環(huán)。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是—種海水苦鹵多元素提取及零排放的方法，包括以下步驟(1)26 28波美度的苦鹵經(jīng)復(fù)曬得到32波美度以上的苦鹵；(2)上一步得到的苦鹵在鹵庫中自然冷凍，得到硫酸鎂產(chǎn)品；此步充分利用冬天的低溫，自然冷凍，溫度控制在_5°C左右；(3)上一步處理后的苦鹵中加入氯化鈣，經(jīng)沉降、離心分離后得到硫酸鈣產(chǎn)品；(4)分離出硫酸鈣的苦鹵經(jīng)四效蒸發(fā)，控制終止沸點(diǎn)溫度達(dá)112 115°C，固液分離得精制鹽和富集元素苦鹵；(5)上一步處理后的富集元素苦鹵繼續(xù)經(jīng)四效蒸發(fā)、降溫得到復(fù)鹽，其中四效蒸發(fā)控制終止沸點(diǎn)溫度為50°C，得到的復(fù)鹽的成分為KCL和MgCL2 ；(6)上一步處理后的苦鹵經(jīng)水-硫化氫雙溫交換得到重水產(chǎn)品，水_硫化氫系統(tǒng)中的相平衡和同位素平衡硫化氫_水雙溫交換法是最經(jīng)濟(jì)的制取重水的工業(yè)方法之一，硫化氫_水雙溫交換法的主要優(yōu)點(diǎn)是，原料為水，實(shí)際上不受限制，水和硫化氫之間同位素交換反應(yīng)速度快，作為主要能量消耗的熱量的部分回收程度高；(7)上一步處理后的苦鹵經(jīng)吸附法得到碳酸鋰產(chǎn)品；優(yōu)選采用錳氧化物離子篩做吸附劑，得到碳酸鋰；(8)上一步處理后的苦鹵調(diào)pH為2-3，酸化處理得到硼酸產(chǎn)品；(9)上一步處理后的苦鹵經(jīng)蒸餾提取溴，得到溴素產(chǎn)品；(10)上一步處理后的苦鹵經(jīng)氯化鎂提取，得到氯化鎂產(chǎn)品；(11)上一步處理后的苦鹵直接排放。上述方法，其中所述步驟(5)得到的復(fù)鹽再經(jīng)分離后一部分用于生產(chǎn)氯化鎂，一部分用于硫酸鉀轉(zhuǎn)化，得到工業(yè)鹽酸和硫酸鉀產(chǎn)品。其中復(fù)鹽加水分離出氯化鎂產(chǎn)品，分離出后再加入濃硫酸進(jìn)行轉(zhuǎn)化，蒸發(fā)得到工業(yè)鹽酸和硫酸鉀產(chǎn)品。其中在制備硫酸鉀時(shí)所用的回頭光鹵石分解液的組成成分是(重量％ )氯化鉀 5. 15，氯化鎂19. 10，硫酸鎂2. 54，氯化鈉3. 95。在制備硫酸鉀所用的富鉀苦鹵與回頭光鹵石分解液及液體氯化鎂配比是(重量比)1 0.5 1.2 0.1 0.4。其中在提溴前苦鹵含溴量為約3100mg/L，調(diào)PH= 2. 5 3. 5，配氯率(通入的用于氧化還原溴離子的氯氣的量)為110 120%。本發(fā)明的方法可以達(dá)到的技術(shù)效果是1、傳統(tǒng)海水苦鹵生產(chǎn)工藝多用設(shè)備冷凍降溫，能耗高，本研究利用自然降溫，降低能耗達(dá)75%以上，節(jié)能降耗效果明顯。2、本發(fā)明采用沉降分離、四效蒸發(fā)等工藝，從海水苦鹵中提取鉀、鎂、硫、鋰、硼、溴等多種元素，最大限度地利用了海水苦鹵資源。3、本發(fā)明可直接得到硫酸鉀。4、本發(fā)明將原料鹵水吸附后的重水洗脫，經(jīng)水-硫化氫雙溫交換法處理，得到重水。5、本發(fā)明可真正達(dá)到海水苦鹵的“零排放”，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)周邊海域的生態(tài)平衡，避免海洋污染。由于傳統(tǒng)的苦鹵利用技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益差，導(dǎo)致苦鹵的利用率不足20%，其余全部排入大海。長(zhǎng)此以往，必將造成海洋環(huán)境的污染，致使去多魚種頻臨滅絕，采用本發(fā)明方法，既高效節(jié)能降低成本，又可使苦鹵資源得到充分利用，實(shí)現(xiàn)“零排放”，防止苦鹵對(duì)海洋環(huán)境的污染，減輕企業(yè)未來海鹽生產(chǎn)壓力。6、可預(yù)計(jì)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的效益。若年產(chǎn)100萬m3苦鹵，利用本技術(shù)，可年產(chǎn)1.4萬噸硫酸鉀，16萬噸氯化鎂，1000噸溴素，210噸碳酸鋰，18噸硼酸，2000噸重水，約年新增產(chǎn)值5億元，年新增利稅1.1億元。


圖1是本發(fā)明的方法的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式為進(jìn)一步說明本發(fā)明，結(jié)合以下實(shí)施例具體說明
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結(jié)合圖1，本發(fā)明的海水苦鹵多元素提取及零排放的方法，包括以下步驟(1)28波美度的苦鹵經(jīng)復(fù)曬得到32波美度以上的苦鹵；(2)上一步得到的苦鹵在鹵庫中自然冷凍，溫度為_5°C，得到硫酸鎂產(chǎn)品；(3)上一步處理后的苦鹵中加入氯化鈣，經(jīng)沉降、離心分離后得到硫酸鈣產(chǎn)品；(4)分離出硫酸鈣的苦鹵經(jīng)四效蒸發(fā)，控制終止沸點(diǎn)溫度達(dá)112 115°C，固液分離得精制鹽和富集元素苦鹵；(5)上一步處理后的富集元素苦鹵繼續(xù)經(jīng)四效蒸發(fā)、降溫得到復(fù)鹽，其中四效蒸發(fā)控制終止沸點(diǎn)溫度為50°C，得到的復(fù)鹽的成分為KCL和MgCL2 ；(6)上一步處理后的苦鹵采用水_硫化氫雙溫交換法制取重水產(chǎn)品；(7)上一步處理后的苦鹵采用錳氧化物離子篩做吸附劑，經(jīng)吸附法得到碳酸鋰產(chǎn)
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m ；(8)上一步處理后的苦鹵調(diào)pH為2，酸化處理得到硼酸產(chǎn)品；(9)上一步處理后的苦鹵經(jīng)蒸餾提取溴，得到溴素產(chǎn)品；(10)上一步處理后的苦鹵經(jīng)氯化鎂提取，得到氯化鎂產(chǎn)品；(11)上一步處理后的苦鹵直接排放。上述方法，其中所述步驟(5)得到的復(fù)鹽加水分離出氯化鎂產(chǎn)品，分離出后再加入濃硫酸進(jìn)行轉(zhuǎn)化，蒸發(fā)得到工業(yè)鹽酸和硫酸鉀產(chǎn)品。其中在制備硫酸鉀時(shí)所用的回頭光鹵石分解液(光鹵石分解液是先將光鹵石分解，然后再回到兌鹵生產(chǎn)硫酸鉀工序，這個(gè)過程統(tǒng)稱回頭光鹵石分解液。其作用是生產(chǎn)鉀肥的主原料)的組成成分是(重量％)氯化鉀5. 15，氯化鎂19. 10，硫酸鎂2. 54，氯化鈉 3.95。在制備硫酸鉀所用的富鉀苦鹵與回頭光鹵石分解液及液體氯化鎂配比是(重量比)1 1 0. 2。其中在步驟(9)提溴前苦鹵含溴量為約3100mg/L，調(diào)pH = 3，配氯率為110 120%。采用上述方法，可真正達(dá)到海水苦鹵的“零排放”，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)周邊海域的生態(tài)平衡，避免海洋污染。預(yù)計(jì)若年產(chǎn)100萬m3苦鹵，利用本技術(shù)，可年產(chǎn)1. 4萬噸硫酸鉀，16萬噸氯化鎂，1000噸溴素，210噸碳酸鋰，18噸硼酸，2000噸重水，約年新增產(chǎn)值5億元，年新增利稅1. 1億元。以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種海水苦鹵多元素提取及零排放的方法，其特征在于包括以下步驟(1)26 28波美度的苦鹵經(jīng)復(fù)曬得到32波美度以上的苦鹵；(2)上一步得到的苦鹵在鹵庫中自然冷凍，得到硫酸鎂產(chǎn)品；(3)上一步處理后的苦鹵中加入氯化鈣，經(jīng)沉降、離心分離后得到硫酸鈣產(chǎn)品；(4)分離出硫酸鈣的苦鹵經(jīng)四效蒸發(fā)，控制終止沸點(diǎn)溫度達(dá)112 115°C，固液分離得精制鹽和富集元素苦鹵；(5)上一步處理后的富集元素苦鹵繼續(xù)經(jīng)四效蒸發(fā)、降溫得到復(fù)鹽；(6)上一步處理后的苦鹵經(jīng)水-硫化氫雙溫交換得到重水產(chǎn)品；(7)上一步處理后的苦鹵經(jīng)吸附法得到碳酸鋰產(chǎn)品；(8)上一步處理后的苦鹵經(jīng)酸化處理得到硼酸產(chǎn)品；(9)上一步處理后的苦鹵經(jīng)蒸餾提取溴，得到溴素產(chǎn)品；(10)上一步處理后的苦鹵經(jīng)氯化鎂提取，得到氯化鎂產(chǎn)品；(11)上一步處理后的苦鹵直接排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟(5)得到的復(fù)鹽再經(jīng)分離后一部分用于生產(chǎn)氯化鎂，一部分用于硫酸鉀轉(zhuǎn)化，得到工業(yè)鹽酸和硫酸鉀產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種海水苦鹵多元素提取及零排放的方法；本發(fā)明可真正達(dá)到海水苦鹵的“零排放”，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)周邊海域的生態(tài)平衡，避免海洋污染。由于傳統(tǒng)的苦鹵利用技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效益差，導(dǎo)致苦鹵的利用率不足20％，其余全部排入大海。長(zhǎng)此以往，必將造成海洋環(huán)境的污染，致使去多魚種頻臨滅絕，采用本發(fā)明方法，既高效節(jié)能降低成本，又可使苦鹵資源得到充分利用，實(shí)現(xiàn)“零排放”，防止苦鹵對(duì)海洋環(huán)境的污染，減輕企業(yè)未來海鹽生產(chǎn)壓力。
文檔編號(hào)C01D3/06GK102432047SQ20111026049
公開日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月5日
發(fā)明者于波, 于皓, 劉同強(qiáng), 劉鴻領(lǐng), 王維忠 申請(qǐng)人:萊州誠(chéng)源鹽化有限公司