RU2108972C1 - Method for treating wastes resulting from processing crude potassium salts and constituted, predominantly, by sodium sulfates - Google Patents

Method for treating wastes resulting from processing crude potassium salts and constituted, predominantly, by sodium sulfates Download PDF

Info

Publication number
RU2108972C1
RU2108972C1 RU94042250A RU94042250A RU2108972C1 RU 2108972 C1 RU2108972 C1 RU 2108972C1 RU 94042250 A RU94042250 A RU 94042250A RU 94042250 A RU94042250 A RU 94042250A RU 2108972 C1 RU2108972 C1 RU 2108972C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
potassium
kcl
potassium sulfate
sulfate
solution
Prior art date
Application number
RU94042250A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94042250A (en
Inventor
Шерцберг Хайнц
Шмитц Райнер
Original Assignee
Маннесманн Аг
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 Маннесманн Аг filed Critical Маннесманн Аг
Publication of RU94042250A publication Critical patent/RU94042250A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2108972C1 publication Critical patent/RU2108972C1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01DCOMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D3/00Halides of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D3/04Chlorides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01DCOMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
    • C01D5/00Sulfates or sulfites of sodium, potassium or alkali metals in general
    • C01D5/06Preparation of sulfates by double decomposition
    • C01D5/08Preparation of sulfates by double decomposition with each other or with ammonium sulfate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: inorganic chemistry; production of potash fertilizers; environmental control. SUBSTANCE: method is based on treating wastes constituted by sodium SULFATES by subjecting them to exchange reaction with potassium chloride to ultimately produce potassium sulfate and water. Exchange reaction is carried out in single stage at temperature 5-50 C, preferably 20-30 C, to obtain slurry consisting of potassium sulfate $$$ and mother liquor, composition of which based on 1000 kmole water, corresponds to the following: 11.5-15.0 kmole of $$$, 2.4-3.0 kmole of sodium sulfate and 23.0-43.6 kmole of $$$. Potassium sulfate is mother liquor saturated with potassium sulfate, followed by drying it. Potassium sulfate mother liquor is mixed with KCl-NaCl mixture taken, predominantly, in the form of KCl-NaCl crystallizate, in such weight ratio as to form pure potassium chloride crystallizate, saturated KCl and substantially saturated NaCl solution. If necessary, KCl crystallizate is fully or partially, as starting material, recycled to process step of producing potassium sulfate, and/or saturated KCl and substantially saturated NaCl solution are recycled back to circulating system of chemical plant for processing crude potassium salts. EFFECT: higher efficiency. 5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к способу обработки отходов в виде сульфата натрия реакцией обмена с хлоридом калия с получением сульфата калия в присутствие воды. The invention relates to a method for treating waste in the form of sodium sulfate by an exchange reaction with potassium chloride to produce potassium sulfate in the presence of water.

Сульфат натрия в виде отходов образуется в различных химических процессах в качестве побочного продукта. Для использования образующегося в виде отходов сульфата натрия в (Chemie Ingenieurtechnik, 61, N12, с. 933-940 1989, указываются 4 возможности:
кристаллизация и кальцинирование сульфата натрия для продажи;
электрохимические процессы;
процессы превращения;
восстановительные процессы.
Sodium sulfate in the form of waste is formed in various chemical processes as a by-product. For the use of sodium sulfate generated as waste, Chemie Ingenieurtechnik, 61, N12, pp. 933-940 1989, indicates 4 possibilities:
crystallization and calcination of sodium sulfate for sale;
electrochemical processes;
transformation processes;
recovery processes.

Наряду с электрохимическими процессами экономически многообещающим является особенно превращение сульфата натрия в сульфат калия, который представляет собой пользующееся большим спросом, не содержащее хлорида, калийное удобрение. Превращение сульфата натрия в сульфат калия согласно уравнению:
Na2SO4 + 2KCl = K2SO4 + 2NaCl
до сих пор всегда осуществляют через двухстадийное превращение с глазеритом в качестве промежуточной стадии. Чаще всего этот процесс связан с выделением хлорида натрия и/или сульфата натрия из образующихся при кристаллизации глазерита маточных растворов. Предпочтительный способ получения сульфата калия из сульфата натрия и хлорида калия, наряду с двухстадийным превращением при 20-35oC, предусматривает еще кристаллизацию глауберовой соли при 0 - 5oC с последующим отделением и рециркуляцией выкристаллизовавшейся глауберовой соли в качестве необходимых стадий процесса. При этом образуется обогащенный хлоридом натрия маточный раствор, который нужно утилизировать или выпаривать.
Along with electrochemical processes, the conversion of sodium sulfate to potassium sulfate, which is a highly sought-after, chloride-free potassium fertilizer, is particularly economically promising. The conversion of sodium sulfate to potassium sulfate according to the equation:
Na 2 SO 4 + 2KCl = K 2 SO 4 + 2NaCl
still always carried out through a two-stage conversion with glaserite as an intermediate stage. Most often, this process is associated with the release of sodium chloride and / or sodium sulfate from the mother liquors formed during the crystallization of glaserite. The preferred method for producing potassium sulfate from sodium sulfate and potassium chloride, along with a two-stage conversion at 20-35 o C, involves the crystallization of glauber salt at 0-5 o C, followed by separation and recirculation of the crystallized glauber salt as necessary stages of the process. In this case, a mother liquor enriched with sodium chloride is formed, which must be disposed of or evaporated.

Известен способ патент ФРГ, PS 2820445, при котором безводный сульфат натрия сначала вводится во взаимодействие с маточным раствором сульфата калия для превращения в глазерит и с маточным раствором глазерита. После отделения кристаллизата глазерита последний вводят во взаимодействие с раствором хлорида калия при получении сульфата калия и маточного раствора сульфата калия. Отделенный от выкристаллизовавшегося сульфата калия маточный раствор сульфата калия служит для получения глазерита. Сульфат калия высушивают. Маточный раствор глазерита в следующей стадии процесса охлаждают примерно до 0oC, причем выкристаллизовывается глауберова соль. После отделения глауберовой соли маточный раствор глауберовой соли нагревают от 0oC до температуры кипения и испаряют всю введенную в процесс воду. После отделения состоящего из твердого хлорида натрия кристаллизата после выпаривания, горячий раствор от выпаривания объединяют с глауберовой солью из процесса охлаждения и эту смесь вводят в стадию процесса кристаллизации глазерита.The known method of the patent of Germany, PS 2820445, in which anhydrous sodium sulfate is first introduced into interaction with the mother liquor of potassium sulfate to turn into glaserite and mother liquor of glaserite. After separation of the glaserite crystallizate, the latter is reacted with a potassium chloride solution to obtain potassium sulfate and a mother liquor of potassium sulfate. Separated from crystallized potassium sulfate, the mother liquor of potassium sulfate serves to produce glaserite. Potassium sulfate is dried. The glaserite mother liquor in the next stage of the process is cooled to about 0 ° C, whereby the Glauber salt crystallizes. After separation of the glauber salt, the mother liquor of the glauber salt is heated from 0 ° C. to the boiling point and all the water introduced into the process is evaporated. After separation of the crystallized solid consisting of solid sodium chloride after evaporation, the hot evaporation solution is combined with the Glauber salt from the cooling process and this mixture is introduced into the stage of the glaserite crystallization process.

В качестве существенных недостатков описанного процесса нужно назвать усложненное, охватывающее относительно многочисленные стадии процесса осуществления способа, высокий расход энергии на глубокое охлаждение и нагревание снова раствора, а также на полное испарение воды и большие расходы на контролирование и регулирование многочисленных, связанных друг с другом, стадий способа. Другие известные способы также обладают недостатком многостадийности, а также высокого расхода энергии и непригодны для превращения образующегося в виде отходов сульфата натрия с высоким и часто изменяющимся содержанием безводного и гидратированного сульфата натрия, который в случае необходимости может быть даже полностью в виде глауберовой соли (Na2SO4•10H2O). На тонну (измеряемого в виде K2O) сульфата калия нужно испарить примерно 4,4 - 5 т воды, когда применяется безводный сульфат натрия. При использовании глауберовой соли необходимое испаряемое количество воды повышается еще на дальнейшие 2 т на тонну K2O в сульфате калия, вследствие чего невозможно или по меньшей мере очень проблематично рентабельное использование образующегося в виде отходов сульфата натрия согласно известному способу превращения.The significant disadvantages of the described process should be called complicated, covering relatively numerous stages of the process of the method, high energy consumption for deep cooling and heating the solution again, as well as for complete evaporation of water and high costs for controlling and regulating the numerous stages connected with each other way. Other known methods also have the disadvantage of multi-stage, as well as high energy consumption and are unsuitable for conversion of waste sodium sulfate with a high and often changing content of anhydrous and hydrated sodium sulfate, which, if necessary, can even be completely in the form of glauber salt (Na 2 SO 4 • 10H 2 O). Approximately 4.4 to 5 tons of water should be evaporated per ton (measured as K 2 O) of potassium sulfate when anhydrous sodium sulfate is used. When using glauber's salt, the required evaporated amount of water is increased by a further 2 tons per ton of K 2 O in potassium sulfate, which makes it impossible or at least very problematic to use the waste sodium sulfate produced in the form of waste according to the known conversion method.

Задачей изобретения является разработка способа превращения образующегося в виде отходов сульфата натрия в безводной и/или содержащей кристаллизационную воду форме в сульфат калия технологически простым, недорогостоящим и при экономии энергии образом. The objective of the invention is to develop a method for converting waste sodium sulfate in anhydrous and / or water containing crystallization form into potassium sulfate in a technologically simple, inexpensive and energy-saving manner.

Эта задача решается с помощью способа, который имеет отличительные признаки, указанные в п.1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения раскрываются в зависимых пунктах формулы изобретения. This problem is solved using a method that has the distinguishing features specified in claim 1. Preferred embodiments of the invention are disclosed in the dependent claims.

В способе согласно изобретению избегают не только многостадийности осуществления процесса, но и также до сих пор необходимой высокой затраты энергии на кристаллизацию глауберовой соли и испарение воды. Согласно изобретению это достигается тем, что процесс превращения сульфата натрия осуществляют в сочетании с функционирующим по способу горячего растворения способом получения калийного удобрения и применяют происходящий из процесса превращения сульфата натрия конверсионный раствор вместо воды для селективного удаления растворением хлорида натрия из KCl - NaCl - кристаллизатов (Deek процесс). Неожиданно найдено, что при этом, в предлагаемом согласно изобретению процессе, возможно получение сульфата калия из сульфата натрия одностадийно, как с высоким SO4-выходом, так и с высоким выходом KCl , и таким образом может отпадать получение и последующее разложение глазерита. Оказалось, что первично незначительный выход по калию при одностадийном процессе превращения компенсируется за счет последующего получения KCl. Благодаря предлагаемому согласно изобретению сочетанию одностадийного превращения Na2SO4 c Deck-процессом кристаллизата достигают высокого выхода по калию, так как растворенный хлорид калия в конверсионном растворе от приготовления K2SO4 вытесняется переходящим в раствор хлоридом натрия в Deck -процессе и в выходящем из процесса щелочном растворе достигается почти насыщение с помощью NaCl/
При дальнейшей переработке щелочного раствора из Deck-процесса при получении KCl (удобрение) таким образом возможен практически 100%-ный общий выход по калию. Благодаря этому также отпадают расходы на охлаждение раствора и испарение воды. Предлагаемый согласно изобретению процесс технологически очень прост, так как он может протекать при температуре окружающей среды и не требует ни охлаждения, ни испарения. В качестве сырья можно использовать сразу как безводный сульфат натрия и KCl, так и также глауберову соль и KCl, а также воду. Применение глауберовой соли или смесей глауберовой соли с сульфатом натрия никоим образом не приводит к недостаткам по сравнению с безводным сульфатом натрия. В принципе нет никакого различия, вводится ли необходимая для процесса вода в способ непосредственно в виде жидкой воды или в виде кристаллизационной воды или в виде раствора хлорида калия. Из-за простоты способа получения сульфата калия без стадии глазерита, аппаратурные затраты на стадии глубокого охлаждения и испарения очень незначительны, причем осуществление процесса и контроль за его проведением сильно упрощены.
In the method according to the invention, not only the multi-stage process is avoided, but also the hitherto necessary high energy costs for crystallization of the Glauber salt and the evaporation of water are avoided. According to the invention, this is achieved by the fact that the sodium sulfate conversion process is carried out in combination with the potassium fertilizer production method operating by the hot dissolution method, and a conversion solution derived from the sodium sulfate conversion process is used instead of water to selectively remove sodium chloride from KCl - NaCl crystallisates (Deek process). It was unexpectedly found that in this case, in the process according to the invention, it is possible to obtain potassium sulfate from sodium sulfate in one step, both with a high SO 4 output and with a high yield of KCl, and thus the production and subsequent decomposition of glaserite may disappear. It turned out that the initially insignificant potassium yield in the single-stage conversion process is compensated by the subsequent production of KCl. Owing to the combination of the one-stage conversion of Na 2 SO 4 with the Deck crystallizate according to the invention, a high potassium yield is achieved, since the dissolved potassium chloride in the conversion solution is displaced from the preparation of K 2 SO 4 by the sodium chloride passing into the solution in the Deck process and in the effluent The process of alkaline solution is achieved almost saturation using NaCl /
With further processing of the alkaline solution from the Deck process upon receipt of KCl (fertilizer) in this way, almost 100% total potassium yield is possible. This also eliminates the cost of cooling the solution and evaporating the water. The process according to the invention is technologically very simple, since it can take place at ambient temperature and requires neither cooling nor evaporation. Anhydrous sodium sulfate and KCl, as well as Glauber's salt and KCl, as well as water, can be used immediately as raw materials. The use of glauber's salt or mixtures of glauber's salt with sodium sulfate in no way leads to disadvantages compared with anhydrous sodium sulfate. In principle, there is no difference whether the water necessary for the process is introduced into the process directly in the form of liquid water or as crystallization water or as a solution of potassium chloride. Due to the simplicity of the method for producing potassium sulfate without the glaserite stage, the hardware costs at the stage of deep cooling and evaporation are very small, and the process and control over its implementation are greatly simplified.

Предлагаемый согласно изобретению способ превращения образующегося в виде отходов сульфата натрия в сульфат калия, который схематически представлен на чертеже состоит из следующих стадий:
Стадия 1. Периодически или предпочтительно непрерывное взаимодействие NaSO4, соответственно, Na2SO4 • 10H2O (поток б) в реакторе (см. схему) для получения K2SO4 с хлоридом калия i и водой m при 5 - 50oC, предпочтительно при 20 - 30oC, с получением суспензии c из сульфата калия и маточного раствора сульфата калия, состав которого, в расчете на 1000 ммоль H2O примерно следующий: 11,5 - 15,0 кмоль Na2Cl2; 2,4 - 3,0 Na2SO4, и для K2Cl2 в зависимости от температуры, 23,0 - 43,6 кмоль, причем самая высокая концентрация KCl соответствует самой высокой температуре раствора. Самое высокое допустимое содержание K2Cl2 можно рассчитать согласно соотношению K2Cl2 = (26,6 + 0,34 Т) кмоль, причем T представляет собой температуру раствора в градусах Цельсия; нижний предел (21,6 + 0,29 T/кмоль) не должен сокращаться. Предпочтителен способ работы вблизи верхнего предела.
Proposed according to the invention a method of converting waste sodium sulfate into potassium sulfate, which is schematically represented in the drawing consists of the following stages:
Stage 1. Periodically or preferably continuous interaction of NaSO 4 , respectively, Na 2 SO 4 • 10H 2 O (stream b) in the reactor (see diagram) to obtain K 2 SO 4 with potassium chloride i and water m at 5 - 50 o C, preferably at 20-30 ° C, to obtain a suspension of c from potassium sulfate and a mother liquor of potassium sulfate, the composition of which, based on 1000 mmol of H 2 O is approximately the following: 11.5 - 15.0 kmol of Na 2 Cl 2 ; 2.4 - 3.0 Na 2 SO 4 , and for K 2 Cl 2 depending on temperature, 23.0 - 43.6 kmol, with the highest concentration of KCl corresponding to the highest temperature of the solution. The highest permissible K 2 Cl 2 content can be calculated according to the ratio K 2 Cl 2 = (26.6 + 0.34 T) kmol, where T represents the temperature of the solution in degrees Celsius; the lower limit (21.6 + 0.29 T / kmol) should not be reduced. A preferred method of operation near the upper limit.

Стадия II. Отделение выкристаллизовавшегося сульфата калия f от K2SO4 - маточного раствора d в отделителе 2 (например, центрифуга или фильтр) и высушивание (влажный пар L) влажного сульфата калия в обычной сушилке 3 для получения пригодного для сбыта (продажи) сульфата калия k.Stage II. Separating crystallized potassium sulfate f from K 2 SO 4 - mother liquor d in separator 2 (e.g., centrifuge or filter) and drying (wet steam L) of wet potassium sulfate in a conventional dryer 3 to obtain commercially available potassium sulfate k.

Стадия III. Перемешивание маточного раствора сульфата калия d в котле с мешалкой 4 с сухой или влажной смесью a из хлорида калия и хлорида натрия (предпочтительно кристаллизатом KCl - NaCl из процесса обработки сырой соли калия) в таком количестве, чтобы образующийся раствор после процесса перемешивания был приблизительно насыщен только NaCl, т.е. по меньшей мере находился еще незначительно ниже предела насыщения. Stage III. Mixing the mother liquor of potassium sulfate d in a boiler 4 with a dry or wet mixture of a potassium chloride and sodium chloride (preferably crystallized KCl - NaCl from the processing of the crude potassium salt) in such an amount that the resulting solution after the mixing process is only approximately saturated NaCl, i.e. at least it was still slightly below the saturation limit.

Этот процесс перемешивания приводит к суспензии g с кристаллизатом KCl h, который в отделителе 5 (например, как центрифуга или фильтр) отделяется от фазы раствора e. Отдельный KCl-кристаллизат h либо перерабатывается далее до калийного удобрения n согласно обычным способам, либо полностью или частично используется в качестве сырья для получения сульфата калия в реакторе 1, причем при этом не требуется высушивание. This mixing process leads to a suspension of g with KCl crystallisate h, which in separator 5 (for example, as a centrifuge or filter) is separated from the phase of solution e. A single KCl crystallizate h is either processed further to potassium fertilizer n according to conventional methods, or is fully or partially used as raw material for the production of potassium sulfate in reactor 1, without drying.

В предпочтительном варианте осуществления способа, необходимую для процесса воду можно вводить, смотря по обстоятельствам, частично непосредственно снаружи в K2SO4 - стадию 1 и в расположенную между K2SO4 - отделением 2 и K2SO4- высушиванием 3 (не представленную) дополнительную стадию очистки (стадия промывки), промывной раствор которой затем подается в стадию получения K2SO4 I. Благодаря этому образуется еще более чистый K2SO4 - продукт, который желателен для некоторых особых целей применения.In a preferred embodiment of the method, the water necessary for the process can be introduced, depending on the circumstances, partially directly from the outside in K 2 SO 4 - stage 1 and in the compartment located between K 2 SO 4 - compartment 2 and K 2 SO 4 - by drying 3 (not shown ) an additional purification step (washing step), the washing solution of which is then fed to the K 2 SO 4 I production step. This results in the formation of an even purer K 2 SO 4 product, which is desirable for some special applications.

Требующийся хлорид калия должен содержать по меньшей мере 95% KCl (в расчете на безводное вещество) и может использоваться либо в твердой форме, либо в виде KCl - раствора в пределах растворяющей способности вводимой в процессе воды. Обычно такое качество в избытке достигается непосредственно в Deck - стадии III. Образующийся за счет процесса перемешивания, примерно насыщенный KCl и NaCl раствор e (щелочной раствор Deck-процесса) подается в циркуляцию раствора не представленной переработки сырых калийных солей. Соответствующий завод по получению калийных удобрений, который также дает KCl - NaCl-смесь для предлагаемого в изобретении способа, поэтому должен находиться по возможности вблизи установки, в который осуществляется предлагаемый согласно изобретению способ. The required potassium chloride must contain at least 95% KCl (calculated on the anhydrous substance) and can be used either in solid form or in the form of a KCl solution within the solubility of the water introduced into the process. Usually this quality in excess is achieved directly in Deck - stage III. The approximately e saturated KCl and NaCl solution e (alkaline solution of the Deck process) resulting from the mixing process is fed into the circulation of the solution of the crude potassium salt processing not shown. The corresponding potash fertilizer plant, which also gives the KCl - NaCl mixture for the method according to the invention, should therefore be located as close as possible to the installation into which the method according to the invention is carried out.

Изобретение поясняется подробнее, руководствуясь обоими последующими примерами осуществления. The invention is explained in more detail, guided by both subsequent examples of implementation.

Пример 1. 15,0 кмоль безводного сульфата натрия, а также раствор KCl состава (кмоль): 46,0 K2Cl2 - 1000 H2O, непрерывным потоком вводят в сосуд с мешалкой и при температуре 20 - 30oC и времени пребывания примерно 3 ч. непрерывно вводят во взаимодействие. Образуется суспензия из 12,0 кмоль K2SO4 и 0,5 моль NaSO4 в виде твердого вещества K2SO4 - маточном растворе состава (кмоль): 34,2 K2Cl2, 12,0 Na2Cl2, 2,5 Na2SO4, 1000 H2O, который путем переливного устройства или за счет спускного патрубка в днище покидает сосуд с мешалкой и за счет концентрирования и центрифугирования разделяется на твердую и жидкую фазы. Образовавшийся сульфат калия высушивают. Отделенный K2SO4 - маточный раствор вместе с отфильтрованным влажным вакуумным кристаллизатом, происходящим из процесса горячего растворения, состава (кмоль): 86,5 K2Cl2, 36,0 Na2Cl2, 210 H2O, примерно при 25oC непрерывно перемешивают во втором сосуде с мешалкой. При этом хлорид натрия растворяют и остается твердый хлорид калия и почти насыщенная NaCl фаза раствора, которую разделяют путем концентрирования и центрифугирования. Образуется 98,4 кмоль K2Cl2, из которых 46,0 кмоль подают в процесс получения сульфата калия. Избыток KCl в количестве 52,4 кмоль перерабатывают далее в хлорид калия с 60% K2O. В качестве непосредственно используемых продуктов таким образом получаются в целом 64,4 кмоль K2SO4 и K2Cl2. Выход по калию составляет 74,5% и SO4 - выход составляет 83,3%.Example 1. 15.0 kmol of anhydrous sodium sulfate, as well as a KCl solution of the composition (kmol): 46.0 K 2 Cl 2 - 1000 H 2 O, is introduced into the vessel with a stirrer in a continuous stream at a temperature of 20 - 30 o C and time a stay of about 3 hours is continuously introduced into the interaction. A suspension is formed of 12.0 kmol K 2 SO 4 and 0.5 mol NaSO 4 in the form of a solid K 2 SO 4 - mother liquor composition (kmol): 34.2 K 2 Cl 2 , 12.0 Na 2 Cl 2 , 2.5 Na 2 SO 4 , 1000 H 2 O, which leaves the vessel with the stirrer by means of an overflow device or by means of a discharge pipe in the bottom and, due to concentration and centrifugation, is separated into solid and liquid phases. The resulting potassium sulfate is dried. The separated K 2 SO 4 - mother liquor together with the filtered wet vacuum crystallizate originating from the hot dissolution process, composition (kmol): 86.5 K 2 Cl 2 , 36.0 Na 2 Cl 2 , 210 H 2 O, at about 25 o C continuously stirred in a second vessel with a stirrer. In this case, sodium chloride is dissolved and solid potassium chloride and the almost NaCl-saturated phase of the solution remain, which are separated by concentration and centrifugation. Formed 98.4 kmol K 2 Cl 2 , of which 46.0 kmol is fed into the process of producing potassium sulfate. The excess of KCl in an amount of 52.4 kmol is further processed into potassium chloride with 60% K 2 O. As directly used products, a total of 64.4 kmol of K 2 SO 4 and K 2 Cl 2 are thus obtained. The potassium yield is 74.5% and the SO 4 yield is 83.3%.

Пример 2. Процесс осуществляют по существу также, как в примере 1. Лишь вносят следующие изменения: вместо безводного сульфата натрия используют глауберову соль (Na2SO4 • 10 H2O) в качестве сульфатного сырья, и хлорид калия вводят не в виде раствора KCl, а в виде влажной соли (состоящей из 46 кмоль K2Cl2 и 20 кмоль H2O). Далее, в процесс добавляют 830 кмоль воды в виде подогретой (теплой) воды. Температуру подогретой воды выбирают так, чтобы отрицательная теплота плавления глауберовой соли не приводила к понижению температуры ниже 18oC. Проведение процесса и выхода ценных веществ в остальном равны таковым примера 1.Example 2. The process is carried out essentially the same as in example 1. Only the following changes are made: instead of anhydrous sodium sulfate, Glauber's salt (Na 2 SO 4 • 10 H 2 O) is used as a sulfate raw material, and potassium chloride is not introduced in the form of a solution KCl, and in the form of wet salt (consisting of 46 kmol K 2 Cl 2 and 20 kmol H 2 O). Further, 830 kmol of water in the form of heated (warm) water is added to the process. The temperature of the heated water is chosen so that the negative heat of fusion of the Glauber salt does not lead to a decrease in temperature below 18 o C. The process and the yield of valuable substances are otherwise equal to those of example 1.

Основные преимущества предлагаемого согласно изобретению способа заключаются в его технологической простоте, применимости глауберовой соли и любых смесей глауберовой соли с сульфатом натрия вместо безводного сульфата натрия без недостатков или повышенного расхода энергии и с высоким выходом по калию и сульфату, причем выход по калию можно повышать теоретически вплоть до 100% за счет интеграции образующегося щелочного раствора Deck-процесса в циркуляцию раствора завода по производству KCl, когда имеется соответствующее высвобождение воды на заводе по производству KCl (например, за счет обработки карналлита). Загрязнения окружающей среды не происходит. The main advantages of the method according to the invention are its technological simplicity, the applicability of glauber salt and any mixtures of glauber salt with sodium sulfate instead of anhydrous sodium sulfate without disadvantages or increased energy consumption and with a high yield of potassium and sulfate, and the yield of potassium can be theoretically increased up to up to 100% due to the integration of the resulting alkaline solution of the Deck process into the circulation of the solution of the KCl production plant, when there is a corresponding release of water in KCl at production plant (for example, by treatment of carnallite). Environmental pollution does not occur.

Способ можно осуществлять по выбору непрерывно или также периодически. The method can be carried out optionally continuously or also periodically.

Claims (5)

1. Способ обработки отходов в виде сульфата натрия реакцией обмена с хлоридом калия с получением сульфата калия в присутствии воды, отличающийся тем, что реакцию обмена осуществляют в одну стадию при 5 - 50oС с получением суспензии из сульфата калия и К2SO4-маточного раствора, состав которого в расчете на 1000 кмоль Н2О соответствует следующему: 11,5 - 15,0 кмоль Na2Cl2, 2,4 - 3,0 кмоль Na2SO4 и 23,0 - 43,6 кмоль K2Cl2, образовавшийся сульфат калия отделяют от маточного раствора сульфата калия и высушивают, маточный раствор сульфата калия перемешивают с КСl - NaCl-смесью, в особенности с KCl - NaCl-кристаллизатом, в таком количественном соотношении, чтобы образовывались чистый кристаллизат хлорида калия и насыщенный KCl и почти насыщенный NaCl-раствор, причем в случае необходимости образовавшийся KCl-кристаллизат целиком или частично в виде сырья вводят в стадию получения сульфата калия и/или образовавшийся насыщенный KCl и почти насыщенный NaCl-раствор подают в циркуляцию раствора установки по переработке сырых калийных солей.1. The method of processing waste in the form of sodium sulfate by the exchange reaction with potassium chloride to produce potassium sulfate in the presence of water, characterized in that the exchange reaction is carried out in one stage at 5 - 50 o With obtaining a suspension of potassium sulfate and K 2 SO 4 - stock solution, the composition of which per 1000 kmol of Н 2 О corresponds to the following: 11.5 - 15.0 kmol of Na 2 Cl 2 , 2.4 - 3.0 kmol of Na 2 SO 4 and 23.0 - 43.6 kmol K 2 Cl 2 , the resulting potassium sulfate is separated from the mother liquor of potassium sulfate and dried, the mother liquor of potassium sulfate is mixed with KCl - NaCl a mixture, especially with KCl - NaCl crystallisate, in such a quantitative ratio that a pure potassium chloride crystallisate and saturated KCl and an almost saturated NaCl solution are formed, and if necessary, the formed KCl crystallizate is introduced, in whole or in part, as a raw material into the stage for the preparation of potassium sulfate and / or the resulting saturated KCl and almost saturated NaCl-solution are fed into the circulation of the solution of the plant for the processing of raw potassium salts. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что реакцию обмена сульфата натрия с хлоридом калия осуществляют при 20 - 30oС.2. The method according to claim 1, characterized in that the exchange reaction of sodium sulfate with potassium chloride is carried out at 20 - 30 o C. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что образовавшийся за счет превращения сырья сульфат калия промывают по меньшей мере частью необходимой для осуществления процесса воды и образующийся при этом промывной раствор после его отделения от кристаллизата сульфата калия подают в стадию получения сульфата калия. 3. The method according to claim 1, characterized in that the potassium sulfate formed due to the conversion of the feed is washed with at least part of the water necessary for the process and the washing solution formed after it is separated from the potassium sulfate crystallizate is fed to the potassium sulfate production step. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что требующийся для процесса хлорид калия и необходимую воду либо раздельно, либо полностью или частично вводят в форме раствора хлорида калия в стадию получения сульфата калия. 4. The method according to claim 1, characterized in that the potassium chloride and the necessary water required for the process are either separately or fully or partially introduced in the form of a solution of potassium chloride to the stage for producing potassium sulfate. 5. Способ по пп.1 - 4, отличающийся тем, что требующийся для процесса хлорида калия вводят в процесс в виде влажной соли с содержанием по меньшей мере 95% KCl в твердом веществе. 5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that the potassium chloride required for the process is introduced into the process in the form of a wet salt with a content of at least 95% KCl in the solid.
RU94042250A 1993-11-26 1994-11-24 Method for treating wastes resulting from processing crude potassium salts and constituted, predominantly, by sodium sulfates RU2108972C1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEP4340839.7 1993-11-26
DE19934340839 DE4340839C1 (en) 1993-11-26 1993-11-26 Process for the utilisation of waste sodium sulphate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94042250A RU94042250A (en) 1996-09-20
RU2108972C1 true RU2108972C1 (en) 1998-04-20

Family

ID=6503841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94042250A RU2108972C1 (en) 1993-11-26 1994-11-24 Method for treating wastes resulting from processing crude potassium salts and constituted, predominantly, by sodium sulfates

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE4340839C1 (en)
RU (1) RU2108972C1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4348748A1 (en) * 2021-05-25 2024-04-10 Cinis Fertilizer AB Process for treatment of a sodium sulfate containing residue process stream of a battery manufacturing facility, a battery recycling facility, or a steel production plant
CN115246650A (en) * 2021-08-09 2022-10-28 江苏美东环境科技有限公司 Method for preparing industrial potassium sulfate from hazardous organic waste salt containing potassium chloride and sodium sulfate

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE504155C (en) * 1924-10-16 1930-08-01 Dipl Berging Ferdinand Stein Process for the production of potassium sulfate from sodium sulfate or glaserite and potassium chloride or their solutions
DE2820445C3 (en) * 1978-05-10 1982-05-19 Vsesojuznyj naučno-issledovatel'skij i proektnyj institut galurgii, Leningrad Process for the production of potassium sulfate
DD244540A1 (en) * 1985-12-20 1987-04-08 Kali Veb K PROCESS FOR PROCESSING GLASS SALT TO ALKALISULFATES
DD256503B1 (en) * 1986-12-30 1989-03-15 Kali Veb K METHOD FOR CARRYING OUT THE DECK PROCESS IN THE CALIINDUSTRY
DD273428A1 (en) * 1988-06-28 1989-11-15 Kali Veb K METHOD FOR THE PRODUCTION OF GROB CRYSTALLINE CORRUGATED CALIUM SULFATE IN BALL CONSTRUCTION FROM GLASSERITE AND CHLORINE CHLORIDE

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Chemie Ingenieurtechnik , 61, 1989, N 12, с. 933 - 940. 2. *

Also Published As

Publication number Publication date
DE4340839C1 (en) 1994-12-15
RU94042250A (en) 1996-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1129174A (en) Process for recovery of chemicals from saline water
RU2466934C2 (en) Method of obtaining sodium carbonate crystals
US3528767A (en) Production of potassium chloride,potassium sulfate and sodium sulfate from brines and the like containing potassium,chloride and sulfate
RU2176218C2 (en) Method of production of potassium sulfate and sodium sulfate (versions)
US4588573A (en) Method for the production of potassium sulfate using sulfuric acid and potassium chloride
RU2157791C2 (en) Method of preparing potassium sulfate, sodium sulfate and sodium chloride
US3944474A (en) Electrolytic manufacture of chlorine and sodium carbonate
US7041268B2 (en) Process for recovery of sulphate of potash
US20050220697A1 (en) Simultaneous recovery of potassium chloride and KCL enriched edible salt
EA002758B1 (en) Method of producing potassium sulfate
RU2705953C1 (en) Method of producing potassium nitrate
US8388916B2 (en) Process for production of commercial quality potassium nitrate from polyhalite
CN109906200B (en) Method for producing potassium sulfate from potassium chloride and sulfuric acid
CA2552104C (en) Process for recovery of sulphate of potash
US6106796A (en) Method of ammonium sulfate purification
RU2108972C1 (en) Method for treating wastes resulting from processing crude potassium salts and constituted, predominantly, by sodium sulfates
US5976485A (en) Sodium metabisulfite process
US5753200A (en) Sodium metabisulfite process
RU2107028C1 (en) Method of continuously producing potassium sulfate from sodium sulfate
RU2105717C1 (en) Method for production of potassium sulfate
JPS58151303A (en) Manufacture of calcium hypochlorite
US4610853A (en) Process for producing purified monoammonium phosphate from wet process phosphoric acid
RU2161125C2 (en) Method of production of potassium sulfate
US4399117A (en) Production of neutral calcium hypochlorite from its dibasic salt
US4610862A (en) Process for producing purified diammonium phosphate from wet process phosphoric acid