“冷分解—正浮选—洗涤法”年产五万吨氯化钾的毕业设计.docx

“冷分解一正浮选一洗涤法”年产五万吨氯化钾的工艺初步设计（察尔汗地区，15。C）摘要仃海察尔汗盐湖地区通过盐田滩晒制得光因石.对光由石进一步加工得到级化钾.通过对几种加工光血石制取氯化钾的生产工艺诳行较为全面的比较及.相图分析，确定了用“冷分解一正浮选一洗涤法“生产氯化钾的工艺流程。其主要工序为：分解、浮选及分别、过谑、洗涤、离心分别、+燥及产品的包装等.进行了物料衡算和热量衡算,以及对主要设备进行工之计算和设爵选型,瑞定了主要设备规格尺寸及台数。绘制了相图、带限制点的工艺流程图、设备平面布置图、及主要设法图等，联本完成整个生产工艺的初步设计。关键词：相图分析，光卤石，正浮选，氯化钾THEPRODUCTIONOF50,000TONSOFPOTASSIUMCH1.ORIDEINTHEPRE1.IMINERIDESIGNPROCESSWITH"Ecomposition-Flotation-ScrubbingmMethodbst11ctCurnallileusuallygelsfrombrineunderthesunintheChaerhansuitlake.afterfurtherproeessing,poiassimchloridegetsfx)ncarnallite.bydoingphasediagramanalysisandConIParingseveralnwthodsofpr<iucionofpotassiumchloridc,wcdeterminethefinalchoice"ccomposition-flotation-scrubbing“methodforproductionofpotassiumchlorideProcess.themainprocessesare：decomposition.flotaiion.separation.filtradon,washing.centrifugalSeparaiionJryingandXickaging.hematerialbalanceandheatbalancewillbedoneafterIhePhaSediagramanalysis.(hen(odocalculationandselectionofequipmentmodels.todeterminethespecificationsandthenumberofmajorequipment.finilly.11apoutthephasediagram.processdiagram.oorplanandequipmentstructuremap,basicallycompleteIheentireproductionprocessof(hepreliminarydesign.Keywords：Phasediagramanalysis,Carmclitc,ArcIlotalion,Potassiumchloride1总论1.概述.I荻化钾的物理化学正质I1.1.2 氯化坤的用途及押肥的市场需求21.1.3 氯化钾的工业质量标准2产品方案31.1.5生产氮化钾的原料概述31.2 文赋嫁述31.3 主要原材料的规格41.4 察尔汗盐湖湖区的自然条件41.5 青海省盐湖资源状况52生产工艺流程确定72.1 钝述72.2 由光卤石制取氯化钾的主要方法7111J丁/!fl11?)2.2.2冷分解除分一洗涤法82.23盐田重结晶法82.2.4冷结晶-正浮选一洗涤法82.25反浮选一冷结晶法82.2.6兑卤结晶法93生产流程介绍Il4工艺计算154.1 物料密算154.1.1 开车时的物料衡匏164.1.2 正常生产条件下的物料衡算214.1.3 年产量为五万叱裁化押下的物料衡算324.2 热算384.2.1 基础数据384.2.2 热眼衡算405主要设备计算与选型435.1 蝶施加矿机组435.1.1 螺旋加矿机藏述435.1.2 设计计算435.2 分解机组435.2.1 分解槽微述435.2.2 设计计算445.3 浮选机组445.3.1 浮选机概述445.3.2 浮选设备选型455.4 过滋机455.4.1 过渔机台数465.4.2 空泵的选择46I5.6 离心机475.6.1 离心机慨述475.6.2 设计计算475.7 干燥器485.7.1 转筒干燥器概述485.7.2 转偌的直径。495.7.3 容积传热东数Ctil495.7.4 传篇长度Z495.7.5 转偌的转速n和钙率S的选择515.7.7 填充率检验525.8 旋风除尘器52设计总结55参考文献57致谢59附录61附图631.1 概述目前，世界鲫技年产量在3.0X10%以上，其中95%以上用作肥料，其次用于制取各种化工产品及中间产品.钾盐的利用和生产已有较长的历史。人们很早就利用隼木灰肥田,1861年，在然国的施塔斯福特建立了世界上第一座钾肥厂，20世纪初世界各地相继发觉钾矿并起先大规模生产钾建，我国在20世纪3（）年头未起先从海盐苦肉中提取很化伸.后又以盐湖卤水矿生产缄化伸.其工之有兑卤法,正浮选法及反浮选法等。我国是一个拥有13亿人口的农业大国，钾肥是农业三大肥料之一，对绝大多数作物都有明显的增产效!K.以!为中国农业的快速发展.对钾肥的衢求疑不断增加.我国已成为世界其次大钾肥消费国和进口国.巨大的供应缺11预示着中国须要大力发展钾肥行业.据统计表明，2008年中国氯化锌进口价格上涨400美元（吨价卜达到S65美元.加次大钾肥公司2008年向中国供应的钾肥材吨提高400夷元。而美鹰公司对中国的钾肥价格则达到了576美元。国产钾肥满足率仅占15%左右，每年进口钾肥（折KQ>400万吨以上，钾肥供应不足与耕地普遛缺钾之间的冲突特别突出2（X）8年内于国际然化钾价格的上扬导致国内钾肥市场价恪一路走高,这无疑降低了我国农作物产盘和品质，对我国农业和国民经济的高效发展产生了很大影响，在发觉罗布泊柳盐矿床以前，我国钾资源保有储收4.57亿吨，仅占世界储盘的2.6%。全国共有可经济利用的床13个，保有储垃仅1.64亿吨（KCD，钾资源主要分布在青海省察尔汗盐湖，其储量约占全国的97%,其表面储量约1.45亿吨工业储贵达0.97亿吨,大规模的开发该盐湖生产氯化钾,不但可以媛解国内钾肥市场的供需冲突，同时可以节约大量外汇。钾肥主要指氯化钾和硫酸钾，属酸型肥料。从全国运用钾肥的现状可知氯化钾用量地大，钾肥的生产工艺有多种,如溶解结晶法、浮选法、电力选法及淤电分选法.目的国内盐田生产就化钾的主要方法有正浮选法、反浮选法及兑囱法。而“冷分解一正浮选一洗涤法“是其中的一种传统工艺。该法生产氯化钾的历史从上世纪三十年头起先，因其工艺过程自始至终在常温下进行，工艺条件温柔，所以几十年来得到了长足的发展,该法生产的钾肥产房的占全洋产ht的55%，我国前几年款化理产量的绝大部分源于该法生产.受资源条件的限制，我国上现模的氯化锌肥料生产厂主要集中在青海察尔汗地区，发展较为暧悔。目前尚处在起步阶段，其需求做与我国现代农业的密求业相差很远，供求冲突特别突出。因此，立足本土的仲盐资源，因地制宜，寻求好的氯化抑生产方法是很有意义的1.1.1 氯化钾的物理化学性质氯化钾是-种白色或暗白色的立方形结晶，类似于食盐，味极或，无见无毒。¾U匕仰化学分子式超KCl.分子玳为74.55gmol:密度：1987kg/（25C）；焙点：776r：热容：50HnkJkmor'K'硬度：2。矿物”溶解热（吸热）：247.337H/依（溶解于无限多kg水中）：品系：属立方系，轮角a=夕=y,轴KX=Y=Z：纯度：纯品四化钾中氧化钾含Rt为63.09%；溶解度：在水中溶解度随逛度的上升而快速增加.级化钾在水中的溶解度见下表1-1.表I-I温度/C0102030406080100溶解度/（克/100克水）27.631.034.037.040.045.551.156.7OC时每100克水中能溶解27.6克（化钾100C时为56.7克.通常可利用溶解度的温度变更的特性,把氯化仰和其他盐类分开.制得高品位的弧化钾.在大多数国宓，用作肥料的就化钾，其中氧化钾的含疑一般是（58601%,由溶解结晶法和浮选法制得的纨化钾产品般成品粒状,粒子的直径分别小于（O.75-O.I5X芒米.由浮选法制野的筑化仰呈粉红色到红色.而溶解结晶法制得的产品为白色.为了降低氯化钾的结块性,有时在成品中加入少埴的脂肪胺。除了细结品的产品外，还有大结晶（0.421.6吨米和颗粒状（0.170.3）亳米的产品.筑化钾易溶于水，澈溶于乙醉和甘油，不溶于浓盐酸、乙Sf和丙胴,有吸湿性、易结块。1. 1.2氯化钾的用途及钾肥的市场需求氟化钾的用途是相当广泛的，氟化钾主要是用作肥料，其次氯化钾可作为制造各种钾盐的化工原料，如尔笈化钾、Sl化钾、高铳酸钾、碳酸钾、JR钠酸钾、硫酸钾及硝酸钾等。氯化钾是电解氯化铁制取金属铁时的助溶剂,在军事上，淡化钾可做消焰剂：在医药上用作利乐剂，并可代替氯化钠作低钠盐.能其降低血压的作用：在冶金工业上还可用于金属的淬火：在油田上可用作固井剂.此外，在电镀及照相等领域,均需氯化钾.全球钾盐产品的95%应用于农肥。结合土壤、气候条件和作物种类，按比例施用翅磷钾肥，对提高农作物单位面积的产量是特别重要的.通常按N：PA：KX）来计算化肥中的有效成分含瓜目前我国的施肥比例大约是1：0.28：0.1.而同期世界比例是1：0.47：0.4.可见我国的钾肥施用比例明显偏低，这充分说明白我国对钾肥的需求础还很大。我国是一个农业大国，怔年所需的钾肥数崎很大，但是，我国钾肥储量资源较为贫乏，除我国砰年生产的钾肥外.还须要进口大量的氯化钾.因此,立足本国钾盐资源,因地制宜,寻求好的氯化怦生产方法是很有意义的.我国押矿以卤水押矿为主.固体钾盐少,与世界钾盐相反,我国因水钾才占总收的98%以上，固体钾款仅占2%左右。我国钾资源的开发利用对象主要为由水钾资源，其绝大部分集中分布在青海省柴达木破地.在农业上.仰元素是植物生长过程中所必需的三大元素之一,钾元素对调整植物体内的生命过程具有很大的作用,它有利于改善抗初体内水分的汲取状况，鼬类的合成和转移,特殊有利于淀粉的积米，运用钾肥能终有效提高农作物的产和品顺。如能促使水稻的谷粒饱满，马傕篝、甘弗的富块增大，麻的纤维拉力增加.茶叶、烟草的品质提高，甘蔗、薇萝以及卅类果树的味道鲜甜等.为此,要对这类作物施用更多的钾史.钾还可以促进农作物茎根健壮,不易倒伏,增加作物的抗旱、抗寒、抗病实力。与磷相比，土壤中含钾成比较丰富，但其中能被植物所汲取的钾较少。作物中的