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硫酸鉀總述

硝酸鉀(KNO3),分子量101.10,為無色斜方晶條結晶或白色粉末,也可造粒加工成粒狀。

  在工業方面,硝酸鉀是重要的無機化工原料,工業級硝酸鉀與農業級硝酸鉀性能完全一致,其唯一不同表現在純度上,硝酸鉀是制造黑色火藥、引火線、焰花等的原料;機械熱處理作淬火的鹽??;陶瓷工業用于制造彩釉;用作玻璃澄清劑,制造汽車燈玻璃、光學玻璃和顯像管玻殼等。生產青霉素鉀鹽、利福平等醫藥。還用作選礦藥劑。食用硝酸鉀用作肉制品的發色劑、防腐劑。

  在農業方面,農業硝酸鉀是優質無氯鉀肥,含有13%以上的硝鈦銨和44%以上的氧化鉀。全部都是小溶性養分,鉀離子和硝酸根離子可很快被農作物吸收,是化學性質的鉀氮復合肥,可明提高煙草、甜菜、柑桔、茶樹干等經濟作物的產量和品質。隨著農業經濟的快速發展,我國成為農用硝酸鉀的主要消費國,市場前景廣闊,市場潛力很大。提出實施農用硝酸鉀項目,綜合國內市場的迫切需求,可替代進口,有良好的經濟效益和顯著的社會效益。

以氯化鉀與混合鹽制取硫酸鉀工藝技術

此工藝生產方法是以苦鹵氯化鉀生產中所產高溫鹽為原料,通過高溫鹽與氯化鉀進行一段轉化,得到鉀鎂礬與氯化鈉的混合物。再在物料中加入脂肪酸胺鹽類捕收劑和萜烯醇類起泡劑及系統所產礬母液制成漿料,送入浮選機內進行浮選分離得到軟鉀鎂礬和工業鹽。軟鉀鎂礬在與氯化鉀在水溶液中進行二段轉化分離得到硫酸鉀。工藝中附產的礬母液、鹽洗液等用于氯化鉀生產中的兌鹵工序。此方法用鹽化工廠的廢渣高溫鹽與氯化鉀兩種原料經兩次轉化和一次浮選分離,同時制得硫酸鉀和氯化鈉兩種產品。

硫酸與氯化鉀生產硫酸鉀技術

工藝概述:

  硫酸與氯化鉀生產硫酸鉀技術,又稱曼海姆法。工藝原理簡單地講就是利用非揮發性的硫酸同氯化鉀反應,生成固體硫酸鉀和氣體氯化氫,氯化氫用水吸收,制得工業級鹽酸。  通?;瘜W反應是分二步進行的,第一步是生成硫酸氫鉀,第二步是硫酸氫鉀繼續同氯化鉀反應,生成硫酸鉀和氯化氫。第一步反應在常溫下就可進行,并放出熱量;第二步為吸熱反應,通常500-600℃下才能完成。

KCL + H2SO4 → KHSO4+ HCL

KCL + KHSO4 → K2SO4+ HCL

反應所需熱量由天然氣在反應爐燃燒室內燃燒提供,燃燒室溫度為1000~ 1100℃,反應室溫度在500~600℃。

曼海姆硫酸鉀聯產氯化氫氣體的組成為:w(HC1):70% ,w(空氣) 28.3% ,w(H2SO4)=1.5% , w(KC1):0.2% 。

  曼海姆爐聯產氯化氫氣體中的主要雜質有兩類:一類是易溶于水的無機鹽和無機酸;另一類是不溶于水的空氣。對前一類雜質一般可用洗滌的方法除去,一般選擇濃硫酸和濃鹽酸作為洗滌劑;對于除去氯化氫氣體中的空氣,一般采用水吸收制得濃鹽酸,再由濃鹽酸中解吸出氯化氫氣體的方法。由于氯化氫和水形成共沸物,濃鹽酸在蒸餾時只能部分獲得氯化氫氣體,同時產生大量恒沸組成的稀鹽酸。因此,本工藝采用解吸塔底恒沸組成的稀鹽酸作為氯化氫氣體的吸收液。吸收獲得的濃鹽酸一部分作為氯化氫氣體的洗滌液,一部分用作解吸塔的原料。洗滌產生的混酸作為商品出售。

國內外生產工藝及技術進展:

  目前國際市場上采用的主要生產方法為曼海姆法和硫酸鎂復分解法,主要集中在美國、德國、比利時、意大利、芬蘭、西班牙。產量約占世界總產量的3/4。曼海姆法是最古老的硫酸鹽生產方法,l9世紀末由德國Mannheim Vereim首創,故稱曼海姆法。這種方法技術成熟,鉀的收率高,但是物料的腐蝕性和磨蝕力很強。同時單臺設備生產能力低,維修工作量大,投資費用高。目前國外最大的是比利時的Fessenderio HAM公司,年產量為100萬噸。目前國內大多數企業都是采用改進方法。

  硫酸鎂復分解法在國際上也比較流行,工藝設備比較簡單,可建成規模很大的裝置,投資相對較低,主要缺點是鉀的收率低,一步法收率57%,二步法收率78%,只有在氯化鉀來源充分且價格低廉的條件下才有競爭性。且硫酸鉀的優級品率低,副產氯化鎂的排放和污染問題未能很好解決。其中以德國鉀鹽公司(K+S),美國大鹽湖(GSL)為代表,年產量分別為100萬噸,37萬噸。

  其他復分解方法以硫酸鈉制取硫酸鉀的生產路線是最適宜的。副產氯化鈉可以作為工業用鹽或食鹽。該工藝的特點是投資省、能耗低、無污染、原料的選擇余地大,但生產過程中復鹽不能充分分解,消耗還欠佳,很多單位在形成能力后產品質量有待提高。而且這種方法的鉀利用率小于60%,以俄羅斯Be Lorussia Soligors為代表。年產量為60萬噸。

  綜合比較,曼海姆法原料最普遍,硫酸市場貨源充足,且很多廠本身就有硫酸裝置,而且曼海姆法本身技術成熟。

成功案例

    

    


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