CN1078564C - 一种用钾矿石制取硫酸钾的工艺 - Google Patents

一种用钾矿石制取硫酸钾的工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种以钾长石(分子式为K2O·Al2O3·6SiO2)或富钾的硅铝酸盐矿物原料，采取高温下，钾钠基团置换法，与硫酸钠反应，制取硫酸钾的新工艺，由于采用钾矿石为原料，而节省了大量的氯化钾原料，而且具有反应容易，工艺流程简单，设备投资少等优点，所制取的硫酸钾中K2O含量达50%以上，符合国家标准。

Description

一种用钾矿石制取硫酸钾的工艺
本发明涉及一种制取硫酸钾的工艺，尤其是采用钾长石(分子式为K2O·AL2O3·6SiO)或富钾的硅铝酸盐矿物为原料在高温下与硫酸钠进行钾钠基团置换，使钾长石中的氧化钾转换为硫酸钾而副产钠长石的工艺。
众所周知，硫酸钾是一种用于忌氯的农作物(如烟草、葡萄以及某些水果等)必须施用的肥料。我国水溶性钾矿资源较贫乏，且大多分布于大西北腹地，开发和运输都比较困难。特别是天然的硫酸钾矿更是尚未发现。由于农作物增产要求，氮、磷、钾三要素必须均衡施用，缺钾现象日趋严重，而不得不进口大量钾肥。据资料记载，目前国内外生产硫酸钾的方法主要有两种。一种方法是：以氯化钾与硫酸反应生成硫酸钾，但由于副产的氯化氢难以排除，而且使用硫酸严重腐蚀设备，废气污染严重；另一种方法是：采用硫酸钠与氯化钾进行复分解反应制取硫酸钾，其缺点是工艺流程长，设备投资大；上述两种方法都必须采用氯化钾作原料。
本发明的目的是提取一种以我国盛产的钾长石或富钾硅铝酸盐矿为原料，采用高温下钾钠基团置换法，与硫酸钠反应制取硫酸钾的工艺。
为了达到上述目的，本发明采用钾长石(分子式为K2O·Al2O3·6SiO)或富钾的硅铝酸盐矿物为原料，取钾长石原料(按K2O计为9％及以上)磨成100目以上的细粉，按氧化钾与氯化钠含量比(即：K2O∶Na2O)为1-5倍的比例，加入Na2SO4细粉或含水硫酸钠后混合均匀，并加水制成球状，将其放入加热炉中焙烧1-2小时，温度控制在800C-1000C，将焙烧料用水浸，生成含钠长石的浸出液。浸出液含有K2SO4及Na2SO4。经常温及低温结合的冷却方法使Na2SO4结晶分出，从而得到含K2SO4与Na2SO4的溶液。此混合液用“氨沉析法”制取钾芒硝，分子式为3K2SO4 Na4SO4·10H2O。一是用上述方法制得的钾芒硝用水洗去Na2SO4即可得到符合国家标准的硫酸钾。二是将上述制得的钾芒硝与定量的氯化钾反应，使钾芒硝中的硫酸钠(Na2SO4)与氯化钾(KCL)转换成硫酸钾(K2SO4)，残液为氯化钠(NaCL)的水溶液，以增加硫酸钾的产量和质量。
本发明采用贮量丰富的钾长石或富钾的硅铝酸盐矿物为原料制取硫酸钾。节省了大量的氯化钾原料，而且具有反应容易、工艺流程简单、设备投资少的优点。

Claims (4)

1、一种用钾矿石制取硫酸钾的工艺。其特征在于：采用分子式为K2O·AL2O3·6SiO的钾长石或富钾的硅铝酸盐矿物为原料按K2O∶Na2O＝1∶5的配比加入硫酸钠，加水制成球状，经高温焙烧，温度控制在800℃-1000℃，与硫酸钠进行钾钠基团置换，而制取硫酸钾。
2、根据权利要求1所述的硫酸钾的制备工艺，其特征在于：经800℃-1000℃焙烧后的焙烧料用水浸，生成含钠长石的浸出液，经过常温及低温相结合的冷却方法，使硫酸钠分离出来。
3、根据权利要求1所述的硫酸钾的制备工艺，其特征在于：经焙烧、水浸，分离出硫酸钠后得到的混合液，用氨沉析法制得钾芒硝。
4、根据权利要求1所述的硫酸钾的制备工艺，其特征在于：经焙烧、水浸，分离出硫酸钠后，冷却结晶所得到的钾芒硝分子式为3K2SO4·Na2SO4·10H2O，用水洗，即可得到硫酸钾。
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