SU710919A1 - Method of preparing potassium sulfide - Google Patents

Method of preparing potassium sulfide Download PDF

Info

Publication number
SU710919A1
SU710919A1 SU762332331A SU2332331A SU710919A1 SU 710919 A1 SU710919 A1 SU 710919A1 SU 762332331 A SU762332331 A SU 762332331A SU 2332331 A SU2332331 A SU 2332331A SU 710919 A1 SU710919 A1 SU 710919A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
potassium
ratio
mdo
mgo
potassium sulfide
Prior art date
Application number
SU762332331A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Зотович Крикливый
Александр Антонович Пономаренко
Ольга Степановна Климович
Original Assignee
Kriklivyj Dmitrij Z
Ponomarenko Aleksandr A
Klimovich Olga S
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 Kriklivyj Dmitrij Z, Ponomarenko Aleksandr A, Klimovich Olga S filed Critical Kriklivyj Dmitrij Z
Priority to SU762332331A priority Critical patent/SU710919A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU710919A1 publication Critical patent/SU710919A1/en

Links

Landscapes

  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

1one

Изобретение относитс  к способу получени  сульфида кали , наход щего применение в производстве красителей, поташа, других отрасл х химической промышленности.The invention relates to a method for producing potassium sulfide, which is used in the manufacture of dyes, potash, and other fields of the chemical industry.

Известны способы получени  сульфида кали  путем взаимодействи  металлического кали  с элементарной серой при 200-300°С в вакууме,или путем взаимодействи  элементарной серы с металлическим калием, растворенным в жидком аммиаке (1 .Methods are known for producing potassium sulfide by reacting metallic potassium with elemental sulfur at 200-300 ° C in vacuum, or by reacting elemental sulfur with metallic potassium dissolved in liquid ammonia (1.

Недостаток способов - высока  стоимость сульфида кали  за счет использовани  дорогосто щих исходных реагентов..The lack of methods is the high cost of potassium sulfide due to the use of expensive starting reagents.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  способ получени  сульфида кали  путем восстановлени  K2S04 природным газом при 800-950°С 2.The closest in technical essence to the present invention is a method for producing potassium sulfide by reducing K2SO4 with natural gas at 800-950 ° C.

Недостатки способа - больша  продолжительность процесса и низкий выход продукта (52,2%), обусловленные ведением процесса в расплаве, необходимостью дроблени  плава и трудностью отделени  сульфида кали  от невосстановившегос  сульфата кали .The drawbacks of the process are the long process time and low product yield (52.2%), due to the melting process, the need to crush the melt and the difficulty of separating potassium sulphide from unreduced potassium sulphate.

Пель изобретени  - повышение выхода целевого продукта.Pel invention - increase the yield of the target product.

Цель достигаетс  тем, что сульфат кали  берут в смеси с окисью магни  в весовом отношении МдО : K2S04 равном 0,7-2,3 и подвергают восстановлению природным газом щзи 800-1050°С.The goal is achieved by the fact that potassium sulfate is taken in a mixture with magnesium oxide in a weight ratio of MDO: K2S04 equal to 0.7-2.3 and subjected to reduction by natural gas of schzi 800-1050 ° C.

Способ осуществл ют следующим образом.The method is carried out as follows.

)тную окись магни  и сульфат кали  после сушки смещивают в весовом отношении 0,7-2,3 и направл ют во вращающуюс  или шахтную печь, где при 800-950°С происходит восстановление K2S04 природным газом или водородом, или окисью углерода, или их смес ми . Отход щие газы процесса охлаждаютс  в теплообменниках и направл ютс  на выхпоп .) After drying, magnesium oxide and potassium sulfate are shifted in a weight ratio of 0.7-2.3 and sent to a rotary or shaft kiln, where at 800-950 ° C K2S04 is reduced with natural gas or hydrogen or carbon monoxide, or blends. The process exhaust gases are cooled in heat exchangers and directed to the exhaust.

Из твердых продуктов после охлаждени  выщелачивают сульфид кали . Окись магни  отдел ют от раствора, с)лшат и возвращают в процесс. Из раствора кристаллизуют K2S, который после сунжи расфасовывают как го товый продукт. Восстановление K2SO4 природным газом, водородом и окисью углерода начинаетс  при 750-8СЮ°С, однако скорость процесса при этих температурах весьма незначительна. Повыитение же температуры обжига приводит к плавлению твердой базы в результате образовани  эвтектической смеси K S-KiSO4. Наличие жидкой базы приводит к уменьшению реакционной поверхности и снижению скорости гфоцесса. Добавка окиси магни  к сульфату кали  позвол ет повысить температуру обжига 4 и, при отношении МдО : KjSOa 0,7 2,3, шихта в интервале температур 800-1050° С остаетс  твердой и легко дробитс . Выбор окиси магни  обусловлен ее тугоплавкостью, химической устойчивостью и низкой стоимостью. Степень превращени  сульфата кали  в KjS составл ет 98,5-99,5%. Вли ние температуры, времени и скорости подачи восстановител  на степень восстановЛенин K2SO4 по сн етс  таблицей.Potassium sulphide is leached from the solid products after cooling. Magnesium oxide is separated from the solution, c) lined and returned to the process. From the solution, K2S is crystallized, which is packaged as a finished product after the sunja. The reduction of K2SO4 with natural gas, hydrogen, and carbon monoxide begins at 750–8CU ° C, but the rate of the process at these temperatures is very small. Increasing the calcination temperature leads to the melting of a solid base as a result of the formation of a KS-KiSO4 eutectic mixture. The presence of a liquid base leads to a decrease in the reaction surface and a decrease in the rate of the process. The addition of magnesium oxide to potassium sulfate makes it possible to increase the calcining temperature of 4 and, with a MdO: KjSOa ratio of 0.7 2.3, the charge in the temperature range of 800-1050 ° C remains solid and easily crushed. The choice of magnesium oxide is due to its refractoriness, chemical resistance and low cost. The degree of conversion of potassium sulfate to KjS is 98.5-99.5%. The effect of temperature, time, and feed rate of the reducing agent on the degree of reduction of K2SO4 to the reduction is given in the table.

Как видно из таблицы, повышение количества окиси магни  в сульсЬатной шихте позвол ет проводить процесс восстановлени  при более высокой температуре, что также сокращает длительность его. протекани . Шихта, в которой отношение МдО ; КзЗОд 2,3, при 1050° С за 7 мин подвергаетс  практически полному восстановлению и превышает почтиAs can be seen from the table, an increase in the amount of magnesium oxide in the sulphate charge allows the reduction process to be carried out at a higher temperature, which also reduces its duration. flow. The mixture in which the ratio MDO; KzZoZD 2,3, at 1050 ° С in 7 minutes is almost completely reduced and exceeds almost

571571

на 11% уровень восстановлени  ишхты при отношении МдО : К SO4 1,4. В этом режиме восстановление шихть отношением МдО : K2S 0,7 происходит гораздо хуже из-за плавлени  остатка. Уже при степень восстановлени  сульЛата в этой итихте примерно на 17% ниже, чем при 950° С. При отношении МдО : : KjSOA 0,7 практически полное восстановление K2S04 достигаетс  за 15 мин при 950°С; при отношении МдО : K2SO4 1,4 этот же уровень достигаетс  при 1000°С за 10 мин а при отношении 2,3 при 1050° С за 7 мин.11% level of recovery of Ishkhta with respect to MDO: K SO4 1.4. In this mode, recovery of the charge by the MDO: K2S 0.7 ratio is much worse due to the melting of the residue. Already with the degree of sulLate reduction in this mode, it is about 17% lower than at 950 ° C. With a MdO ratio: KjSOA 0.7, the almost complete recovery of K2SO4 is achieved in 15 minutes at 950 ° C; with a MDO: K2SO4 ratio of 1.4, the same level is reached at 1000 ° C in 10 minutes and at a ratio of 2.3 at 1050 ° C in 7 minutes.

Эти данные указывают на то, что дл  сокращени  продолжительности процесса необходимо восстановление сульфата вести при более высоких температурах при условии предотвращени  образовани  жидкой фазы. Последнее условие обеспечиваетс  путем введени  в состав шихты дополнительно окиси магни .These data indicate that in order to shorten the process, it is necessary to reduce the sulfate at higher temperatures, provided that the formation of the liquid phase is prevented. The latter condition is provided by the addition of magnesium oxide to the mixture.

Выход сульфида кали  определ етс  степень превращени  K2SO4. Чем она выше, тем выше выход сульфида кали . При одинаковой про .должительности процесса вьсход сульфида, как и скорость превращени  возрастает при повыще1ши температуры, а, следовательно, при увеличен (Ш содержани  - МдО в сульфатной игахте.The yield of potassium sulphide is determined by the degree of conversion of K2SO4. The higher it is, the higher the output of potassium sulfide. At the same duration of the process, the sulphide consumption, as well as the conversion rate, increases with higher temperatures, and, consequently, with an increase (W content - MdO in the sulphate solution.

Увеличение содержани  МдО в шихте выше весового отношени  МдО : K2S04 2,3 нецелесообразно , поскольку снижаетс  содержание в шихте K2SO4, что приводит к снижению скороста протекани  восстановительного процесса. Так при весовом отношении МдО : K2SO4 3,5 степень восстановлени  при 1050° С составл ет лихиь 89%, что на 10% ниже, чем при восстановлении шихты с отношением 2,3.An increase in the MgO content in the charge above the weight ratio of MgO: K2S04 2.3 is impractical because the content of K2SO4 in the charge decreases, which leads to a decrease in the rate of reduction process. So, with a MDO: K2SO4 weight ratio of 3.5, the reduction rate at 1050 ° C is Liha 89%, which is 10% lower than when the charge was reduced with a ratio of 2.3.

Снижение отношени  ниже 0,7 также нецелесообразно из-за уменьшени  скорости процесса и перехода его в жидкосЬазкый режим (см. таблицу). A decrease in the ratio below 0.7 is also impractical because of the decrease in the process rate and its transition to the liquid mode (see table).

. Пример. Безводные K2S04 (5,9 г) и WgO (4,1 i) смепгавают е отношении 0,7, загружают в реактор и восстанавливают природным газом при 800-825°С. Через 20 30 мш-1 продукты выгружают из реактора,. Example. Anhydrous K2S04 (5.9 g) and WgO (4.1 i) are combined at a ratio of 0.7, loaded into the reactor, and reduced with natural gas at 800-825 ° C. After 20 30 msh-1 products are unloaded from the reactor,

охлаждают и выщелачивают из них сулыЬид кали . Окксь магни  отдел ют от раствора фильтрацией. Раствор т аривают и получают сульфид кали . В результате проведени  операций получают 4,1 г возвратной МдО и 3,7 гthey cool and leach out of them sulyide potassium. Magnesium oxides are separated from the solution by filtration. The solution is dried and potassium sulphide is obtained. As a result of the operations, 4.1 g of returnable MDO and 3.7 g are obtained.

сульфида . Выход целевого JiponyKia 84,4%.sulphide. The yield of the target JiponyKia is 84.4%.

Пример 2. Смешивают 5.2 г KjSOj и 4,8 МдО (oTHOHieiKe MgO : K2S04 0,9:1, загружают в реактор и восстамавливают при 925-950°С 15- 20 мин. После разделени  компонентов остатка получают 4,8 г МдО и 3,2 г ;;)льфида кали . Выход целевого гтродукта 92,3%.Example 2. 5.2 g of KjSOj and 4.8 MgO are mixed (oTHOHieiKe MgO: K2S04 0.9: 1, loaded into the reactor and reduced at 925-950 ° C for 15-20 minutes. After separation of the components of the residue, 4.8 g of MgO and 3.2 g ;;) potassium lfida. The yield of the target product is 92.3%.

П р и м ft р 3. Смеипгеают 4,2 г K2S04 и 5,8 г МдО (отношение МдО : 2504 1,4); :агружают в реактор и восстанавливают природным газом при 975-1000°С 10-15 мин. После раз.аелени  компонентов остатка получают 5,8 г МдО и 2,6 г сульфида кали . Выход целевого продукта 99,2%.P m and m p p 3. 4.2 g of K2S04 and 5.8 g of MgO (a ratio of MgO: 2504 1.4) are mixed together; : are loaded into the reactor and reduced with natural gas at 975-1000 ° C for 10-15 minutes. After diluting the residue components, 5.8 g of MgO and 2.6 g of potassium sulfide are obtained. The yield of the target product is 99.2%.

П р (f м е р 4. Смешивают 5 г K2SO4 и 11,5 г МаО (отнопение 2,3), ззгрзжают в кварцевый реактор с фарфоровой .диафрагмой Реактор устанавливают вертикально в электропечь , после чего систему промывают инертным газом (азотом). Печь нагревают до J050°C, при достижении этой температлфь; включают подачу природного газа. Через 7-8 мин вклютают промывку системы инертным газом, отключают нагрев, охлаждают печь, затем извлекают восстановленный остаток. После вьпчелачивани  K2S из остатка, отдепенм  раствора от МдО, его упаривани  н сушки продуктов 1,5 г МсО и 3,1 г . Выход целевого продукта 99,3%,Example (f mep 4. 5 g of K2SO4 and 11.5 g of MaO are mixed (2.3), placed in a quartz reactor with a porcelain diaphragm. The reactor is installed vertically in an electric furnace, after which the system is washed with an inert gas (nitrogen). The furnace is heated to J050 ° C, when this temperature is reached, the natural gas supply is turned on. After 7-8 minutes, the system is flushed with an inert gas, the heating is turned off, the furnace is cooled, then the reduced residue is removed. After extracting K2S from the residue, the solution is separated from the MDO, its evaporation and drying products 1.5 g MCO and 3.1 g. You the progress of the target product is 99.3%,

Форм у л а и 3 о с р е т е н н  Formula and 3 about the system

1. Способ получею   сртьфлда калн  путем Босстановлени  суттьфата кали  газообразным восстановлением при высокой темпералуре, о т л и ч а ю д и и с   тем, что, с целью позьшгени  Еыходс целевого продукта, сульфат кали  берут в смеси с окисью магни  в весовом огноЦЗний МдО : K2S04, равном 0,7-2.3.1. A way to get a sperm kaln by Bosstanut of potassium potassium thuthtate by gaseous reduction at high temperatures, so that potassium sulphate is mixed with magnesium oxide in a weight fraction of MgO in order to achieve the yield of the target product. : K2S04, 0.7-2.3.

2. Спосс;5 по п. 1, о т л и ч а ю UI и и с   тем, что лроцесс ведуч при 800-1050С. 2. Sposs; 5 in accordance with Clause 1, of the TI and UI and with the fact that the process is conducted at 800-1050С.

Источники информации, прин тые во взимание при экспертизеSources of information taken in charge during examination

1.Рипзну Р.,Чет ну И. Неорганическа  хими ,т. 1, М., Мир, 1971, с. 106.1.Ripznu R., Chet I. I. Inorganic Chem., T. 1, M., Mir, 1971, p. 106

2.Х-(урнз.т7 прикладной химии, 1959, 32. № 1, ;. 216 (прототип).2.X- (urn.t7 of applied chemistry, 1959, 32. No. 1,;. 216 (prototype).

Claims (2)

1. Способ получения сульфида калия, путем восстановления сульфата калия газообразным восстановлением при высокой температуре, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения выхода целевого продукта, сульфат калия берут в смеси с окисью магния в весовом отношении MgO : K2SO4> равном 0,7-2,3.1. A method of producing potassium sulfide by reducing potassium sulfate by gaseous reduction at high temperature, with the aim that, in order to increase the yield of the target product, potassium sulfate is taken in a mixture with magnesium oxide in weight the ratio of MgO: K 2 SO 4> equal to 0.7-2.3. ' 2. Способ по π. 1, отличающийся тем, что процесс ведут при 800-1050°С.'2. The method according to π. 1, characterized in that the process is conducted at 800-1050 ° C.
SU762332331A 1976-03-09 1976-03-09 Method of preparing potassium sulfide SU710919A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762332331A SU710919A1 (en) 1976-03-09 1976-03-09 Method of preparing potassium sulfide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762332331A SU710919A1 (en) 1976-03-09 1976-03-09 Method of preparing potassium sulfide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU710919A1 true SU710919A1 (en) 1980-01-25

Family

ID=20651564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU762332331A SU710919A1 (en) 1976-03-09 1976-03-09 Method of preparing potassium sulfide

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU710919A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20210387860A1 (en) Production of lithium chemicals and metallic lithium
KR20180098345A (en) Recovery of lithium from silicate minerals
EP0038891B1 (en) Process for the production of magnesium oxide from brine or bittern
JP2002520483A (en) Process for isolation and production of products based on magnesium metal, magnesium chloride, magnesite and magnesium
US3906075A (en) Process for extracting a manganese concentrate from maritime manganese ore
FI67833C (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV SVAVELSYRA
ZA200501931B (en) Method of producing crystalline lithium/vanadium oxide powder
SU710919A1 (en) Method of preparing potassium sulfide
US4235862A (en) Production of low sulphur chromium (III) oxide
JPS6213291B2 (en)
US3932598A (en) Process for producing alkali metal chromates and dichromates
CA1113688A (en) Process for the preparation of nitrous oxide
US3256060A (en) Treatment of nickel-bearing ores
US2043743A (en) Alumina production
US2951743A (en) Process of making alumina
JPS6259506A (en) Production of boron nitride
Abdel-Rehim Application of thermal analysis to mineral synthesis
JPH06322455A (en) Production of metallic antimony
GB2053881A (en) Process for producing potassium sulphate
US1686112A (en) George s
JP2002534602A (en) Aluminum production by carbon heating using aluminum scrap as coolant.
US2030082A (en) Making potash
US4244928A (en) Process for the production of pure aluminum oxide
US2903336A (en) Production of potassium carbonate
US564731A (en) Michel nicholas d andria