Как получить из сульфата калия хлорид калия

Сульфат калия можно получить с помощью переработки полиминеральных руд, содержащих сульфат калия галургическими, флотационными, комбинированными методами и с помощью конверсии хлорида калия серной кислотой и сульфатами натрия, магния,аммония, кальция.

Способ переработки полиминеральных руд.

Полиминеральные каинито-лангбейнитовые руды содержат минералы каинит KCl · MgS0₄ · 3H₂0 и лангбейнит K₂SO₄ · MgSO₄. Производство на их основе заключается в разделении компонентов растворов выщелачивания исходной руды с получением сульфата калия или калимагнезии, основной частью которой является шенит K₂SO₄ · MgSO₄ · 6H₂O.

В процессе переработки руды происходит конверсия лангбейнита, которую можно описать уравнением реакции (2.1).

В процессе выщелачивания каинита образуются шенит и хлорид магния. Процесс взаимодействия можно описать уравнением реакции (2.2).

Если в растворимой части руды кроме каинита содержится и сильвин, находящийся в эквимолекулярном соотношении с каинитом (KCl · MgSO₄), то сульфат калия можно получить и в результате реакции (2.3).

При содержании сильвина в исходной руде больше эквимолекулярного по отношению к каиниту, сульфат магния недостаточен для конверсии всего хлорида калия, содержащегося в руде, в его сульфат. Избыток хлорида калия при этом выделяется отдельно. Данный процесс можно представить уравнением реакции (2.4).

Образующийся и накапливающийся в системе хлорид магния выводят из системы с маточными растворами и используют в производстве металлического магния или других продуктов.

Калимагнезию, полученную конверсией лангбейнита, после обезвоживания и сушки выпускают в качестве удобрения, содержащего примерно 31 % K₂O. Она может быть переработана в сульфат калия по уравнению химической реакции (2.5).

Существует также способ получения сульфата калия восстановлением лангбейнита. При этом предварительно отмытая от хлорида натрия сырая лангбейнитовая соль смешивается с углем или коксом в барабанном смесителе (92 % лангбейнита и 8 % угля) и смесь подвергается термообработке в шахтной печи при температуре от 800 до 900 О С. Данный процесс можно описать уравнением химической реакции (2.6).

Из полученного плава сульфат калия выщелачивают при температуре от 95 до 98 О С водой. Оксид магния отделяется на фильтре, а раствор сульфата калия упаривается. Из упаренных растворов выделяют кристаллы.

Сульфат калия можно получить из алунита K₂SO₄ · Al₂(SO₄)₃ · 4Al(OH)₃, в котором теоретически содержится 23 % K₂SO₄. В производстве исходную руду дробят, измельчают в шаровых мельницах, сушат и восстанавливают элементной серой при температуре от 600 до 700 О С. Данный процесс можно описать уравнением химической реакции (2.7).

Образующийся плав растворяют в воде. Суспензию фильтруют, фильтрат упаривают и выделяют из него кристаллы сульфата калия, с последующей сушкой. Образующийся водонерастворимый оксид алюминия используют в производстве металлического алюминия. Маточные растворы от выщелачивания сульфата калия, после фильтрации, возвращают в технологический цикл.

Способы получения из полиминеральных руд имеют сложные технологические процессы, высокую себестоимость и относительно небольшой выход целевого продукта (сульфата калия). Однако, в данном процессе используются добываемые руды, из которых получают сразу несколько полезных компонентов, благодаря чему данные методы широко применяются в промышленности.

Конверсионные методы получения сульфата калия.

Потребности сельского хозяйства в бесхлорных калийных удобрениях возрастают, поэтому во всем мире разрабатываются и внедряются в промышленность конверсионные методы получения сульфата калия. Наиболее освоенными методами являются конверсия хлорида калия с сульфатом натрия и серной кислотой.

Получение сульфата калия из хлорида калия и сульфата натрия.

В качестве исходного сырья используют стандартный хлорид калия и сульфат натрия различного происхождения. Наиболее перспективным является применение дешевого мирабилита (рапа озера Кучук, Кара – Богаз – Гола и др.). Конверсию хлорида калия целесообразно вести в две стадии, что позволит получать сульфат калия с большим выходом и лучшего качества.

На первой стадии конверсии образуется глазерит, представляющий собой твердый раствор, обогащенный сульфатом натрия. Во второй стадии глазерит превращается в сульфат калия. Данный процесс можно описать уравнениями реакций (2.8) и (2.9).

Время, необходимое для завершения процесса на первой стадии составляет 1 час, на второй стадии – 30 минут. Наибольший выход сульфата калия получен при температуре обеих стадий 25 O С.

Для улучшения качества получаемого сульфата калия предусматривают операцию обогащения глазерита путем обработки его циркулирующим сульфатным щелоком. Степень конверсии природного сульфата натрия в сульфат калия не превышает 75%. Готовый продукт содержит 51 % К₂0.

Кроме природного сульфата натрия можно использовать соль, выделяемую в качестве отхода производства синтетических жирозаменителей. Однако до проведения конверсии этого отхода в сульфат калия продукт необходимо подвергнуть термической обработке при температуре от 650 до 700 О С в течение одного часа с целью удаления органических примесей.

Получение сульфата калия конверсией хлорида калия серной кислотой.

В последние годы во ВНИИГе детально исследовали процесс взаимодействия серной кислоты и хлорида калия, который можно описать уравнением химической реакции (2.10).

Проведены промышленные испытания этого метода производства сульфата калия в муфельных печах. Оптимальной температурой сернокислотного разложения хлорида калия в муфельных печах является 600 О С. При этом снижаются потери серной кислоты и уменьшается загрязнение хлористого водорода серным ангидридом. Продолжительность пребывания реакционной массы в муфеле составляет один час. В этих условиях получают сульфат калия, содержащий от 47 до 52 % К₂О, от 0,5 до 3,5 % кислоты (в пересчете на H₂SO₄) и от 0,3 до 3 % хлора. Качество такого продукта соответствует требованиям, предъявляемым к качеству K₂SO₄ для сельского хозяйства.

Производительность муфельной печи по сульфату калия составляет 0,4 т/ч. Для крупнотоннажного производства сульфата калия муфельные печи не могут быть использованы в качестве основного оборудования из-за низкой производительности.

Разработана двухстадийная схема производства сульфата калия с применением высокопроизводительных печей вращающегося типа производительностью 40—45 т/ч сульфата калия. На первой стадии процесса осуществляется взаимодействие серной кислоты с частью продукционного сульфата калия для получения трикалийгидросульфата (К₃Н(SО₄)₂ или ЗК₂SО₄ ∙ Н₂SО₄) – сухой и рассыпчатой соли, что предотвращает замазывание и кристаллизацию продукта на внутренней поверхности печи. На второй стадии соль смешивают со стехиометрическим количеством хлорида калия и прокаливают смесь во вращающейся печи. В результате прокалки образуется готовый продукт — сульфат калия, часть его отправляют на склад, а другую возвращают на первую стадию производства.

Достоинством данного метода – относительная простота процесса, доступность и дешевизна исходных веществ, достаточно большой выход полезного компонента (сульфата калия). Также в результате процесса получают соляную кислоту, которую широко используют в промышленности.

Получаемый сульфат калия можно перевозить всеми видами транспорта в соответствии с правилами перевозки грузов. Он не слеживается, его хранят в упаковке изготовителя в крытых складских помещениях. Гарантийный срок сульфата калия – три года со дня изготовления.

3. Получение сульфата калия конверсией хлорида калия серной кислотой

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2019 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.003 с) .

источник

Исследование процесса конверсии сульфата калия из хлорида калия Тюбегатанского месторождения и мирабилита Тумрукского месторождения

Рубрика: Химическая технология и промышленность

Статья просмотрена: 71 раз

Рахматов Х. Б., Султонов Н. Н., Буронов Ф. Э. Исследование процесса конверсии сульфата калия из хлорида калия Тюбегатанского месторождения и мирабилита Тумрукского месторождения // Техника. Технологии. Инженерия. 2018. №1. С. 35-39. URL https://moluch.ru/th/8/archive/76/2753/ (дата обращения: 27.07.2019).

Для экспериментов использовали хлорид калия ДЗКУ, полученный флотационным методом из Тюбегатанского месторождения, следующего химического состава, масс. %: KCI — 98,23, NaCI — 0,77, Н₂О — 1,0 и очищенный мирабилит Темрюкского месторождения следующего химического состава, масс. %: Na₂SO₄ _— 45,55, Н₂О — 54,45.

Опыты по конверсии сульфата калия проводили на лабораторной установке, состоящей из стеклянного кварцевого реактора с мешалкой и электрическим подогревом. Температуру конверсии в реакторе поддерживали с помощью контактного термометра ТК-300 с точностью ±1 °С. Скорость вращения и температура непрерывно регулировались.

Конверсию получения сульфата калия проводили в две стадии: I — превращение мирабилита, хлорида калия в глазерит и маточный раствор глазерита. II — взаимодействие получающегося в стадии I глазерита с KCI и водой с образованием сульфата калия.

Маточный раствор после первой стадии подвергали упариванию с целью извлечение из маточного раствора хлорида натрия [1].

На первой стадии конверсии взаимодействует мирабилит и хлорид калия с маточным раствором с образованием глазерита. Оптимальное время конверсии составляет 1 час. Температура первой стадии 50–60 °С. Результаты исследования показали, что при 50–60 °С входящая в состав мирабилита вода отделится, и мирабилит растворяется в виде ионов Na+ // SO42-– H2O.

Рис.1. Влияние Ж: Т на плотность (г/см 3 ) суспензии глазерита

Рис. 2. Влияние Ж: Т на вязкость (мПа·с) суспензии глазерита

Влияние Ж: Тна плотность (г/см 3 ) суспензии глазерита

Температура, °С

Влияние Ж: Тна вязкость (мПа·с) суспензии глазерита

Температура, °С

В расчетах вводимой на первой стадии воды нужно учитывать входящую в состав мирабилита H₂O. Это нужно для того, чтобы после конверсии получит насыщенный маточный раствор. Излишки воды приводят к ненасыщенности маточника и дополнительной расход тепловой энергии для упаривания.

Рис. 3. Влияние Ж: Т на плотность (г/см 3 ) суспензии сульфата калия

После конверсии 60 минут при температуре 50–60 °С образовывается глазерит с химической формулой Na₂SO₄·3K₂SO₄. Глазерит образовался в виде белого порошка. Полученный глазерит извлекали с помощью фильтрации. Фильтрацию проводили в колбе Бунзена с помощью бумажного фильтра. Фильтруемость очень хорошая. Полученный после фильтрации глазерит сушили в сушильном шкафе.

Рис. 4. Влияние Ж: Т на вязкость (мПа·с) суспензии сульфата калия

Влияние Ж: Тконверсии на плотность суспензии

Температура, °С

Маточный раствор после первой стадии упаривали с целью извлечение из маточника NaCI. В начале первой стадии при добавлении компонентов нужно рассчитать количество маточника, чтобы после фильтрации получали насыщений раствор с хлоридом натрия. Кроме того, трудно установит степень упаривания ненасыщенного маточного раствора. Это нужно, чтобы при упаривании извлечь максимальное количество чистого хлорида натрия и получить насыщенный маточный раствор глазерита. Степень упаривания маточного раствора после извлечения глазерита 29–42 % содержащейся воды.

Влияние Ж: Тконверсии на вязкость суспензии

Температура, °С

Выбрана оптимальная температура 100 °С, при атмосферном давлении испарение воды в процентах должно составлять чуть ниже 39 %, чтобы получать чистый кристаллизат NaCI. Фильтрация должно проводиться при высокой температуре. Горячий раствор от испарения насыщен только NaCI, однако не KCI и не глазеритом. При охлаждении этого раствора достигается последовательное насыщение глазеритом и хлоридом калия. При охлаждении до температуры ниже 40 °С образуется суспензия из KCI, глазерита и незначительных количеств NaCI. Раствор насыщается глазеритом, KCI и NaCI, таким образом, имеет фактически такое же молярное соотношение, как и маточный раствор глазерита из стадии конверсии. Суспензию таким образом можно подавать в стадию конверсии.

Упаривание проводили при атмосферном давлении. Время упаривания при 100 °С составило 16 минут после кипения воды (35–39 %). Дальнейшее упаривание маточного раствора приводит к осаждению сульфатов, в особенности глазерита.

Во второй стадии взаимодействует полученный в технологической стадии I глазерит с хлоридом калия и водой, с образованием сульфата калия. Результаты исследования показывают, что оптимальная продолжительность конверсии составляет 30 минут. Температура второй стадии 25 °С.

Самадий М.; Мирзакулов, Х. Ч.; Кучаров Б.; Джураева С. Технология получения сульфата калия конверсионным методом из мирабилита Темрюкского месторождения и хлорида калия Тюбегатанского месторождения. // Аналитик кимё фанининг долзарб муаммолари — 2010: III Республиканская научно-техническая конференция. ‑31–23 апреля 2010. — Термиз, — 2010. — С. 227–228.

KCI, влияние Ж, маточный раствор, хлорид калия, стадий.

Исследование процесса конверсии сульфата калия из хлорида. KCI, влияние Ж, маточный раствор, хлорид калия, стадий конверсии, температура, стадий, насыщенный маточный раствор, атмосферное давление, химический состав.

Исследование процесса конверсии хлорида калия с нитратом.

Конверсию получения сульфата калия проводили в две стадии: I — превращение мирабилита, хлорида калия в глазерит и маточный раствор глазерита. II — взаимодействие получающегося в стадии I глазерита с KCI и водой с образованием сульфата калия.

Изучение влияния температуры на конверсию сульфата калия

влияние температуры, температура конверсии, стадий конверсии, хлорид калия, сульфат натрия, повышение температуры, плотность суспензии сульфата калия, вязкость суспензии сульфата калия.

хлорид калия, нитрат аммония, KCI, нитрат калия, конверсия, минута конверсии

На первой стадии конверсии взаимодействует мирабилит и хлорид калия с маточным раствором с образованием глазерита.

Изучение влияния температуры на конверсию сульфата калия.

Маточный раствор после первой стадии упаривали с целью извлечение из маточника NaCI. Это нужно, чтобы при упаривании извлечь максимальное количество чистого хлорида натрия и получить насыщенный маточный раствор глазерита.

Исследование процесса конверсии сульфата калия из хлорида. II — взаимодействие получающегося в стадии I глазерита с KCI и водой с образованием сульфата калия. Маточный раствор после первой стадии подвергали упариванию с целью извлечение из маточного.

Исследование процесса конверсии сульфата калия из хлорида. Конверсию получения сульфата калия проводили в две стадии: I — превращение мирабилита, хлорида калия в глазерит и маточный раствор глазерита.

После отделения центрифугированием готового продукта — нитрита натрия, маточный раствор нитрита натрия вновь возвращается на стадию выпарки (по первому варианту).

Похожие статьи. Исследование процесса конверсии хлорида калия с нитратом.

источник

Получение сульфата калия из хлористого калия и сульфата натрия, Отч. [1]

Получение сульфата калия из хлористого калия и мирабилита, Отч. [2]

Получение сульфата калия магнезиальным методом, Отч. [3]

Получение сульфата калия путем сернокислотного разложения хлорида калия осуществляется за рубежом в виде небольших производств. В основном применяется способ Мангейма, по которому взаимодействие хлорида калия и серной кислоты происходит в муфельных печах при 600 — 700 С. Побочный продукт процесса — соляная кислота — используется для разложения апатита, а также в производстве поливинилхлорида. [5]

Для получения сульфата калия требуется сложная переработка указанного полиминерального сырья. Растворимые минералы извлекаются горячими оборотными щелоками, концентрированный горячий щелок осветляется и подвергается дальнейшей переработке, нерастворившийся остаток поступает на флотацию. [6]

При получении сульфата калия шенит растворяется в полига-литовом растворе при 50 С без дальнейшего понижения температуры. [7]

Главным источником получения сульфата калия , или сульфатно-калийных удобрений, являются калийные соли прикарпатских месторождений. Эти месторождения отличаются разнообразием минералогического состава. Основной рудой является каинито-лангбейнитовая руда, содержащая сульфаты калия и магния. В состав этой руды входят основные минералы — каинит, лангбейнит и галит и другие минералы — шенит, полигалит, кизерит, карналлит, сильвин и ангидрит, а также илы. [8]

Технологическая схема получения сульфата калия представлена на рис. III. Исходный гипс смешивают в абсорбере с жидкой фазой после второй стадии конверсии, донасышают газообразным аммиаком до достижения им 40 % — й концентрации по отношению к воде и направляют в кристаллизатор первой стадии конверсии, куда одновременно подают хлорид калия в количестве 80 % от сте-хиометрического соотношения. [10]

Гидротермический метод получения сульфата калия может оказаться экономичным только при условии использования на месте производства получаемой соляной кислоты; количество ее, образующееся на 1 т К. [11]

Теоретические основы процесса получения сульфата калия методом конверсии разработаны А. И. Заславским, А. А. Соколовой и С. С. Синани, которые изучили гетерогенные равновесия в системе К, Na II Cl -, SQ2 -, Н2О и рассчитали возможные технологические схемы получения сульфата калия. [13]

Для конверсионного метода получения сульфата калия в качестве сульфатного компонента может использоваться гипс, природные запасы которого в нашей стране очень значительны. Огромные количества гипса получают как отход в производстве экстракционной фосфорной кислоты. [14]

Существует много способов получения сульфата калия — как с использованием в качестве сырья только природных калийных руд ( схема 10), так и с применением в качестве исходных продуктов хлористого калия, различных сульфатных солей и кислоты. [15]

источник

Изобретение предназначено для получения сульфата калия из хлорида калия и сульфата аммония в водной среде. Способ включает взаимодействие раствора сульфата аммония с суспензией хлорида калия с последующими выделением двойной соли сульфатов калия — аммония и обработкой ее разбавленным раствором хлорида калия при Ж: Т = 0,7-1,5. Полученный продукт выделяют на фильтре, промывают и сушат. Фильтрат возвращают на приготовление суспензии хлорида калия. Взаимодействие раствора сульфата аммония с суспензией хлорида калия осуществляют с ретурным возвратом двойной соли сульфата калия — аммония, являющейся продуктом взаимодействия раствора сульфата аммония с суспензией хлорида калия в количестве до 100% и жидкой фазы до отношения жидкого к твердому меньше или равного 7 в реакционной смеси. При этом раствор сульфата аммония подают порционно при увеличении общего расхода хлорида калия на 5 — 15%. Изобретение позволяет снизить содержание тонкодисперсных фракций (менее 0,08 мм) в целевом продукте с одновременным сохранением качества. 2 табл.

Изобретение относится к технике получения сульфата калия из хлорида калия и сульфата аммония в водной среде.

Известен способ получения сульфата калия путем взаимодействия кристаллического сульфата аммония с размером кристаллов менее 60 меш. с водным раствором, содержащим хлористый калий при температуре 0-100 o C (см. заявку Японии N 51-35479, кл. C 01 D 5/06, публ. 1976 г. 02Х N 2-887). Способ не позволяет получить продукт высокого качества по содержанию основного вещества и по грансоставу, а также сложен в осуществлении, т.к. требует применения сульфата аммония с высокой степенью дисперсности. Известен способ получения сульфата калия взаимодействием хлористого калия с сульфатом аммония в присутствии аммиака (см. патент ФРГ N 946434, кл. 12 L 19.2.53-12.7.50 с использованием сульфата аммония в виде 38-40% водного раствора.

Недостатком известного способа является наличие в товарном продукте большого количества пылевидных частиц (менее 60 микрон) вследствие высаливающего воздействия аммиака.

Недостатком известного способа является наличие в целевом продукте значительного количества тонкодисперсных фракций сульфата калия, что усложняет его перегрузку, транспортировку и непосредственное внесение под различные сельскохозяйственные культуры. Задачей настоящего изобретения является снижение содержания тонкодисперсных фракций (менее 0,08 мм) в целевом продукте с одновременным сохранением высокого качества сульфата калия, содержащего не менее 50% K₂O и хлорид-иона не более 0,5%.

Для достижения технического результата в предлагаемом способе получения сульфата калия из хлорида калия и сульфата аммония, включающем взаимодействие раствора сульфата аммония с суспензией хлорида калия с последующим выделением двойной соли сульфатов калия-аммония и обработкой ее раствором хлорида калия при Ж:Т = 0,7-1,5, выделением полученного продукта на фильтре, его промывкой и сушкой с возвратом фильтрата на приготовление суспензии, отличающемся тем, что при взаимодействии раствора сульфата аммония с суспензией хлорида калия осуществляют ретурный возврат продуктов их взаимодействия: твердой фазы (двойной соли — в количестве до 100% и жидкой фазы — до Ж: Т 7 в реакционной смеси; при этом раствор сульфата аммония подают порционно при увеличении общего расхода хлорида калия в процессе на 5-15%.

В таблице 1 приведена зависимость изменения гранулометрического состава товарной продукции от указанных технологических параметров получения сульфата калия в соответствии с предлагаемым способом.

В примерах 7-14 реагенты подавали в 5 приемов, а в примерах 15 — 16 — в два приема.

Из приведенной таблицы видно, что осуществление способа в соответствии с прототипом приводит к получению продукта с содержанием фракции — 0,08 м (80 микрон) свыше 60%. Такой продукт широко применяется для получения быстрорастворимых форм удобрений, сложных NPK и PK бесхлорных удобрений, а также подвергается грануляции известными методами. Однако при непосредственном внесении мелкодисперсного сульфата калия, а также при его перегрузках и транспортировке возникает ряд серьезных проблем (пыление, потери продукта и т.д.).

Как показали проведенные нами исследования, определяющей стадией, на которой происходит формирование кристаллов сульфата калия, является операция получения двойной соли сульфатов калия-аммония. Последующие операции ведут лишь к повышению содержания K₂O и конечном продукте и улучшить его гранулометрический состав возможно лишь за счет классификации.

Из таблицы видно (см. п. 2-6), что содержание мелких классов в конечном продукте можно снизить за счет возврата части двойной соли, образующейся при взаимодействии суспензии хлорида калия с раствором сульфата аммония, в голову процесса. При ретуре твердой фазы, которая является центрами кристаллизации, происходит рост кристаллов образующейся двойной соли и при возврате ее в количестве до 100% (см. п. 5) содержание фракций -0.08 мм в конечном продукте снизилось по сравнению с прототипом почти вдвое. Дальнейшее увеличение ретура хотя и ведет к незначительному снижению доли мелких классов в целевом продукте (см. п. 6), однако нецелесообразно с экономической точки зрения из-за существенного увеличения потоков. Кроме того, при этом наблюдается снижение содержания K₂O в целевом продукте.

Другим важным фактором, влияющим на процесс формирования кристаллов образующейся двойной соли, является возврат жидкой фазы, полученной после разделения суспензии, в голову процесса. При этом резко снижается движущая сила процесса за счет разбавления маточным раствором раствора сульфата аммония. Аналогичный результат был получен при делении потока раствора сульфата аммония (порционная подача) на несколько частей. С технической точки зрения с учетом конечного результата предпочтение было отдано делению этого потока на 2-5 равных частей. При этом снижение содержания мелких классов в целевом продукте удалось снизить на 5% (см. п. 6 и 7) и повысить содержание K₂O в целевом продукте.

При увеличении Ж:Т реакционной массы с 3,5 до 7 и более наблюдался постепенный рост кристаллов двойной соли с одновременным понижением содержания в конечном продукте K₂O. Поэтому было признано нецелесообразным повышать Ж:Т > 7. Одновременно для получения целевого продукта с содержанием K₂O > 50% был увеличен общий расход хлорида калия (см. п. 12, 13) на 5 и 15%. Этот прием позволил получить продукт, удовлетворяющий мировым требованиям по содержанию K₂O.

Дальнейшее увеличение расхода хлористого калия экономически нецелесообразно, т.к. качество продукции полностью удовлетворяет мировым требованиям (K₂O 50%). Подача суспензии хлорида калия, получаемой смешением хлорида калия с маточным раствором, полученным на второй и (или) первой стадиях конверсии, осуществляется совместно с раствором сульфата аммония, поток которого делится порционно.

Без деления потока раствора сульфата аммония, например, при подаче всего раствора в голову процесса в жидкой фазе реакционной смеси образуется временный избыток сульфата аммония, т.к. в начальный период часть хлористого калия находится в кристаллическом виде. При этом происходит кристаллизация укрупненной двойной соли, обогащенной сульфатом аммония, и при дальнейшей ее обработке хлоридом калия получить кондиционный по содержанию K₂O продукт не удается.

Таблица 2 приводит зависимость содержания K₂O в двойной соли от расхода сульфата аммония при локальном его избытке (не порционная подача): Из приведенных данных видно, что при получении двойной соли недопустимо в реакционной массе иметь избыток сульфата аммония, так как он приводит к обогащению кристаллов этой солью за счет образования твердых растворов переменного состава.

Способ осуществляется следующим образом.

Кристаллический сульфат аммония растворяют в воде с получением раствора с содержанием (NH₄)₂SO₄ 38%. Возможно использование готового раствора. Суспензию хлорида калия, полученную смешением кристаллического хлористого калия и маточного раствора, образующегося при разделении реакционной массы после завершения процесса — второй стадии конверсии подвергают взаимодействию с раствором сульфата аммония, который подают в несколько приемов (обычно в 3-5) через равные промежутки времени. На пусковой период суспензию хлорида калия готовят из воды и хлорида калия. При непрерывном процессе полученную суспензию сгущают и фильтруют. Часть твердой фазы и осветленного маточного раствора возвращают в голову процесса, при этом количество ретура твердой фазы обычно составляет 30-100%, а возврат жидкой фазы определяется тем, чтобы Ж:Т в суспензии двойной соли составляло 5-7. Возможен ретур суспензии, направляемой на сгущение, или части сгущенной суспензии взамен отфильтрованной твердой фазы. При этом необходим постоянный контроль за Ж:Т реакционной массы, и в случае использования в качестве ретура несгущенной суспензии ее направляют на приготовление суспензии хлорида калия совместно с маточным раствором со второй стадии конверсии.

Отфильтрованную твердую фазу — двойную соль сульфатов калия-аммония обрабатывают разбавленным 5-15% раствором хлорида калия, после чего суспензию фильтруют. Жидкую фазу направляют на стадию получения двойной соли, а твердую — промывают и сушат с получением целевого продукта.

Жидкую фазу, полученную после фильтрации двойной соли сульфатов калия-аммония, сушат с получением NK-удобрения, либо перерабатывают известным способом.

1000,0 мас. ч./час сульфата аммония, по ГОСТ 9097-82, содержащего 27,3% NH₄ + ; 72,5% SO₄ — ; 0,2% H₂O растворяли в 1552,7 мас. ч./час воды с получением 39,1% раствора сульфата аммония, который пятью равными потоками добавляли к суспензии, содержащей 1108,8 мас.ч. хлористого калия по ГОСТ 4668-83 состава: 50,68% K + ; 1,12% Na + ; 47,7% Cl — ; 0,5% H₂O и 1246,5 мас.ч. воды. Точки ввода раствора сульфата аммония в аппарат конверсии были расположены на равном расстоянии друг от друга, обеспечивающем минимальную концентрацию сульфата аммония в жидкой фазе реакционной смеси.

Полученную суспензию перемешивали в многокамерной флотомашине при нормальной температуре, после чего суспензию сгущали и фильтровали на вакуум-фильтре. Маточный раствор в количестве 3679,3 мас.ч./час и твердую фазу в количестве 1128,7 мас.ч./час непрерывно возвращали в голову процесса для получения двойной соли, при этом маточный раствор частично использовали для приготовления суспензии хлорида калия.

После получения фильтрата и промывных вод на второй стадии конверсии подачу воды на приготовление суспензии хлорида калия прекращали и взамен ее подавали объединенный раствор со второй стадии.

После стабилизации потоков при 100%-ном ретуре твердой фазы получили 1228,7 мас.ч./час отфильтрованной двойной соли сульфатов калия-аммония состава 36,0% K + ; 4,09% NH₄ + ; 0,01 Na + ; 53,28% SO₄ — ; 1,42% Cl — ; 5,14% H₂O, с содержанием фракций +0,08 мм — 93,2%; -0,08 мм — 6,8% и 11669,1 мас.ч./час маточного раствора ( солей = 30,78%), часть которого в количестве 7756,5 мас. ч. возвращали на приготовление суспензии хлорида калия, а 3912,6 мас.ч. высушили с получением побочного продукта состава: 15,85% K + ; 21,35% NH₄; 1,07% Na + ; 14,72% O₄ 2- ; 47,01% Cl — .

Двойную соль обрабатывали 10%-ным раствором хлористого калия, взятым в количестве 1228,7 мас.ч./час, полученным растворением кристаллического хлорида калия в воде. Суспензию фильтровали на вакуум-фильтре и промывали водой с получением раствора, который отправляли на стадию получения двойной соли, и твердой фазы, которую высушили с получением целевого продукта, имеющего следующий химический состав: 42,5% K + ; 55,6% SO₄ 2- ; 1,07% NH₄ + ; 0,3% Cl — ; 0,03% Na; 0,5% H₂O.

Содержание фракций: +0,08 мм — 90,3%; — 0,08 мм — 9,7%.

Пример 2 В соответствии с примером 1 вели получение двойной соли, но вместо отфильтрованной двойной соли в виде ретура использовали сгущенную суспензию двойной соли с Ж: Т = 1 в количестве 2260,8 мас.ч./час и соответственно сократили расход маточного раствора на приготовление суспензии хлорида калия до Ж: Т реакционной массы 6, а процесс конверсии осуществляли в каскаде горизонтальных мешалок. Полученную двойную соль обрабатывали 12%-ным раствором хлористого калия, фильтровали, промывали и высушили. Получили конечный продукт, содержащий 51,0% K₂O; 0,38% Cl, фракций -0,08 мм — 9,5%.

Пример 3 В соответствии с примером 1 вели получение двойной соли, но вместо отфильтрованной двойной соли в виде ретура использовали несгущенную суспензию двойной соли, а раствор сульфата аммония подавали 3 равными потоками.

Получали конечный продукт, содержащий K₂O=51,3%; Cl — =0,40%; фракций — 0,08 мм — 10,2%.

Способ получения сульфата калия из хлорида калия и сульфата аммония, включающий взаимодействие раствора сульфата аммония с суспензией хлорида калия, выделение двойной соли сульфата калия — аммония и обработку ее раствором хлорида калия при отношении жидкого к твердому, равном 0,7 — 1,5, выделение полученного продукта, его промывку, отличающийся тем, что осуществляют ретурный возврат двойной соли сульфата калия — аммония, являющейся продуктом взаимодействия раствора сульфата аммония с суспензией хлорида калия, в количестве до 100% и жидкой фазы до отношения жидкого к твердому меньше или равного 7 в реакционной смеси, при этом раствор сульфата аммония подают порционно при увеличении общего расхода хлорида калия на 5 — 15%, выделение полученного продукта ведут на фильтре, фильтрат возвращают на приготовление суспензии хлорида калия, после промывки выделенный продукт подвергают сушке.

PC4A — Регистрация договора об уступке патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Прежний патентообладатель:Открытое акционерное общество «ВНИИ галургии»

(73) Патентообладатель:Закрытое акционерное общество «ВНИИ Галургии»

Договор № РД0020034 зарегистрирован 26.03.2007

источник

Удобрения, содержащие калий: .производство из хлорида или сульфата калия или их двойных или смешанных солей – C05D 1/02

Изобретение относится к технологии получения сложного NPK-удобрения для сахарной свеклы и может быть использовано в сельском хозяйстве. Гранулированное сложное удобрение содержит хлористый калий, хлористый натрий и добавку. В качестве добавки используют фосфаты аммония и сульфат аммония. Соотношение компонентов в удобрении, вес %: хлористый натрий 5-8, хлористый калий 24-26, фосфаты аммония 23-24, влага 0,8-1,2, сульфат аммония — остальное. Изобретение позволяет увеличить урожайность и сахаристость сахарной свеклы. 1 табл.

2440960
патент выдан:
опубликован: 27.01.2012 СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БЕСХЛОРНОГО КАЛИЙНОГО УДОБРЕНИЯ

Изобретение относится к способу получения бесхлорного калийного удобрения. Сущность способа состоит в обработке хлористого калия кремнефтористоводородной кислотой, отделении кремнефторида калия фильтрованием и термообработке при температуре не ниже 975°С в течение не менее 1,0 часа с получением четырехфтористого кремния и фтористого калия. Четырехфтористый кремний поглощают водой, а полученную кремнефтористоводородную кислоту возвращают в голову процесса, фтористый калий обрабатывают кальцийсодержащим компонентом с получением бесхлорного калийного удобрения. Побочный продукт — фтористый кальций может служить идеальным сырьем в производстве фтористого водорода. Способ позволяет создать новую технологию получения бесхлорных калийных удобрений, которые могут быть использованы как калийсодержащие компоненты для бесхлорных сложных калийсодержащих удобрений. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

2399603
патент выдан:
опубликован: 20.09.2010 СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО КАЛИЙНОГО УДОБРЕНИЯ

Изобретение относится к технологии переработки сильвинитов флотационным и галургическим способами. Способ получения гранулированного калийного удобрения включает смешение мелкозернистого хлористого калия со связующим в смесителе, последующее окатывание в барабанном грануляторе, сушку и классификацию. В качестве связующего используют водные эмульсии карбамидоформальдегидных смол и лигносульфонатов или полиакриламида при соотношении компонентов 1: 1-2 и 1: 0,017-0,02 соответственно в количестве 0,2-1,0% от массы хлористого калия. Влажность шихты, подаваемой на грануляцию, составляет 7-15%. Способ характеризуется повышенным выходом гранул товарного размера (-4)-(+2 мм) — более 60%, обладающих высокой механической прочностью (4,2-4,6 МПа). Способ позволяет увеличить выход товарной фракции и повысить прочность гранул. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

2357943
патент выдан:
опубликован: 10.06.2009 СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТА КАЛИЯ И КОМПЛЕКСНОГО УДОБРЕНИЯ

Изобретение относится к технике производства минеральных удобрений и может быть использовано в технологии получения сульфата калия из хлорида калия и сульфата аммония в водной среде с переработкой избыточных растворов на комплексные удобрения. Способ включает взаимодействие растворов сульфата аммония с суспензией хлорида калия с выделением двойной соли сульфата калия-аммония, ее обработку 5-15%-ным раствором калийной соли, отделение образовавшегося сульфата калия от маточного раствора и направление маточного раствора на стадию получения двойной соли, промывку сульфата калия раствором калийной соли, обезвоживание раствора со стадии выделения двойной соли сульфата калия-аммония с получением комплексного удобрения. Обезвоживание раствора ведут в кожухотрубчатых выпарных аппаратах при атмосферном давлении до содержания солей в упариваемом растворе не более 50%, а затем под вакуумом при содержании твердой фазы в упариваемом растворе 5-20% с выделением из полученной суспензии твердой фазы гидроклассификацией и фильтрацией с получением комплексного азотно-калийного удобрения, а жидкую фазу возвращают на обезвоживание. В качестве раствора калийной соли используют растворы хлорида или сульфата калия. Технический результат состоит в упрощении процесса при обезвоживании раствора, полученного после выделения двойной соли сульфата калия-аммония с получением удобрения. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

2307791
патент выдан:
опубликован: 10.10.2007 СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛИРОВАННОГО СУЛЬФАТА КАЛИЯ

Изобретение относится к способу получения гранулированного сульфата калия, применяемого в химической промышленности для производства минеральных удобрений и в сельском хозяйстве в качестве бесхлорного калийсодержащего удобрения. Способ получения гранулированного сульфата калия включает распыление связующего компонента на сухой порошок сульфата калия при одновременном перемешивании в смесителе-грануляторе с последующей сушкой полученных гранул до остаточной влажности не более 1%. В качестве связующего компонента используют жидкое калийное стекло или его 50 вес.% водный раствор из расчета на 100 г сульфата калия не менее 8 г связующего. После распыления связующего компонента через винтовой питатель подают сухой сульфат калия для обеспечения роста гранул. Изобретение позволяет получить гранулированный сульфат калия в виде неслеживающего и непылящего продукта со стабильным гранулометрическим составом и насыпным весом, с высоким содержанием основного вещества (К 2 О — не менее 51%) 1 з.п. ф-лы, 2 табл.

источник

Изобретение относится к технике получения сульфата калия из хлорида калия и сульфата аммония в водной среде. Сущность изобретения заключается в способе, который включает взаимодействие раствора сульфата аммония с суспензией хлорида калия с выделением двойной соли сульфатов калия-аммония, обработку ее 5-15%-ным водным раствором хлорида калия при Ж:Т=0,7-1,5, выделение сульфата калия на фильтре, его промывку и сушку, при этом взаимодействие раствора с сульфатом аммония ведут с суспензией хлорида калия, содержащего нерастворимые примеси, во флотомашине в присутствии флотореагентов, а промывку сульфата калия ведут водой и (или) путем пропарки осадка на фильтре. Способ позволяет использовать загрязненный шламом хлорид калия, упростить процесс, снизить энергозатраты. 1 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к области получения калия из хлорида калия и сульфата аммония в водной среде.

Известен способ получения сульфата калия путем взаимодействия кристаллического сульфата аммония с размером кристаллов менее 60 меш. с водным раствором, содержащим хлористый калий, при температуре 0 — 100 o C (см. заявку Японии N 51-35479 кл. C 01 D 5/06, публ. 1976 г. 02X N 2-887). Способ не позволяет получить продукт высокого качества по содержанию основного вещества и по грансоставу, а также сложен в осуществлении, так как требует применения сульфата аммония с высокой степенью дисперсии. Известен способ получения сульфата калия взаимодействием хлористого калия с сульфатом аммония в присутствии аммиака (см. патент ФРГ N 947484 кл. 12 19.2.53-12.7.56) с использованием сульфата аммония в виде 38-40% водного раствора.

Недостатком известного способа является его сложность в связи с необходимостью использования аммиака.

Известен способ получения сульфата калия (прототип), включающий взаимодействие раствора сульфата аммония с суспензией хлорида калия с последующим выделением двойной соли сульфатов калия-аммония и обработку ее разбавленным охлажденным раствором хлористого калия с выделением целевого продукта и маточного раствора, направляемого на стадию получения двойной соли; при этом целевой продукт обрабатывают 0,5-1,5%-ным раствором хлорида калия (см. патент Республики Беларусь N 1469 по заявке N 2454 от 26.09.96 по кл. C 01 D 3/04. Зарегистрирован в государственном реестре изобретательства от 03.07.96). Известный способ не позволяет использовать в качестве калийного сырья хлористый калий, содержащий значительное количество шламов, например, флотационный хлористый калий или циклонную пыль, где содержание нерастворимых примесей 1%, так как при осуществлении взаимодействия раствора сульфата аммония с суспензией флотационного хлористого калия с последующим выделением двойной соли, например фильтрацией, все нерастворимые переходят в готовый продукт, в результате чего его качество не удовлетворяет требованиям потребителей.

Кроме того, известный способ сложен в осуществлении, так как предполагает искусственное охлаждение 5 — 15% раствора хлорида калия до температуры 10 o C, а также обработку сульфата калия на фильтре 0,5-1,5%-ным раствором хлорида калия.

Предлагаемое изобретение позволяет расширить сырьевую базу производства сульфата калия за счет использования хлористого калия, содержащего шламы, упростить процесс без снижения качества продукции и снизить энергозатраты.

Положительный эффект достигается тем, что в отличие от известного способа, включающего взаимодействие раствора сульфата аммония с суспензией хлорида калия с последующим выделением двойной соли сульфатов калия-аммония, обработку ее 5-15%-ным водным раствором хлорида калия при Ж:Т=0,7-1,5, отделение сульфата калия на фильтре, его промывку и возврат маточного раствора на приготовление суспензии хлорида калия, по предлагаемому способу взаимодействия раствора сульфата аммония ведут с суспензией хлористого калия, содержащего нерастворимые примеси, во флотомашине, обеспечивающей шламовую флотацию нерастворимых примесей и их вывод из зоны реакции. Сульфат калия на фильтре промывают водой и(или) путем подачи пара над слоем сульфата калия с помощью пропарочной камеры.

Сущность способа состоит в следующем: В отличие от известного способа, где взаимодействие раствора сульфата аммония с суспензией хлорида калия ведут в аппаратах с перемешивающим устройством, например в каскаде горизонтальных мешалок типа ПМ-40, по предлагаемому способу взаимодействие суспензии зашламового хлористого калия ведут в многокамерной флотомашине в присутствии флотореагентов шламов (собирателей, флокулянтов и др.). При использовании флотационного хлористого калия добавление флотореагентов не требуется, так как они присутствуют в нем в качестве примесей. Суспензию зашламованного хлористого калия подают в приемный карман многокамерной флотомашины, откуда она по всасывающей трубе вместе с возникающими пузырьками воздуха поступает в первую камеру. Одновременно во флотомашину подается раствор сульфата аммония. Число камер флотомашины выбирается из расчета, чтобы время пребывания реакционной массы во флотомашине было не менее 30 мин. В каждой камере флотомашины установлен центробежный импеллер. Шламы в виде пены сгребаются лопастными пеногонами в желоб, откуда смываются маточным раствором, полученным после разделения суспензии сульфатов калия-аммония. Уровень суспензии во флотомашине регулируется шибером. Во флотомашине происходит постепенное растворение кристаллического хлорида калия, содержащегося в суспензии, с одновременным высаливанием из раствора двойной соли сульфатов калия-аммония и высвобождение из кристаллов хлорида калия тонкодисперсного водонерастворимого шлама. Под влиянием флотореагентов шламы флокулируются и флотируются в пенный продукт, который удаляется из реакционной массы. Благодаря тому, что физико-химические свойства двойной соли, шламов и хлорида калия различны, в пенный продукт поступает со шламами незначительное количество двойной соли, поэтому перечистки шламов не требуется.

Применение флотомашины для осуществления процесса взаимодействия раствора сульфата аммония с суспензией хлорида калия наряду с удалением шлама позволяет не только улучшить качество целевого продукта, но и интенсифицировать процесс конверсии за счет более интенсивного перемешивания суспензии без истирания образующихся кристаллов твердой фазы. Кроме того, суспензия, попадая последовательно из камеры в камеру флотомашины, не расслаивается, что создает идеальные условия для контакта отдельных кристаллов двойной соли с жидкой фазой и, следовательно, для их роста и обогащения по калию В результате после первой стадии конверсии в многокамерной флотомашине по прелагаемому способу образуется, в отличие от известного способа, практически товарный сульфат калия, что позволяет исключить операцию искусственного захолаживания 5-15% раствора хлорида калия и промывку сульфата калия, полученного после второй стадии конверсии на фильтре разбавленным 0,5-1,5%-ным раствором калия.

Вторую стадию конверсии, т.е. обработку отфильтрованной двойной соли сульфатов калия-аммония 5-15%-ным раствором хлорида калия при Ж:Е образующейся суспензии 0,7-1,5 ведут также в многокамерной флотомашине, но, учитывая высокое качество двойной соли после первой стадии конверсии, обработку можно вести и в аппаратах с механическим и(или) аэроперемешиванием. Полученную суспензию фильтруют, например, на ленточном вакууме-фильтре, сульфат калия промывают водой, взятой в количестве, обеспечивающем вытеснение маточного раствора из твердой фазы на фильтре, и(или) обрабатывают водным паром, путем его подачи через пропарочную камеру, установленную над лентой фильтра.

Применение промывки и пропарки продукта на фильтре обеспечивает снижение содержания хлорида-иона в продукте за счет вытеснения из твердой фазы маточного раствора, а также снижение влажности кека.

Маточный раствор и промводы после второй стадии конверсии направляют на приготовление суспензии хлорида калия, а раствор с первой стадии используют для смыва шлама в желобе флотомашины, а затем перерабатывают простым способом, например упаривают и сушат с получением хлорного N-K-удобрения.

Способ осуществляется следующим образом: Хлорид калия, содержащий водонерастворимые примеси, например флотационный хлористый калий либо циклонную пыль производства АО «Уральский», обрабатывают раствором, полученным на стадии выделения сульфата калия, с образованием суспензии.

В пусковой период при отсутствии раствора со второй стадии конверсии, хлорид калия обрабатывают водой с получением суспензии хлорида калия в насыщенном его растворе с Ж:Т=1,0-1,5. Полученную суспензию хлорида калия подвергают взаимодействию в многокамерной флотомашине с 38-42%-ным раствором сульфата аммония, полученным, например, растворением сульфата аммония по ГОСТ 9097-82 в воде.

Во флотомашине происходит полное растворение кристаллического хлорида калия с одновременным высаливанием из раствора двойной соли сульфатов калия-аммония, а также флотация шлама, содержащегося в хлориде калия, за счет флотореагентов, присутствующих во флотационном хлористом калии. При использовании для приготовления суспензии вместо флотационного хлорида калия калийного сырья, не содержащего флотореагентов, во флотомашину добавляют для флотации глинистых шламов известные реагенты, например собиратель ФР-2, с добавкой керосина и раствор полиакриламида или другие.

Пенный продукт, содержащий шламы, пеногонами направляют в желоб флотомашины, откуда смывают маточным раствором, полученным после выделения из суспензии двойной соли сульфатов калия-аммония. На пусковой период пенный продукт смывают водой.

Реакционная масса, перемещаясь последовательно по камерам флотомашины при интенсивном перемешивании механическими импеллерами с подсосом воздуха, поступает в последнюю камеру, откуда направляется на разделение суспензии. Разделение суспензии ведут путем ее предварительного сгущения, например с циклонах и(или) сгустителях, с последующей фильтрацией продукта на фильтрах любого типа, например на ленточном вакуум-фильтре.

Фильтрат и(или) осветленный раствор используют для смыва шламов в желобе флотомашины, а затем при необходимости осветляют и перерабатывают известным способом, например упариванием и(или) сушкой с получением хлорного N-K-удобрения.

Отфильтрованную двойную соль сульфатов калия-аммония обрабатывают 5-15%-ным водным раствором хлорида калия, полученный, например, растворением флотационного хлористого калия АО «Уралкалий» в воде, при Ж:Т=0,7-1,5 в течение 20 — 60 мин. Продолжительность обработки зависит от однородности реакционной смеси и в случае использования для этой цели флотомашин вместо аппаратов с перемешивающим устройством она минимальна.

Полученную суспензию без сгущения фильтруют, например, на ленточном вакуум-фильтре, кек промывают водой для вытеснения маточного раствора и(или) пропускают через пропарочные камеры известной конструкции путем передачи пара над слоем сульфата калия для снижения влажности продукта.

Сульфат калия с фильтра сушат в аппаратах любой конструкции с получением целевого продукта состава: K₂O 50%, Cl — 0,5%.

Маточный раствор и промводы направляют в голову процесса для получения суспензии хлорида калия.

Примеры осуществления способа: Пример 1.

В соответствии с известным способом 1000,0 мас. ч./час сульфата аммония по ГОСТ 9097-82, содержащего 27,3% NH₄, 72,5% SO₄, 0,2% H₂O, растворяли в 1552,7 мас.ч./час воды с получением 39,1% раствора сульфата аммония.

К полученному раствору добавляли суспензию флотационного хлористого калия по ГОСТ 4568083 состава 96,11% KCl, 2,91% NaCl, 0,3% H.O., 0,21% MgCl₂6H₂O, 0,47% CaSО₄, маточный раствор со второй стадии в количестве 1269,26 мас.ч/час и раствор после промывки сульфата калия водой в количестве 163,09 мас.ч./час.

Реакционную смесь перемешивали в горизонтальной мешалке, применяемой в производстве сульфата калия конверсионным методом, в течение 1 ч, а затем разделяли на фильтре с получением 1170,35 мас.ч./час двойной соли состава: 32,88% K + , 1,82% Cl — , 0,02% Na + , 4,72% NH₄ + , 50,86% SO₄ — , 0,80% H.O., 8,9% H₂O. Раствор сушили с получением побочного продукта, содержащего 12,8% K + (15,4% K₂O); 0,97% Na + , 22,83% NH₄ + (17,4% N), 19,94% SO₄, 43,16% Cl.

Двойную соль обрабатывали в горизонтальной мешалке в течение 1 ч 10%-ным водным раствором флотационного хлористого калия без его предварительного охлаждения, взятым в количестве, обеспечивающим Ж:Т исходной суспензии 1,0. Суспензию разделили на фильтре и промыли 134,7 мас.ч/час воды с получением 1432,35 мас.ч./час раствора и промвод, который вернули на приготовление суспензии.

Продукт после сушки в количестве 844.8 мас.ч./час имеет состав: 40,53% K + (48,8% K₂O), 0,87% Cl — , 0,02% Na + ,. 1,82% NH₄, 0,82% H.O., 55,44% SO₄, 0,5% H₂O.

Степень извлечения по калию в целевой продукт составила 65,4%.

Общая технологическая степень извлечения (без учета механических потерь) после сушки растворов с получением хлорного N-K-удобрения составила 97,5%.

В соответствии с предлагаемым способом 1000,0 мас.ч. сульфата аммония по ГОСТ 9097-82, содержащего 27,3% NH₄ + , 72,5% SO₄ — , 0,2% H₂O, растворяли в 1552,7 мас.ч./час воды с получением 39,1% раствора сульфата аммония.

Одновременно готовили суспензию из флотационного хлористого калия по ГОСТ 4568-83 состава: 96,11% KCl, 2,91% NaCl, 0,3% H.О., 0,21% MgCl6H₂O, 0,47% CaSO₄, маточного раствора со второй стадии конверсии в количестве 1269,26 мас. ч. /час и раствора после промывки сульфата калия в количестве 163,09 мас.ч./час.

Суспензию флотационного хлористого калия подвергли взаимодействию с раствором сульфата аммония в 8-камерной флотомашине в течение 30 мин и затем фильтровали на ленточном вакуум-фильтре с получением 1145,8 мас.ч./час двойной соли состава: 33,48% K + , 0,02% Na, 4,54% NH₄, 50,41% SO₄, 2,09% Cl, 0,46% H.O., 9,0% H₂O. Пенный продукт состава: 36,4% H.O., 10,0% K, 28% SO₄, 7,0% C, 2,8% NH₄, 15% H₂O в количестве 65,3 мас.ч./час собирали пеногонами в желоб, откуда смывали фильтратом.

Полученную суспензию сушили с получением побочного продукта в количестве 1154,8 мас. ч. /час состава: 13,5% K + (16,3% K₂O), 0,95% Na + , 23,41% NH₄ + (18,2% N — ), 20,31% SO₄ — , 0,25% H.O., 41,58 Cl — .

Двойную соль обработали в горизонтальной мешалке в течение 1 ч 10%-ным водным раствором хлористого калия в соответствии с примером 1.

Получили продукт после сушки состава: 42,09% K + (50,7% K₂O), 0,01% Na, 1,48% NH₄, 55,03% SO₄, 0,34 Cl, 0,55% H.O., 0,5% H₂O.

Степень извлечения по калию в целевой продукт составила 66,4%.

Общая технологическая степень извлечения (без учета механических потерь) после сушки растворов с получением хлористого N-K-удобрения составила 97,8%.

Способ осуществили в соответствии с примером 2, но вместо флотационного хлористого калия взяли циклонную пыль калийных производств АО «Уралкалий» состава: 96,27% KCl, 0,6% H.O., 4,48% NaCl, 0,06% MgCl₂, 0,51% CaSO₄, 0,07% H₂O в количестве 960,9 мас.ч./час, а промытый сульфат калия на фильтре подвергли пропарке путем подачи над слоем сульфата калия через пропарочную камеру. Влажность кека на фильтре снизилась с 9,1 до 6,5%. После сушки получили продукт состава: 41,9% K + (50,47% K₂O), 0,09% Na + , 1,52% NH₄ + , 0,41% Cl — , 0,69% H.O., 54,94% SO₄, 0,45%H₂O в количестве 863,7 мас.ч. при степени извлечения по калию 65,9%.

Общая степень извлечения 98,1%.

Способ осуществляли в соответствии с примером 2, вторую стадию конверсии осуществляли во флотомашине в течение 30 мин.

Получили после сушки продукт состава: 42,25% K (50,9% K₂O), 0,28% Cl — , 0,50% H. O. , 1,39% NH₄, 55,08% SO₄, 0,02% Na, 0,48% H₂O при степени извлечения по калию 67,5%.

Способ осуществляли в соответствии с примером 2, использовали хлорид калия состава: H.O. 2,5%, KCl 93,89%, NaCl 3,21%, CaSO₄ 0,41%, не содержащий флотореагентов.

На первую стадию конверсии во флотомашину добавили для шламовой флотации анионный собиратель ФР-2, керосин для улучшения свойств пены и 0.1%-ный раствор полиакриламида для снижения расхода собирателя.

Получили целевой продукт состава: 41,6% K (50,1% K₂O), 0,8% H.O, 0,41% Cl.

Из приведенных данных видно, что предлагаемый способ выгодно отличается от известного, позволяет использовать загрязненный шламом хлорид калия, упростить процесс, снизить энергозатраты.

Предлагаемый способ прошел опытно-промышленную проверку.

1. Способ получения сульфата калия из хлорида калия и сульфата аммония, включающий взаимодействие раствора сульфата аммония с суспензией хлорида калия с последующим выделением двойной соли сульфатов калия-аммония, обработку ее 5 — 15%-ным водным раствором хлорида калия при Ж : Т = 0,7 — 1,5, отделение сульфата калия на фильтре, его промывку и возврат маточного раствора на приготовление суспензии хлорида калия, отличающийся тем, что взаимодействие раствора сульфата аммония ведут с суспензией хлорида калия, содержащего нерастворимые примеси, во флотомашине, обеспечивающей шламовую флотацию нерастворимых примесей и их вывод из зоны реакции.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что промывку сульфата калия на фильтре ведут водой и (или) путем подачи пара над слоем сульфата калия.

источник