RU2115622C1 - Method of preparing potassium carbonate - Google Patents
Method of preparing potassium carbonate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2115622C1 RU2115622C1 RU97108298/25A RU97108298A RU2115622C1 RU 2115622 C1 RU2115622 C1 RU 2115622C1 RU 97108298/25 A RU97108298/25 A RU 97108298/25A RU 97108298 A RU97108298 A RU 97108298A RU 2115622 C1 RU2115622 C1 RU 2115622C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solutions
- potassium carbonate
- soda
- solution
- impurities
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии получения углекислого калия из содопоташных растворов глиноземного производства при комплексной переработке нефелинов методом спекания и может быть также использовано при получении K2CO3 из других видов сырья.The invention relates to a technology for the production of potassium carbonate from soda-mixed solutions of alumina production in the complex processing of nepheline by sintering and can also be used to obtain K 2 CO 3 from other types of raw materials.
Технология политермического разделения солей и получения углекислого калия из содопоташных растворов производства глинозема из нефелинов известна (см. например Абрамов В.Я., Алексеев А.И. Бадальянц Х.А. Комплексная переработка нефелино-апатитового сырья. Москва, Металлургия, 1990, с.171). Схема процесса предполагает проведение следующих основных операций: упарка исходных содопоташных растворов с выделением в осадок соды, упарка маточных растворов соды для получения осадка двойной соли NaKCO3, охлаждение маточного раствора двойной соли с кристаллизацией полутораводного поташа K2CO3 • 1,5 H2O, который отделяется от раствора, промывается, подсушивается и в случае необходимости получения безводного продукта дополнительно прокаливается.The technology of polythermal separation of salts and the production of potassium carbonate from soda-seed solutions for the production of alumina from nepheline is known (see, for example, Abramov V.Ya., Alekseev A.I. Badalyants Kh.A. Complex processing of nepheline-apatite raw materials. Moscow, Metallurgy, 1990, p. .171). The process scheme involves the following basic operations: evaporation of the initial soda-paste solutions with the precipitation of soda, evaporation of the mother liquor of soda to obtain a precipitate of NaKCO 3 double salt, cooling of the mother liquor of the double salt with crystallization of potash K 2 CO 3 • 1.5 H 2 O , which is separated from the solution, washed, dried and, if necessary, obtain an anhydrous product is additionally calcined.
Принципиальный недостаток вышеприведенной схемы получения углекислого калия - возможность загрязнения продукта различными примесями, например сульфатами, поступающими в оборотные растворы глиноземного производства в результате окисления соединений серы, содержащихся в сырье и топливе. The principal drawback of the above scheme for the production of potassium carbonate is the possibility of contamination of the product with various impurities, for example, sulfates, which enter the circulating solutions of alumina production as a result of oxidation of sulfur compounds contained in raw materials and fuel.
Чтобы избежать этого загрязнения, предложено несколько вариантов очистки содопоташных растворов от примесей перед выделением осадка углекислого калия. Так, согласно авт.св. N 1791380 A1 от 31.10.90, предлагается упаривать раствор перед выделением углекислого калия до плотности 1,68 г/см3, полученную суспензию разбавлять водой до общей щелочности 300-380 г/л (в пересчете на Na2O) и охлаждать до 20-30oC с целью выделения в твердую фазу примесей. Осадок последних отделяют от раствора, из которого затем и получают углекислый калий.To avoid this contamination, several options have been proposed for the purification of soda-potash solutions from impurities before the precipitation of potassium carbonate. So, according to ed. N 1791380 A1 dated 10.31.90, it is proposed to evaporate the solution before the isolation of potassium carbonate to a density of 1.68 g / cm 3 , dilute the resulting suspension with water to a total alkalinity of 300-380 g / l (in terms of Na 2 O) and cool to 20 -30 o C in order to isolate impurities in the solid phase. The precipitate of the latter is separated from the solution, from which potassium carbonate is then obtained.
Авторы заявки РФ N 93032467 МПК: C 01 D 7/40, опубликованной 27.06.96 в бюллетене "Изобретения" N 18 за 1996 г. и принимаемой за прототип, с целью очистки содопоташных растворов от примесей предлагают маточный раствор после отделения двойной соли разбавлять конденсатом и охлаждать со скоростью 3-17oC в час, затем фильтровать раствор при сопротивлении фильтрацией перегородки 0,5-3,0 кг/см2, осветленный раствор упаривать и кристаллизовать из него углекислый калий с пониженным содержанием примесей.The authors of the application of the Russian Federation N 93032467 IPC: C 01 D 7/40, published on 06.27.96 in the bulletin "Inventions" N 18 for 1996 and taken as a prototype, in order to clean soda-paste solutions from impurities, they offer to dilute the mother liquor after separation of the double salt with condensate and cool at a speed of 3-17 o C per hour, then filter the solution with a filtration resistance of the septum of 0.5-3.0 kg / cm 2 , evaporate the clarified solution and crystallize potassium carbonate from it with a reduced content of impurities.
Общий недостаток вышеприведенных способов - аналога и прототипа заключается в необходимости разбавления растворов перед их охлаждением для очистки от примесей. Введение в содопоташные растворы воды или конденсата требует последующего упаривания этой воды, т.е. операции, связанной с энергозатратами и поэтому достаточно дорогой. A common disadvantage of the above methods - analogue and prototype is the need to dilute the solutions before cooling them to remove impurities. The introduction of water or condensate into soda-liquid solutions requires subsequent evaporation of this water, i.e. energy-related operations and therefore quite expensive.
Техническая задача изобретения состоит в разработке такого способа получения углекислого калия из содопоташных растворов, который при очистке растворов от примесей не требовал бы разбавления растворов и, следовательно, упаривания введенной на разбавление воды. The technical task of the invention is to develop such a method for producing potassium carbonate from soda-liquor solutions, which, when cleaning solutions from impurities, would not require dilution of the solutions and, therefore, evaporation of water introduced into the dilution.
Поставленная задача решается тем, что содопоташные растворы перед выделением углекислого калия охлаждают с отделением осадка примесей и упаривают для получения оборотной двойной соли, при этом на охлаждение направляют растворы, имеющие молярную долю K2O от суммы K2O + Na2O не менее 70% и содержащие 5,5-7,0 молей H2O на 1,0 моль общего содержания солей.The problem is solved in that soda-mixed solutions before the separation of potassium carbonate are cooled to separate the precipitate of impurities and evaporated to obtain a reversible double salt, while solutions with a molar fraction of K 2 O of the sum of K 2 O + Na 2 O of at least 70 are sent for cooling % and containing 5.5-7.0 moles of H 2 O per 1.0 mol of total salt content.
Необходимость в совокупности указанных отличительных признаков определяется особенностями поведения содопоташных растворов с примесями сульфатов и хлоридов. The need for a combination of these distinguishing features is determined by the behavior of soda-potash solutions with impurities of sulfates and chlorides.
Одна их этих особенностей состоит в том, что в температурном интервале 20-40oC (наиболее благоприятном для выделения примесей) растворимость сульфатов и хлоридов начинает быстро увеличиваться при снижении молярной доли K2O ниже 70%. На диаграмме растворимости системы Na
Увеличение растворимости примесей и ухудшение очистки происходит и в том случае, когда увеличивается содержание воды в системе, т.е. когда раствор разбавляется. В зависимости от состава исходного раствора это происходит при содержании воды порядка 7,0 молей на 1,0 моль сухих солей. Если же содержание воды становится менее 5,5 моль на моль солей, то вместе с примесями при охлаждении из раствора начинает осаждаться полутораводный карбонат калия, т. е. целевой продукт. И лишь внутри данного интервала имеет место достаточно глубокая очистка раствора от примесей без доосаждения с ними основного вещества. Величина этого интервала определяется, как уже упоминалось, разбросом состава исходных содопоташных растворов, в частности изменением содержания в них каустической щелочи. An increase in the solubility of impurities and a deterioration in purification also occurs when the water content in the system increases, i.e. when the solution is diluted. Depending on the composition of the initial solution, this occurs when the water content is about 7.0 moles per 1.0 mole of dry salts. If the water content becomes less than 5.5 mol per mol of salts, then, together with impurities, when cooled, potassium carbonate, i.e. the target product, begins to precipitate from the solution. And only within this interval is there a sufficiently deep purification of the solution from impurities without additional precipitation of the main substance with them. The value of this interval is determined, as already mentioned, by the spread in the composition of the initial soda-potash solutions, in particular, by a change in the content of caustic alkali in them.
Необходимо подчеркнуть, что и молярная доля K2O, и содержание воды в системе по отдельности являются необходимыми, но не достаточными условиями наиболее рационального проведения процесса очистки растворов. И только совместное действие обоих признаков обеспечивает максимальную глубину очистки (которая определяет, в свою очередь, качество углекислого калия) при минимальных затратах.It must be emphasized that both the molar fraction of K 2 O and the water content in the system separately are necessary but not sufficient conditions for the most rational solution cleaning process. And only the combined action of both features provides the maximum cleaning depth (which determines, in turn, the quality of potassium carbonate) at minimal cost.
Пример. Производится получение углекислого калия из содопоташных растворов Пикалевского объединения "Глинозем". В качестве исходного используется содовый маточный раствор состава, г/л:Na2O = 93,6; K2O = 472,8; Na2Oку = 14,9; Al2O3 = 7,1; K2SO4 = 9,9; KCl = 5,7; мол. доле K2O/K2O + Na2 = 77,2%; плотность γ = 1,54 г/см3; содержание воды 6,04 моля на 1 моль сухих солей.Example. Potassium carbonate is produced from soda-mixed solutions of the Pikalevo Alumina Association. As the source used soda mother liquor composition, g / l: Na 2 O = 93.6; K 2 O = 472.8; Na 2 O ku = 14.9; Al 2 O 3 = 7.1; K 2 SO 4 = 9.9; KCl = 5.7; pier the proportion of K 2 O / K 2 O + Na 2 = 77.2%; density γ = 1.54 g / cm 3 ; the water content of 6.04 mol per 1 mol of dry salts.
1. Получение углекислого калия способом по прототипу. 1. Obtaining potassium carbonate by the prototype method.
Исходный раствор упаривается до γ = 1,67-1,68 г/см3, отделяется осадок двойной соли, полученный маточник двойной соли разбавляется в 1,5 раза водой (расход воды 0,5 л на 1,0 л маточника), охлаждается со скоростью 10-15oC в час до температуры 30-35oC и фильтруется при перепаде давления 600-650 мм рт. столба (0,8-0,9 кг/см2). Полученный фильтрат упаривается с получением раствора состава, г/л: Na2O = 10,2; K2O= 340,5; Na2Oку = 51,1; Al2O3 = 31,8; K2SO4 = 1,61; KCl= 20,8; M. O. K2O/K2O + Na2O = 95,8%, плотность γ = 1,6 г/см3.The initial solution is evaporated to γ = 1.67-1.68 g / cm 3 , the precipitate of the double salt is separated off, the resulting mother liquor of the double salt is diluted 1.5 times with water (water consumption 0.5 l per 1.0 l of the mother liquor), cooled at a speed of 10-15 o C per hour to a temperature of 30-35 o C and filtered at a pressure drop of 600-650 mm RT. column (0.8-0.9 kg / cm 2 ). The resulting filtrate was evaporated to obtain a solution of the composition, g / l: Na 2 O = 10.2; K 2 O = 340.5; Na 2 O ku = 51.1; Al 2 O 3 = 31.8; K 2 SO 4 = 1.61; KCl = 20.8; MO K 2 O / K 2 O + Na 2 O = 95.8%, density γ = 1.6 g / cm 3 .
Полученный раствор охлаждается до 55-60oC, при этом из него выпадает осадок полутораводного углекислого калия, имеющего после фильтрации и промывки следующий состав по примесям, мас.%: Na2CO3 = 0,2; K2SO3 = 0,2; K2SO4 = 0,05; KCl = 0,02; Al2 O3 = 0,03.The resulting solution is cooled to 55-60 o C, while a precipitate of sesquioxide potassium carbonate precipitates from it, which, after filtration and washing, has the following impurity composition, wt.%: Na 2 CO 3 = 0.2; K 2 SO 3 = 0.2; K 2 SO 4 = 0.05; KCl = 0.02; Al 2 O 3 = 0.03.
2. Получение углекислого калия предлагаемым способом. 2. Obtaining potassium carbonate by the proposed method.
2.1. Исходный раствор, содержащий 6,04 моль H2O на моль солей и имеющий M.O. K2O/K2O + Na2O = 77,2%, охлаждается (без разбавления) до 30-35oC и отфильтровывается от осадка примесей (состоящего в основном из сульфата калия). Фильтрат упаривается с отделением осадка двойной соли. Полученный раствор по составу и концентрации аналогичен раствору из примера 1, направляемому на кристаллизацию продукционного углекислого калия. Поэтому естественно, что состав полученного по данному варианту конечного продукта (K2CO3 • 1,5 H2O) практически одинаков с продуктом по прототипу.2.1. The initial solution containing 6.04 mol of H 2 O per mole of salts and having MO K 2 O / K 2 O + Na 2 O = 77.2% is cooled (without dilution) to 30-35 o C and filtered off from the precipitate of impurities (consisting mainly of potassium sulfate). The filtrate was evaporated to separate a double salt precipitate. The resulting solution in composition and concentration is similar to the solution from example 1, directed to the crystallization of production of potassium carbonate. Therefore, it is natural that the composition of the final product obtained according to this embodiment (K 2 CO 3 • 1.5 H 2 O) is almost the same as the prototype product.
2.2. Повторяется опыт по варианту 2.1, но в качестве исходного берется содовый маточный раствор с М.О. K2O/K2O + Na2O = 67,5%, т.е. меньше 70%. Получается раствор, идущий на кристаллизацию конечного продукта, аналогичный таковому по примеру 2.1, но содержащий 4,9 г/л K2SO4 (вместо 1,61 г/л по примеру 2.1). Полученный из этого раствора K2CO3 • 1,5 H2O содержит 0,2% K2SO4 (вместо 0,05 по примеру 2.1), что значительно снижает сортность продукта и ухудшает его потребительские качества.2.2. The experiment is repeated according to option 2.1, but soda mother liquor with M.O. K 2 O / K 2 O + Na 2 O = 67.5%, i.e. less than 70%. It turns out a solution that goes to the crystallization of the final product, similar to that of example 2.1, but containing 4.9 g / l K 2 SO 4 (instead of 1.61 g / l of example 2.1). Obtained from this solution K 2 CO 3 • 1,5 H 2 O contains 0.2% K 2 SO 4 (instead of 0.05 in example 2.1), which significantly reduces the grade of the product and affects its consumer qualities.
2.3. Повторяется опыт по варианту 2.1, но в качестве исходного берется недопаренный содовый маточный раствор, содержащий 7,5 моль воды на моль солей (выше предела 7,0) при M.O. K2O/K2O + Na2O, равном 77,2%. Получается раствор на кристаллизацию углекислого калия с содержанием K2SO4 = 5,5 г/л, что приводит к такому же загрязнению продукта, как по варианту 2.2.2.3. The experiment is repeated according to option 2.1, but the initial is taken as an unpaired soda mother liquor containing 7.5 mol of water per mole of salts (above the limit of 7.0) with a MO K 2 O / K 2 O + Na 2 O of 77.2 % It turns out a solution for crystallization of potassium carbonate with a content of K 2 SO 4 = 5.5 g / l, which leads to the same contamination of the product as in option 2.2.
2.4 Повторяется опыт по варианту 2.1, но в качестве исходного берется перепаренный содовый маточный раствор, содержащий 5,2 моля воды на моль солей (ниже предела 5,5). Из этого раствора получается хороший конечный продукт (как по варианту 2.1),но осадок примесей содержит только 6,2% K2O4 и 89,2% K2CO3. Другими словами, осадок примесей состоит в основном из целевого продукта, что снижает его выход.2.4 The experiment is repeated according to option 2.1, but the paired soda mother liquor containing 5.2 moles of water per mole of salts (below the limit of 5.5) is taken as the source. A good final product is obtained from this solution (as in option 2.1), but the precipitate of impurities contains only 6.2% K 2 O 4 and 89.2% K 2 CO 3 . In other words, the precipitate of impurities consists mainly of the target product, which reduces its yield.
Таким образом, выполнение условий по изобретению позволяет получить продукт такого же качества, как и способом по прототипу, но избежать разбавления раствора и необходимости его упаривания. Thus, the fulfillment of the conditions according to the invention allows to obtain a product of the same quality as the method of the prototype, but to avoid dilution of the solution and the need for evaporation.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97108298/25A RU2115622C1 (en) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | Method of preparing potassium carbonate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97108298/25A RU2115622C1 (en) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | Method of preparing potassium carbonate |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2115622C1 true RU2115622C1 (en) | 1998-07-20 |
RU97108298A RU97108298A (en) | 1998-11-20 |
Family
ID=20193151
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97108298/25A RU2115622C1 (en) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | Method of preparing potassium carbonate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2115622C1 (en) |
-
1997
- 1997-05-22 RU RU97108298/25A patent/RU2115622C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4341752A (en) | Method for purification and concentration of MgCl2 -brines | |
US2895794A (en) | Process for recovering potassium values from kainite | |
RU2235065C2 (en) | Method for producing potassium sulfate from potash and sodium sulfate | |
DE69614818T2 (en) | LIQUID CLEANING COMPOSITION | |
RU2115622C1 (en) | Method of preparing potassium carbonate | |
JP2823070B2 (en) | Method for producing high-purity zirconium oxychloride crystal | |
US4756894A (en) | Process for the obtainment of boric acid from colemanite and/or howlite minerals | |
CA2365967C (en) | Process for the treatment of fly ash, using hydrochloric acid | |
CA2048565C (en) | Sulfate removal from chlorate liquor | |
RU2105717C1 (en) | Method for production of potassium sulfate | |
US2587071A (en) | Production of calcium hypochlorite | |
US4756745A (en) | Process to benefit colemanite and/or howlite minerals | |
RU1791386C (en) | Method of potassium carbonate production | |
RU1312923C (en) | Method of removing admixtures from commercial selenium | |
CN1116184A (en) | Solid phase hydration method for producing low salt heavy quality pure alkali | |
RU2285667C1 (en) | Method of production of the high purity magnesium nitrate hexahydrate from the technical solution of magnesium nitrate | |
RU2136595C1 (en) | Method of recovery of soda and potassium sulfate from soda-potash nepheline processing solutions | |
RU2166480C1 (en) | Potassium sulfate production process | |
SU1758002A1 (en) | Method of producing concentrated solutions of magnesium sulfate from sea type brine | |
GB1203950A (en) | Process for the separation of useful compounds from waste formed from the production of alumina by the bayer process | |
RU2154026C2 (en) | Method of preparing potassium sulfate | |
DE3247837A1 (en) | METHOD FOR CLEANING A RAW MATERIAL CONTAINING MAGNESIUM | |
US2138347A (en) | Purification of caustic | |
SU814861A1 (en) | Method of producing reactive ammonium chloride | |
JPH05117224A (en) | Production of 4-benzyloxy-4'-hydroxydiphenylsulfone |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20050127 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100523 |