RU2080291C1 - Способ получения сульфата калия - Google Patents

Способ получения сульфата калия Download PDF

Info

Publication number
RU2080291C1
RU2080291C1 SU5017099/25A SU5017099A RU2080291C1 RU 2080291 C1 RU2080291 C1 RU 2080291C1 SU 5017099/25 A SU5017099/25 A SU 5017099/25A SU 5017099 A SU5017099 A SU 5017099A RU 2080291 C1 RU2080291 C1 RU 2080291C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
sodium sulfate
glaserite
sulfate
conversion
Prior art date
Application number
SU5017099/25A
Other languages
English (en)
Inventor
Ю.С. Сафрыгин
Т.И. Рутковска
Т.И. Рутковская
Ю.В. Букша
В.И. Тимофеев
А.В. Паскина
Original Assignee
Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектный институт галургии"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектный институт галургии" filed Critical Акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский и проектный институт галургии"
Priority to SU5017099/25A priority Critical patent/RU2080291C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2080291C1 publication Critical patent/RU2080291C1/ru

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • Y02P20/133Renewable energy sources, e.g. sunlight

Landscapes

  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Изобретение относится к технологии получения высокоэффективного бесхлорного калийного удобрения - сульфата калия конверсией сульфата натрия или мирабилита хлоридом калия в водной среде с образованием на первой стадии глазерита и глазеритового раствора. С целью создания возможности использования в процессе сульфата натрия или мирабилита, содержащего примеси, первую стадию конверсии ведут с получением глазеритового раствора при соотношении калия к сульфат-иону в растворе в эквивалентных процентах 0,7-1,0. Раствор упаривают с выделением солевого шлама, которым обрабатывают насыщенный раствор сульфата натрия, полученный из некондиционного сульфата натрия с выделением из него нерастворимых примесей. 1 з.п. ф-лы, 1 ил, 2 табл.

Description

Изобретение относится к технологии получения высокоэффективного бесхлорного калийного удобрения сульфата калия.
Известен способ получения сульфата калия, основанный на обменной реакции хлорида калия и сульфата натрия /1/. Процесс осуществляется в водной среде через промежуточный продукт глазерит, который после отделения от раствора подают на вторую стадию конверсии хлористым калием с получением сульфата калия, а маточный раствор подвергают охлаждению с выделением мирабилита и последующей выпарке с получением хлористого натрия; упаренный раствор после отделения хлорида натрия смешивают с мирабилитом и подают на стадию получения глазерита.
Данный способ не позволяет использовать некондиционный сульфат натрия с повышенным содержанием нерастворимых примесей и влаги, так как практически все нерастворимые примеси, содержащиеся в исходном сырье, переходят в продукт, и получить при этом кондиционный сульфат калия практически невозможно, а высокое содержание влаги в сульфатном сырье приводит к нарушению водного баланса процесса. Наиболее близким по своей технической сущности является способ получения сульфата калия путем взаимодействия мирабилита и хлористого калия в водной среде. Образующийся при этом глазерит разлагают раствором хлористого калия на сульфат калия и раствор, который поступает на стадию получения глазерита; раствор со стадии получения глазерита выпаривают с выделением в твердую фазу смеси хлорида и сульфата натрия, которую сбрасывают, а упаренный раствор направляют на стадию получения глазерита /2/.
Существенным недостатком указанного способа является резкое снижение качества товарного продукта в случае повышенного содержания нерастворимых примесей в исходном сульфатном сырье, а также низкая степень извлечения сульфат-иона в продукт из-за сброса солевого шлама.
Целью изобретения является создание возможности использования в процессе получения сульфата калия сульфата натрия или мирабилита, загрязненного нерастворимыми примесями с одновременным сокращением энергозатрат на выпарку растворов. Поставленная цель достигается тем, что первую стадию конверсии ведут с получением глазеритового раствора при соотношении калия к сульфат-иону в растворе равном
Figure 00000002
в индексах Иенеке. (Индексы Иенеке это эквивалентные проценты, т. е. отношение эквивалентов соли, составляющей систему, к сумме эквивалентов солей. Сумма катионов равна сумме анионов и равна 100. Таким образом, в рассматриваемой системе
2K++2Na+= SO -2 4 +2Cl- = 100). Раствор упаривают с выделением солевого шлама, которым обрабатывают насыщенный раствор сульфата натрия, полученный в результате растворения некондиционного мирабилита или сульфата натрия после выделения из него нерастворимых, и образующийся при этом сульфат натрия подают на первую стадию конверсии.
Сущность способа заключается в следующем. Сульфат натрия или мирабилит с содержанием нерастворимых примесей до 10% и влаги свыше 40% растворяют в воде при температуре 35-100oC с получением насыщенного по сульфату натрия раствора. Нерастворимые отделяют с помощью флокулянта. Осветленный насыщенный раствор обрабатывают солевым шламом (смесью сульфата и хлорида натрия), полученным при выпарке глазеритового раствора.
При обработке насыщенного раствора солевым шламом происходит высаливание сульфата натрия (тенардита) за счет снижения растворимости сульфата натрия в растворе хлорида натрия. Образующийся сульфат натрия поступает на первую стадию конверсии стадию получения глазерита. На первую стадию конверсии также подают раствор со второй стадии конверсии, хлорид калия и раствор, полученный при выпарке глазеритового раствора с выделением из него солевого шлама. Глазерит с первой стадии конверсии разлагают водным раствором хлорида калия с получением сульфата калия и раствора, направляемого на первую стадию конверсии. Процесс конверсии на первой стадии осуществляют в водной среде путем взаимодействия реагентов с получением глазерита и глазеритового раствора, в котором соотношение
Figure 00000003
находится в интервале 0,7-1,0 экв.
Данное соотношение компонентов достигается за счет изменения расхода сульфата натрия и количества воды, удаляемой при выпарке глазеритового раствора, что позволяет осуществить замкнутый цикл производства. Использование сульфата натрия или (мирабилита) без предварительного отделения от него нерастворимых примесей практически невозможно, так как нерастворимые примеси, содержащиеся в сырье, сначала переходят в глазерит, а затем в готовый продукт.
Использование осветленного раствора сульфата натрия на первой стадии конверсии приведет к нарушению водного баланса, в связи с чем необходимо предварительной выделение из раствора сульфата натрия, что повлечет за собой дополнительные затраты на строительство цеха сульфата натрия.
Экспериментально показано, что для получения кондиционного сульфата калия с минимальными энергетическими затратами процесс первой стадии конверсии следует вести с получением глазеритового раствора с соотношением эквивалентов 2K SO4 0,7-1,0.
В таблице 1 приведено изменение соотношения 2K/SO4 экв. в зависимости от расхода сульфата натрия и количества воды, удаляемой при выпарке из глазеритового раствора на 1 т K2SO4, а также состав получаемого при этом солевого шлама.
В таблице 2 представлены результаты балансовых опытов по получению сульфата калия конверсией хлорида калия и сульфата натрия. Из приведенных данных видно, что при уменьшении соотношения 2K/SO4 в глазеритовом растворе менее 0,7 резко увеличиваются энергозатраты в цикле конверсия-упаривание-конверсия на удаление воды (опыт 6 и 7 ср. 2,86 и 2,29 т/т K2SO4), а также на циркуляцию щелоков, их нагрев и охлаждение до и после выпарки. А при увеличении соотношения 2K/SO4 более 1,0 потребуется вместо добавления удаление воды из глазеритовой суспензии (ср. опыт 3 и 2) что практически невозможно.
Ниже приведен подробный пример осуществления способа применительно к опыту N 4 (среднее значение).
Пример. К 2,1 в.ч. мирабилита состава, мас. Na2SO4 - 41,41; NaCl 1,09; H. O. 10,00; H2O 47,50 добавляют 1,03 в.ч. воды с получением насыщенного по сульфату натрия раствора.
На 2,9 в.ч. осветленного насыщенного раствора сульфата натрия состава, мас. Na2SO4 29,79; NaCl 0,78; H2O 69,43 добавляют 0,91 в.ч. солевого шлама состава, мас. Na2SO4 25,73; NaCl - 74,27. Полученный тенардит в количестве 1,05 в. ч. поступает на первую стадию конверсии. Так как по расчету водного баланса на первую конверсии требуется введение дополнительной воды в количестве 0,05 в.ч. можно сульфат натрия подавать в виде суспензии высоленного тенардита в насыщенном осветленном растворе.
Одновременно на первую стадию конверсии поступает 3,01 в.ч. упаренного раствора состава, мас. KCl 12,35; NaCl 17,94; Na2SO4 - 5,64; H2O 64,07, 3,11 в. ч. сульфатного раствора состава, мас. KCl - 20,56; NaCl 6,0; Na2SO4 1,52; H2O 71,92. В результате получают 1,11 в.ч. глазерита состава, мас. NaCl 1,3; Na2SO4 23,05; K2SO4 67,03; H2O 8,04 и 6,11 глазеритового раствора состава, мас. KCl 6,05, NaCl 19,79; Na2SO4 6,64; H2O 67,49. Полученный глазерит разлагают раствором хлористого калия на 1 в.ч. сульфата калия и сульфатный раствор, который возвращается на первую стадию конверсии. Для получения 0,91 в. ч. солевого шлама из 6,1 в.ч. глазеритового раствора упаривают 2,19 в.ч. воды и получают 3,01 в.ч. упаренного раствора.
Предлагаемый способ выгодно отличается от известных:
позволяет использовать некондиционное сульфатное сырье (сульфат натрия, мирабилит), загрязненное нерастворимыми примесями и содержащее значительное количество влаги,
сокращает энергозатраты на подогрев, упаривание и циркуляцию оборотных растворов,
позволяет использовать солнечную энергию в южных районах (залив Карабогазгол и др.) на обезвоживание сбросных растворов с получением кондиционной поваренной соли бассейновым методом, при этом сульфат-ион, содержащийся в хлоридном сбросном растворе, при охлаждении в зимнее время в бассейне выделяется в твердую фазу в виде мирабилита. Таким образом, степень извлечения SO4-2 в процессе достигает практически возможного, приближаясь к 100%
способ прост и не требует применения специального дорогостоящего оборудования, и может быть легко внедрен на ПО "Карабогазсульфат", где имеется бассейновое производство мирабилита и поваренной соли.
Положительный экономический эффект от внедрения способа достигается за счет использования в процессе вместо кондиционного сульфата натрия бассейнового мирабилита, загрязненного нерастворимыми примесями. В условиях ПО "Карабогазсульфат", где имеется бассейновое производство мирабилита и заводское производство сульфата натрия и на котором предполагается осуществить внедрение способа, имеем в ценах 1990 года:
сульфат натрия природный: оптовая цена 33,75 руб. себестоимость 23,89 руб.
сульфат натрия заводской: оптовая цена 50 руб. 1 сорт,
40 руб. II сорт, средняя себестоимость 44,03 руб.
мирабилит, себестоимость 1 т 2 руб. 39 коп. Расход мирабилита на 1 т K2SO4 2,01. Расход сульфата натрия на 1 т K2SO4 1,05 т.
Э=25 т.т.(23,89 1,05 2,01•2,39)=507 тыс. руб.

Claims (2)

1. Способ получения сульфата калия, включающий конверсию мирабилита или сульфата натрия хлоридом калия в две стадии, на первой из которых получают глазерит и глазеритовый раствор, а на второй полученный глазерит разлагают раствором хлорида калия с выделением сульфата калия, подачу раствора с второй стадии конверсии после отделения целевого продукта на первую стадию, упаривание глазеритового раствора, отделение полученного при этом солевого шлама и подачу упаренного глазеритового раствора на первую стадию конверсии, отличающийся тем, что исходный мирабилит или сульфат натрия предварительно перед подачей на первую стадию конверсии растворяют в воде до получения насыщенного раствора с последующим отделением нерастворившегося остатка, а затем насыщенный раствор сульфата натрия обрабатывают солевым шламом, полученным при упаривании глазеритового раствора, и выделившийся при этом сульфат натрия или суспензию сульфата натрия в насыщенном осветленном растворе направляют на первую стадию конверсии.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что первую стадию конверсии осуществляют при отношении калия к сульфат-иону в растворе 0,7 1,0 в эквивалентных процентах.
SU5017099/25A 1991-11-29 1991-11-29 Способ получения сульфата калия RU2080291C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5017099/25A RU2080291C1 (ru) 1991-11-29 1991-11-29 Способ получения сульфата калия

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5017099/25A RU2080291C1 (ru) 1991-11-29 1991-11-29 Способ получения сульфата калия

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2080291C1 true RU2080291C1 (ru) 1997-05-27

Family

ID=21591840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5017099/25A RU2080291C1 (ru) 1991-11-29 1991-11-29 Способ получения сульфата калия

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2080291C1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 710945, кл. С 01 D 5/06, 1974. 2. Сафрыгин Ю.С. и др. Результаты исследования процесса получения сульфата калия методом конверсии мирабилита, хлористым калием. - Труды ВНИИГ, вып. 72, 1975. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2416654C1 (ru) Способ извлечения редкоземельных металлов из фосфогипса
US5059403A (en) Method for producing copper sulfate from waste copper-containing liquid
CN103351020A (zh) 一种碱式氯化铜的生产方法
CN110143604B (zh) 一种回收锑冶炼砷碱渣中碱、硒和砷的方法
RU2176218C2 (ru) Способ получения сульфата калия и сульфата натрия (варианты)
US4980136A (en) Production of lithium metal grade lithium chloride from lithium-containing brine
US3728438A (en) Method of producing potassium sulphate from alkali metal sulphates or their mixtures with carbonates
US3189407A (en) Method of recovering lithium from lepidolite
US10822241B2 (en) Recycling of nuclear liquid waste with boron control
CZ20011177A3 (cs) Způsob čištění síranu amonného
CA1060181A (en) Treating remains containing sodium choride and sodium sulphate
CN104557517A (zh) 一种废柠檬酸钠母液综合处理工艺
US5035872A (en) Method of preparing potassium magnesium phosphate
RU2080291C1 (ru) Способ получения сульфата калия
US4504458A (en) Gypsum conversion
JPS5673620A (en) Separation of sodium sulfate and sodium chloride from mixed solution of sodium chloride and sodium sulfate
CN107640778A (zh) 一种从含铅脱硫废液中低成本回收硫酸钠的方法
US4256716A (en) Process for treating loaded extractant from purification of phosphoric acid by extraction
RU2161125C2 (ru) Способ получения сульфата калия
RU2105717C1 (ru) Способ получения сульфата калия
CN105585233A (zh) 一种蒸发盐泥的减量化、资源化方法
US4610862A (en) Process for producing purified diammonium phosphate from wet process phosphoric acid
RU2164220C1 (ru) Способ переработки сульфатных ванадийсодержащих сточных вод
SU1623954A1 (ru) Способ получени хлорида кали
SU715470A1 (ru) Способ раздельного получени нитратов натри и кали

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20070124

REG Reference to a code of a succession state

Ref country code: RU

Ref legal event code: MM4A

Effective date: 20091130