способ получения сульфата калия
Классы МПК: | C01D5/06 получение сульфатов реакцией двойного обмена |
Автор(ы): | Сафрыгин Ю.С., Рутковская Т.И., Букша Ю.В., Тимофеев В.И., Паскина А.В. |
Патентообладатель(и): | Акционерное общество "Всероссийский научно- исследовательский и проектный институт галургии" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1991-11-29 публикация патента:
27.05.1997 |
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.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
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.Описание изобретения к патенту
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![способ получения сульфата калия, патент № 2080291](/images/patents/392/2080291/2080291-2t.gif)
2K++2Na+= SO-42+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
![способ получения сульфата калия, патент № 2080291](/images/patents/392/2080291/2080291-3t.gif)
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
![способ получения сульфата калия, патент № 2080291](/images/patents/392/2080051/183.gif)
Класс C01D5/06 получение сульфатов реакцией двойного обмена