用硝酸钠高温母液生产光玻级硝酸钾的系统及方法与流程

文档序号:20288145发布日期:2020-04-07 16:26阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用硝酸钠高温母液生产光玻级硝酸钾的系统,其特征在于包括配料罐、板框压滤机、真空结晶器、第一过滤洗涤装置、溶解罐、冷却结晶器、第二过滤洗涤装置、第一双级推料离心机、第二双级推料离心机、流化床干燥机、两效蒸发器,配料罐内安装有加热装置与搅拌装置,配料罐上的一个液相出料口与板框压滤机的进料口相连通,板框压滤机的液相出口与真空结晶器的进料口相连通,真空结晶器的晶浆出口与第一过滤洗涤装置的进料口相通,第一过滤洗涤装置上的固相出口与溶解罐相通,溶解罐内也安装有加热装置,第一过滤洗涤装置上的液相出口分别连通有第一储液罐、第二储液罐、第三储液罐,溶解罐的出液口与冷却结晶器的进料口相连通,冷却结晶器的晶浆出口与第二过滤洗涤装置的进料口相通,第二过滤洗涤装置的固相出口与第一双级推料离心机的进料口相通,第二过滤洗涤装置的液相出口与第四储液罐相连通,第一双级推料离心机的液相出口连通有第四储液罐,第一双级推料离心机的固相出口与流化床干燥机的进料口相通,流化床干燥机的出料口与包装机的进料口相通,板框压滤机的下方设置有集液池,集液池与第一储液罐相连通,配料罐外还设置有第二双级推料离心机、两效蒸发器,配料罐上的固相出口与第二双级推料离心机的进料口相通,第二双级推料离心机的液相出口与第三储液罐相连通,第一储液罐、第三储液罐的出液口分别与配料罐相连通,配料罐上的另一个液相出口与两效蒸发器的进料口相连通,两效蒸发器的出料口连通有第五储液罐,第五储液罐的出液口与配料罐相连通,第二储液罐、第四储液罐的出液口都与第一过滤洗涤装置的进料口相通。

2.根据权利要求1所述的用硝酸钠高温母液生产光玻级硝酸钾的系统,其特征在于加热装置是与加热蒸汽相连通的盘管,搅拌装置为电机驱动的搅拌桨。

3.根据权利要求1或2所述的用硝酸钠高温母液生产光玻级硝酸钾的系统,其特征在于第一过滤洗涤装置、第二过滤洗涤装置都包括机架、翻斗机构、螺旋输送机、抽滤泵、控制主机,翻斗机构、螺旋输送机分别安装在机架上,控制主机设置在机架外,翻斗机构上的料斗内安装有滤板,螺旋输送机的上部进料口与翻斗机构上料斗的倾倒侧相对应,料斗的下方还设置有滤液管、抽滤罐,滤液管的一端与料斗的底部相连通,滤液管的另一端与抽滤罐的底部相连通,抽滤罐的底部安装有与抽滤罐连通的抽滤泵,抽滤罐的顶部设置有抽真空管,料斗的物料入口为过滤洗涤装置的进料口,螺旋输送机的出料口为过滤洗涤装置的固相出口,抽滤泵的出料口为过滤洗涤装置的液相出口,控制主机分别与翻斗机构、螺旋输送机、抽滤泵电连接以控制其运行。

4.根据权利要求3所述的用硝酸钠高温母液生产光玻级硝酸钾的系统,其特征在于翻斗机构包括料斗、液压缸、液压站,料斗底部外壁的前后两侧固定连接有转轴,机架上固设有与转轴相对应的轴承座,转轴安装在轴承座内,料斗倾倒侧对面的机架上安装有至少一个的液压缸,液压缸上的活塞杆与料斗的外壁铰接,液压站设置在机架外,液压站与液压缸相连接,液压站与控制主机电连接。

5.根据权利要求4所述的用硝酸钠高温母液生产光玻级硝酸钾的系统,其特征在于料斗的外壁上还安装有至少一个的振动器,控制主机与振动器电连接以控制其运行。

6.一种利用权利要求1至5中任一所述的系统用硝酸钠高温母液生产光玻级硝酸钾的方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)配料:将硝酸钠高温母液、配料液、氯化钾加入到配料罐内,使配料罐内物料中的钾离子和硝酸根的摩尔比在0.5-1.1之间,开启配料罐上的搅拌装置和加热装置,控制配料罐的搅拌强度和加热强度,加热温度控制在100-110℃之间,使配料罐内的物料完全溶解并保持微沸不溢罐的状态在1.5-3h之间,使硝酸钠高温母液与氯化钾充分反应形成硝酸钾,然后关闭搅拌装置与加热装置,使配料罐内的物料自然冷却并沉清0.5-2h,形成上清液与底部盐浆,测定上清液的密度在1.498-1.581kg/l之间时达到使用要求,否则要重新配制,所述配料液为步骤(10)中第五储液罐内的液体,刚开始生产时,第五储液罐内没有液体,配料液用外加的清水代替;

(2)压滤:将步骤(1)中的上清液输入到板框压滤机内,对上清液进行进一步净化与固液分离,以形成压滤清液与泥渣;

(3)真空结晶:将步骤(2)中的压滤清液输送到真空结晶器内,真空结晶器内的压力控制在-90kpa至-100kpa,控制结晶温度在20-40℃之间,经过3-10h的结晶,以形成含有大量硝酸钾晶体的一次晶浆,一次晶浆输入到第一过滤洗涤装置的料斗内进行固液分离,形成一次结晶母液与硝酸钾的一次结晶物,第一过滤洗涤装置的抽滤泵将一次结晶母液输送至第一储液罐用以步骤(10)中的一次洗盐水,一次结晶物此时留置在第一过滤洗涤装置的滤板上;

(4)一次洗涤:将步骤(3)中的一次结晶物分别用一道洗涤水、二道洗涤水进行两次洗涤,以去除硝酸钾晶体以外的杂质离子,使一次洗后物中的氯离子含量在0.09%以下,然后结束洗涤作业,形成一次洗后物、一道洗后液、二道洗后液,通过第一过滤洗涤装置的抽滤泵将一道洗后液送至第三储液罐内以作为步骤(10)中的二次洗盐水使用,通过第一过滤洗涤装置的抽滤泵将二道洗后液输送至第二储液罐内,一道洗涤水、二道洗涤水分别为第二储液罐、步骤(6)-(8)中第四储液罐内的液体,刚开始生产时,第二储液罐、第四储液罐内没有液体,一道洗涤水、二道洗涤水用外加的清水代替;

(5)溶解:步骤(4)中的一次洗后物从第一过滤洗涤装置的螺旋输送机处出来后被输送到盛有去离子水的溶解罐中,然后通过加热装置进行加热溶解,加热温度控制在100-110℃之间,形成粗硝酸钾水溶液;

(6)冷却结晶:将步骤(5)中粗硝酸钾水溶液输送至冷却结晶器中进行冷却结晶,控制结晶温度在20-40℃之间,经过3-10h的结晶,以形成含有大量硝酸钾晶体的二次晶浆,二次晶浆输入到第二过滤洗涤装置的料斗内进行固液分离,形成二次结晶母液与硝酸钾的二次结晶物,通过第二过滤洗涤装置的抽滤泵将二次结晶母液输送至第四储液罐中进行储存,二次结晶物此时留置在第二过滤洗涤装置的滤板上;

(7)二次洗涤:向第二过滤洗涤装置的料斗内加入去离子水以对步骤(6)中的二次结晶物进行洗涤,进一步去除硝酸钾中的杂质离子,以得到更为纯净的硝酸钾二次洗后物,洗涤后的去离子水通过第二过滤洗涤装置的抽滤泵被输送至第四储液罐内进行储存;

(8)脱水甩干:步骤(7)中的二次洗后物从第二过滤洗涤装置的螺旋输送机处出来后被输送到第一双级推料离心机内进行脱水甩干,形成第一甩后液与湿硝酸钾晶体,将第一甩后液输送至第四储液罐内进行储存;

(9)烘干包装:将步骤(8)中的湿硝酸钾晶体输送到流化床干燥机内进行烘干,最后经包装机包装后即可得到高纯度光玻级的硝酸钾成品;

(10)洗盐:停止运行步骤(1)至步骤(9),将第一储液罐内的液体作为一次洗盐水输送到配料罐内,对步骤(1)产生的底部盐浆进行第一次溶解以重新回收底部盐浆中残存的硝酸钾、硝酸钠、氯化钾,其产生的溶解液输送到两效蒸发器内进行蒸发浓缩形成浓缩液,浓缩液进入第五储液罐内进行存储,第三储液罐内的液体作为二次洗盐水被输送至配料罐内,对一次洗盐后剩余的底部盐浆进行第二次的溶解,其产生的溶解液也被输送至两效蒸发器内进行蒸发浓缩,其产生的浓缩液进入到第五储液罐内进行存储,最后将二次洗盐后剩余的底部盐浆输送到第二双级推料离心机进行脱水甩干,形成废盐与第二甩后液,第二甩后液输送到第三储液罐内并且作为下次洗盐工艺中二次洗盐水的一部分加以循环利用,当洗盐结束后,再实施步骤(1)至步骤(9),进行新一轮的循环;

(11)洗渣:当步骤(1)至步骤(10)运行一段时间后,用清水洗涤板框压滤机内的泥渣,以确保板框压滤机的正常运行,洗渣水进入到集液池内后自然沉清,经沉清后产生的洗渣水输送到第一储液罐内可作为一次洗盐水的一部分进入到洗盐工序循环利用,集液池底部沉淀的泥渣最终外排到废渣堆中。

7.根据权利要求6所述的用硝酸钠高温母液生产光玻级硝酸钾的方法,其特征在于,步骤(1)中的高温硝酸钠母液是钠硝矿石通过破碎、浸取、蒸发形成,该硝酸钠高温母液的密度在1.461-1.563kg/l之间,硝酸钠含量在850-1300g/l之间,氯化钠含量在50-90g/l之间,硫酸钠含量在25-60g/l之间,温度在120-150℃之间。


技术总结
本发明涉及硝酸钾生产系统及方法的技术领域,是一种用硝酸钠高温母液生产光玻级硝酸钾的系统及方法,其包括配料罐、板框压滤机、真空结晶器、第一过滤洗涤装置、溶解罐、冷却结晶器、第二过滤洗涤装置、第一双级推料离心机、第二双级推料离心机、流化床干燥机、两效蒸发器。本发明各个生产工序产生的水溶液都能得到充分的循环利用,使得钾离子的总收率在95%以上,硝酸根离子的总收率在98%以上,无废水排放,水的消耗大幅度降低,利用硝酸钾的溶解度受温度影响较大,而其它杂盐(氯化钠、硫酸钠等)的溶解度受温度影响较小的原理,对硝酸钾进行两次结晶与两次洗涤,可以有效去除硝酸钾晶体中的杂质离子,得到纯度在99.9%以上的光玻级硝酸钾。

技术研发人员:李浩;荣大林;宋玉东;温红博;朱建江;马涛
受保护的技术使用者:新疆硝石钾肥有限公司
技术研发日:2019.11.27
技术公布日:2020.04.07
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1