本發(fā)明涉及試劑生產(chǎn),特別涉及一種鹽湖源農(nóng)用硫酸鉀制取試劑硫酸鉀的方法。
背景技術(shù):
1、硫酸鉀是由硫酸根離子和鉀離子組成的鹽,通常狀況下為無色或白色結(jié)晶、顆?;蚍勰?。無氣味,味苦。質(zhì)硬?;瘜W性質(zhì)不活潑。在空氣中穩(wěn)定。密度2.66g/cm。熔點1069℃。水溶液呈中性,常溫下ph約為7。1g溶于8.3ml水、4ml沸水、75ml甘油,不溶于乙醇。硫酸鉀是制造各種鉀鹽如碳酸鉀、過硫酸鉀等的基本原料。玻璃工業(yè)用作沉清劑。染料工業(yè)用作中間體。香料工業(yè)用作助劑等。醫(yī)藥工業(yè)還用作緩瀉劑等。硫酸鉀在農(nóng)業(yè)上是常用的鉀肥,含鉀量約為50%。此外,硫酸鉀在工業(yè)上還用于玻璃,染料,香料,醫(yī)藥等。
2、現(xiàn)有市場銷售的農(nóng)用硫酸鉀大部分以海水或鹽湖為原料制備而成,gb
3、20406-2017農(nóng)業(yè)用硫酸鉀規(guī)定一等品要求為:
4、k2o≥50.0%;
5、cl-≤1.5%;
6、na+無要求。
7、而試劑硫酸鉀(ar)要求(gb/t16496-1996):cl-≤0.0005%,na+≤0.03%,鹽湖源農(nóng)用硫酸鉀與試劑硫酸鉀(ar)相比,鹽湖源農(nóng)用硫酸鉀cl-含量為試劑硫酸鉀(ar)cl-含量的約3000倍,鹽湖源農(nóng)用硫酸鉀na+含量為試劑硫酸鉀(ar)na+含量的約33倍(農(nóng)用硫酸鉀na+含量約1%),因此,在鹽湖源農(nóng)用硫酸鉀制取試劑硫酸鉀(ar)中,如何降低cl-及na+含量成為行業(yè)難點。
8、現(xiàn)有試劑生產(chǎn)通常的做法是將氯化物和鈉留存于母液中(重結(jié)晶),從而保證結(jié)晶產(chǎn)品的氯化物和鈉滿足試劑的質(zhì)量要求,但是該方法通常只能處理雜質(zhì)為試劑3-5倍的原料,并且成品收率僅能達到80%左右。對于處理雜質(zhì)超過試劑3-5倍的原料,一般采用泡料的方式除去,但是僅能處理雜質(zhì)超過試劑幾十倍的原料,加之泡料的損失,成品收率遠遠低于80%。氯化物的沉淀物很少,如氯化銀,對于貴重產(chǎn)品中氯化物可采用氯化銀進行沉淀,但試劑硫酸鉀的生產(chǎn)采用該法明顯不合適宜。
9、現(xiàn)有的方法不適用于鹽湖源農(nóng)用硫酸鉀制取試劑硫酸鉀(ar)。
10、上述背景技術(shù)是為了便于理解本發(fā)明,并非是申請本發(fā)明之前已向普通公眾公開的公知技術(shù)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對上述缺陷,本發(fā)明提供一種鹽湖源農(nóng)用硫酸鉀制取試劑硫酸鉀的方法,其將從市場購買的鹽湖源農(nóng)用硫酸鉀制取為試劑硫酸鉀,工藝工程簡單,成本較低,收率高。
2、技術(shù)方案是:一種鹽湖源農(nóng)用硫酸鉀制取試劑硫酸鉀的方法,包括以下步驟:
3、s1,在反應器中加入一部分量溶劑,攪拌下緩慢投入鹽湖源農(nóng)用硫酸鉀,再緩慢投入ar硫酸,加入剩余量溶劑,煮沸并保持3-8h,放料至儲存容器中;
4、s2,抽去儲存容器中的上層清液,將儲存容器中剩余的物料于包膠甩干機中甩干并淋洗甩干,獲得硫酸鉀初品;
5、s3,取s2的部分硫酸鉀初品,在另一反應釜內(nèi)加入一部分量純水,攪拌下緩慢加入硫酸鉀初品,加熱至70-80℃,補充剩余量純水,使硫酸鉀初品全部溶解形成溶液;
6、s4,在s3的溶液中加入ar過硫酸鉀、活性炭,用ar氫氧化鉀或/和ar硫酸調(diào)ph,減壓濃縮,冷卻至常溫,結(jié)晶,在離心機上脫水,得硫酸鉀濕品;
7、s5,將硫酸鉀濕品烘干,得試劑硫酸鉀;
8、s1中,農(nóng)用硫酸鉀:ar硫酸:溶劑質(zhì)量比為800~1500:150~250:1500~2500,一部分量溶劑為溶劑總量的60%~90%;s3-s4中,硫酸鉀初品:ar過硫酸鉀:活性炭:純水質(zhì)量比為400~600:1~5:1:2500~3500,一部分量純水為純水總量的50%~90%。
9、進一步地,s4包括以下步驟:
10、s41,在s3的溶液中加入ar過硫酸鉀,繼續(xù)攪拌,用ar氫氧化鉀調(diào)ph≥10.0,加入ar碳酸鉀,繼續(xù)攪拌,加活性炭,關(guān)閉攪拌,保溫靜置;
11、s42,將s41的溶液過濾,用ar硫酸調(diào)制濾液為ph=6.0-7.0,加熱煮沸后用ar硫酸調(diào)制濾液為ph=6.0-7.0,減壓濃縮至溶液體積的一半,至產(chǎn)生大量結(jié)晶體后,濃縮結(jié)束,冷卻至常溫,結(jié)晶,在離心機上脫水,得硫酸鉀濕品;
12、其中,ar碳酸鉀:硫酸鉀初品質(zhì)量比為5~15:400~600。
13、進一步地,s4包括以下步驟:
14、s41,在s3的溶液中用ar氫氧化鉀調(diào)ph≥10.0,加入ar碳酸鉀,繼續(xù)攪拌,加活性炭,關(guān)閉攪拌,保溫靜置;
15、s42,將s41的溶液過濾,用ar硫酸調(diào)制濾液為ph=6.0-7.0,加入ar過硫酸鉀,加熱煮沸后用ar硫酸調(diào)制濾液為ph=6.0-7.0,減壓濃縮至溶液體積的一半,至產(chǎn)生大量結(jié)晶體后,濃縮結(jié)束,冷卻至常溫,結(jié)晶,在離心機上脫水,得硫酸鉀濕品;
16、其中,ar碳酸鉀:硫酸鉀初品質(zhì)量比為5~15:400~600。
17、進一步地,s4包括以下步驟:
18、s41,在s3的溶液中加入一部分量ar過硫酸鉀,繼續(xù)攪拌,用ar氫氧化鉀調(diào)ph≥10.0,加活性炭,關(guān)閉攪拌,保溫靜置;
19、s42,將s41的溶液過濾,用ar硫酸調(diào)制濾液為ph=6.0-7.0,加入剩余量ar過硫酸鉀,加熱煮沸后用ar硫酸調(diào)制濾液為ph=6.0-7.0,減壓濃縮至溶液體積的一半,至產(chǎn)生大量結(jié)晶體后,濃縮結(jié)束,冷卻至常溫,結(jié)晶,在離心機上脫水,得硫酸鉀濕品;
20、其中,一部分量ar過硫酸鉀為ar過硫酸鉀總量的50%~80%。
21、進一步地,s4包括以下步驟:
22、s41,在s3的溶液中加入一部分量ar過硫酸鉀,繼續(xù)攪拌,用ar氫氧化鉀調(diào)ph≥10.0,加入ar碳酸鉀,繼續(xù)攪拌,加活性炭,關(guān)閉攪拌,保溫靜置4h以上。
23、s42,將s41的溶液過濾,用ar硫酸調(diào)制濾液為ph=6.0-7.0,加入剩余量ar過硫酸鉀,加熱煮沸后用ar硫酸調(diào)制濾液為ph=6.0-7.0,減壓濃縮至溶液體積的一半,至產(chǎn)生大量結(jié)晶體后,濃縮結(jié)束,冷卻至常溫,結(jié)晶,在離心機上脫水,得硫酸鉀濕品;
24、其中,ar碳酸鉀:硫酸鉀初品質(zhì)量比為5~15:400~600,一部分量ar過硫酸鉀為ar過硫酸鉀總量的50%~80%。
25、進一步地,s1中,溶劑為純水。
26、進一步地,s1中,上層清液、甩干機產(chǎn)生的甩液及淋洗形成的噴淋液循環(huán)使用,循環(huán)使用時,新產(chǎn)生的上層清液氯離子不富集。
27、進一步地,s1中,溶劑為上一次生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的上層清液、甩干機產(chǎn)生的甩液及淋洗形成的噴淋液形成的混合物。
28、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果在于:
29、本發(fā)明通過利用硫酸與硫酸鉀形成的硫酸氫鉀的酸性,使氯化物與酸形成氯化氫揮發(fā),防止氯化物在溶液中的累結(jié),因此硫酸的加入不但在結(jié)晶時趕氯及鈉離開的硫酸鉀晶體,還阻止了氯化物在溶液中的累結(jié),使得母液氯離子不富集,可以往復循環(huán)使用。本發(fā)明還根據(jù)鹽湖源農(nóng)用硫酸鉀的生產(chǎn)特點,在后續(xù)純化過程中加入過硫酸鉀,將金屬低價物氧化為高價物,利用過硫酸鉀的強氧化性將有機物進行氧化。本發(fā)明還利用碳酸鉀復分解作用去除鈉離子。