本发明涉及卤水生产氯化钾技术领域，一种高效、节能、保温、环保的光卤石生产兑卤的装置及方法。
背景技术：
目前在卤水提钾中生产光卤石阶段绝大多数还是采用传统的晒卤法，即将若干块串连盐田中的原卤经过日晒，水份蒸发，从而使光卤石达到饱和，再将饱和卤水集中在盐田中使含盐光卤石析出，其后还需要对光卤石脱钠。传统工艺存在很大的弊端：需要建设大面积盐田，通常达到几十平方千米；投入大量人力、物力和财力，而且每年的维护费也非常高；自然蒸发漫长，卤水晒制周期时间长，顺利一个周期大约75天左右；传统晒卤方法对天气、温度和湿度要求都很高，冬季温度低，几乎不能生产光卤石；传统工艺光卤石脱钠需要使用药剂，其废液排放对环境会造成一定的危害。以上弊端对高效、环保生产光卤石造成了很大的局限。
兑卤法生产光卤石是将e卤(kcl、nacl、car共饱和卤水)和f卤(mgcl2、nacl、car共饱和卤水)按照一定的比例混合，混合反应后产生由同离子效应析出氯化钠和光卤石晶体，然而目前用兑卤法生产光卤石占比很小，而且其兑卤设备为简单的池体构造再配以电机搅拌，存在高能耗，低效率，可操作性差，受气温条件制约等问题。
技术实现要素：
为了解决传统生产光卤石工艺中的缺陷与不足，本发明提供一种高效、节能、保温、环保的兑卤生产光卤石的装置，以解决现有技术中运行成本高、生产周期长、受环境制约、对环境不友好的问题。
本发明是通过下述技术方案来实现的。
根据本发明提供的一个实施例，本发明提供了一种兑卤生产光卤石的装置，包括括釜体，釜体上设有顶盖，釜体外包裹有保温夹套；在釜体内设有外筒和导流筒；在釜体顶盖上设有一延伸至导流筒内筒的搅拌轴，搅拌轴上部连接有水轮，下部连接有搅拌桨；在釜体上部侧壁设有连通至外筒内的一对相对、且沿圆周交错布置的进料管，一对进料管穿过釜体和外筒与水轮在同一水平面相对布置；在釜体上部侧壁还设有溢流口管，对应溢流口处设有溢流堰；釜体底部设有出料口。
优选的，所述导流筒为上大下小的竖直喇叭筒，通过沿外筒内环向连接若干连接杆与外筒连接。
优选的，所述釜体底部为沉淀区呈倒圆台形，出料口上设有出料管和出料阀；一对进料管分别设有进料阀，溢流管上设有溢流阀。
优选的，所述保温夹套上设有循环热水进水管和循环热水出水管，循环热水进水管和循环热水出水管上分别设有循环热水阀。
优选的，所述导流筒底部距离釜体底部内壁高度与导流筒距离釜体侧部内壁相同；所述导流筒底距离釜体底内壁高度为釜体内腔高度的1/10。
优选的，所述外筒伸入釜体底部高度在导流筒底部高度的1/3处。
优选的，所述外筒与导流筒的最小距离大于外筒与釜体内壁的距离。
优选的，所述溢流堰沿溢流管出口处倾斜设置，溢流与釜体内壁倾斜角度在30-45°。
本发明进而给出了一种所述装置的兑卤生产光卤石的方法，包括以下步骤：
1)打开循环热水进水阀和循环热水出水阀，使釜体达到预设温度；打开进料阀通过一对进料管分别通入e卤和f卤，形成两流股切击水轮，使水轮旋转，从而带动搅拌桨转动；
2)关闭出料阀，液面持续上升直到溢流堰口；
3)当液面上升到导流筒上端，循环区开始形成循环流场，e卤与f卤充分接触混合在同离子效应下析出氯化钠和光卤石；
4)导流筒喇叭形结构使循环速度大小交替，以使得光卤石生长成大晶体，在沉淀区下沉至釜底收集；反应生成的氯化钠和废液随流场进入溢流区并上升通过溢流管排出。
优选的，一对进料管f卤和e卤的进料流量之比为1-1.3；调节出料阀溢流阀控制一对进料管的流速不小于2m/s，使一对进料管进料流量与出料、溢流流量恒定，液面保持不变，从而进行连续进料出料。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下有益效果：
1)本发明由于采用了两进料管同时进料，料液切向冲击水轮，两反向作用力使水轮转动从而带动搅拌桨转动；旋转的水轮和导流筒能起到轴向流的作用，可以将溶液从导流筒下口吸入再从导流筒上口排出，生产光卤石的e卤和f卤能够充分反应，混合反应后产生由同离子效应析出氯化钠和光卤石晶体产品质量高。
2)外筒将流场分为两个区间，外筒内侧为循环区，外筒内侧为溢流区。液体在循环区能形成一个内外交替的轴向循环流场。
导流筒为上大下小的竖直喇叭筒，溶液进入导流筒时速度较快，出导流筒时速度较慢，能形成一个速度梯度，减速循环有利于晶体的生长。
在冬季以及气温寒冷的时候可以向釜体外部的夹套通入循环热水，能使釜内反应达到恒温状态，从而可以使反应在预定温度中进行。
溢流堰控制水位在循环区内，溢流区处于外筒的外侧，可以有效地将反应产生的氯化钠和废液通过溢流口排出。
本发明装置具有高效节能、安全环保、成本低、易操作等优点，可以解决现有光卤石生产技术中运行成本高、生产周期长、受环境制约、对污染环境的问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的不当限定，在附图中：
图1是本发明一种节能保温生产光卤石的兑卤结晶装置的剖视图；
图2是本发明一种节能保温生产光卤石的兑卤结晶装置的剖视图；
图3是本发明一种节能保温生产光卤石的兑卤结晶装置的剖视图。
图中：1、釜体；2、顶盖；3、外筒；4、导流筒；5、溢流堰；6、保温夹套；7、搅拌轴；8、水轮；9、搅拌桨；10、进料管ⅰ；11、进料管ⅱ；12、出料管；13、溢流管；14、循环热水进水管；15、循环热水出水管；16、进料阀ⅰ；17、进料阀ⅱ；18、出料阀；19、溢流阀；20、循环热水进水阀；21、循环热水出水阀；22、连接杆；23、支腿。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
参见图1、图2和图3所示，本发明一种兑卤生产光卤石的装置，包括釜体1，釜体1上设有顶盖2，釜体1外包裹有保温夹套6；在釜体1内设有外筒3，外筒3内通过连接杆22连接有导流筒4；在釜体1顶盖2上设有一延伸至导流筒4内筒的搅拌轴7，搅拌轴7与顶盖2以轴承连接；搅拌轴7上部连接有水轮8，下部连接有搅拌桨9。在釜体1上部侧壁设有连通至外筒3内的一对相对、且沿圆周交错布置的进料管ⅰ10、ⅱ11，一对进料管ⅰ10、ⅱ11穿过釜体1和外筒3与水轮8在同一水平面相对布置；在釜体1侧壁还设有溢流管13，对应溢流管13出口处设有溢流堰5。釜体1底部设有出料管12。
保温夹套6上设有循环热水进水管14和循环热水出水管15，循环热水进水管14和循环热水出水管15上分别设有循环热水阀进水阀20和循环热水阀出水阀ⅱ21。一对进料管ⅰ10、ⅱ11分别设有进料阀ⅰ16和ⅱ17，出料管12上设有出料阀18，溢流管13上设有溢流阀19，在釜体1底部设有支腿23。
其中，导流筒4底部距离釜体1底部内壁高度与导流筒4距离釜体1侧部内壁相同，在一个实施例中，导流筒4底距离釜体1底内壁高度为釜体内腔高度的1/10，外筒3伸入釜体1底部高度在导流筒4底部高度的1/3处。若干连接杆22沿外筒3内环向连接导流筒4；导流筒4为上大下小的竖直喇叭筒状，搅拌桨9与导流筒4底沿齐平。外筒3与导流筒4的最小距离大于外筒3与釜体1内壁的距离。溢流堰5沿溢流管13出口处倾斜设置，溢流堰5与釜体1内壁倾斜角度在30-45°。
本发明结构的设计使得外筒内部空间形成了循环区，外筒外侧与釜体之间形成了溢流区，导流筒下与釜体之间形成沉淀区。
工作时，首先打开循环热水进水阀20和循环热水出水阀21，使保温夹套6充满循环热水，使反应达到预设温度；打开进料阀ⅰ16和ⅱ17使进料管ⅰ10、ⅱ11分别通入e卤和f卤同时开始进料，形成两流股切击水轮8，使水轮8旋转从而带动搅拌桨9转动，关闭出料阀18，液面持续上升直到溢流堰5口。
当液面上升到导流筒4上端，循环区开始形成循环流场，e卤与f卤充分接触混合在同离子效应下析出氯化钠和光卤石，导流筒4的喇叭形结构使循环速度大小交替，更有利于光卤石生长成大晶体，继而在沉淀区下沉至釜底收集，通过出料管12收集，反应生成的氯化钠和废液随流场进入溢流区并上升通过溢流管13排出。
一对进料管f卤和e卤的进料流量之比为1-1.3；调节出料阀18和溢流阀19，控制一对进料管的流速不小于2m/s，使一对进料管进料流量与出料、溢流流量恒定，液面保持不变，从而进行连续进料出料。
本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。
1.一种兑卤生产光卤石的装置，其特征在于，包括括釜体，釜体上设有顶盖，釜体外包裹有保温夹套；在釜体内设有外筒和导流筒；在釜体顶盖上设有一延伸至导流筒内筒的搅拌轴，搅拌轴上部连接有水轮，下部连接有搅拌桨；在釜体上部侧壁设有连通至外筒内的一对相对、且沿圆周交错布置的进料管，一对进料管穿过釜体和外筒与水轮在同一水平面相对布置；在釜体上部侧壁还设有溢流口管，对应溢流口处设有溢流堰；釜体底部设有出料口。
2.根据权利要求1所述的一种兑卤生产光卤石的装置，其特征在于，所述导流筒为上大下小的竖直喇叭筒，通过沿外筒内环向连接若干连接杆与外筒连接。
3.根据权利要求1所述的一种兑卤生产光卤石的装置，其特征在于，所述釜体底部为沉淀区呈倒圆台形，出料口上设有出料管和出料阀；一对进料管分别设有进料阀，溢流管上设有溢流阀。
4.根据权利要求1所述的一种兑卤生产光卤石的装置，其特征在于，所述保温夹套上设有循环热水进水管和循环热水出水管，循环热水进水管和循环热水出水管上分别设有循环热水阀。
5.根据权利要求1所述的一种兑卤生产光卤石的装置，其特征在于，所述导流筒底部距离釜体底部内壁高度与导流筒距离釜体侧部内壁相同；所述导流筒底距离釜体底内壁高度为釜体内腔高度的1/10。
6.根据权利要求1所述的一种兑卤生产光卤石的装置，其特征在于，所述外筒伸入釜体底部高度在导流筒底部高度的1/3处。
7.根据权利要求1所述的一种兑卤生产光卤石的装置，其特征在于，所述外筒与导流筒的最小距离大于外筒与釜体内壁的距离。
8.根据权利要求1所述的一种兑卤生产光卤石的装置，其特征在于，所述溢流堰沿溢流管出口处倾斜设置，溢流与釜体内壁倾斜角度在30-45°。
9.一种权利要求1-8任一项所述装置的兑卤生产光卤石的方法，其特征在于，
1)打开循环热水进水阀和循环热水出水阀，使釜体达到预设温度；打开进料阀通过一对进料管分别通入e卤和f卤，形成两流股切击水轮，使水轮旋转，从而带动搅拌桨转动；
2)关闭出料阀，液面持续上升直到溢流堰口；
3)当液面上升到导流筒上端，循环区开始形成循环流场，e卤与f卤充分接触混合在同离子效应下析出氯化钠和光卤石；
4)导流筒喇叭形结构使循环速度大小交替，以使得光卤石生长成大晶体，在沉淀区下沉至釜底收集；反应生成的氯化钠和废液随流场进入溢流区并上升通过溢流管排出。
10.根据权利要求9所述的一种兑卤生产光卤石的方法，其特征在于，一对进料管f卤和e卤的进料流量之比为1-1.3；调节出料阀溢流阀控制一对进料管的流速不小于2m/s，使一对进料管进料流量与出料、溢流流量恒定，液面保持不变，从而进行连续进料出料。
技术总结