专利名称：黄血盐钾离子交换法生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钾盐、特别是黄血盐钾的离子交换法生产工艺。
现有的黄血盐钾〔K4Fe(CN)6〕是采用氰化钠(NaCN)通过复盐法制取。即将氰化钠溶液抽入反应釜中，蒸汽加热到一定温度后，加硫酸亚铁(FeSO4)进行反应，同时加入过量的氯化钙(CaCl2)，钙离子(Ca++)与溶液中存在的硫酸根离子(SO2-4)、碳酸根离子(CO2-3)和氢氧根离子(OH-)反应，生成沉淀物，经过滤分离除去这些离子。将过滤后的滤液移入复盐生成釜，加入一定量的氯化钙和氯化钾(KCl)或适量结晶后的母液(母液中含氯化钾)。升温到一定温度，反应后取上层清液分析母液中黄血盐钠〔Na4Fe(CN)6〕含量是否低于5克/升，然后过滤弃去废液。于所得复盐中按比例加入一定量的水，升温后加入定量的纯碱反应。待脱钙完全后，过滤弃去碳酸钙(CaCO3)。清液送入盐析转化釜，在转化釜内升温后，加入一定量的氯化钾，经反应使其全部转化成亚铁氰化钾〔K4Fe(CN)6〕，过滤后将清液送入蒸发器浓缩，浓缩液经结晶、分离、干燥后，便可得到黄血盐钾成品，其工艺流程如
图1。反应机理如下
(3)复盐工序
(4)脱钙工序
(5)盐析转化工序
该工艺流程周期长，工序复杂，复盐生成后，有含黄血盐钠的废水及碳酸钙废渣排出。并因成品含微量钙而影响了产品质量。
本发明的目的在于提供一种工艺简单，流程周期短，成品质量高，又能基本实现无“三废”排出的黄血盐钾的离子交换法生产工艺。
本发明可通过下述方法来实现钾、钠盐的离子交换过程，制得黄血盐钾结晶产品。即采用阳离子交换树脂进行顺流挂钠(即用含钠离子的溶液顺流淋洗离子交换树脂)。逆流挂钾(即用含钾离子的无机盐溶液逆流再生离子交换树脂)的离子交换过程;挂钠溶液(即淋洗液)采用一定浓度的黄血盐钠溶液，挂钠时掌握一定的流速，挂钾溶液(即再生液)可采用一定浓度的可溶性无机钾盐溶液，且控制溶液的PH值于中性或弱碱性并掌握一定的挂钾流速。
阳离子交换树脂以采用强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂为最佳。
所采用的黄血盐钠淋洗液的浓度，因考虑到淋洗液浓度高，淋洗效果差;浓度低，得到黄血盐钾溶液的浓度偏低，造成蒸发、浓缩、结晶能耗大，不经济。因此，以选用室温下达到饱和的溶液浓度为最佳浓度。一般地，室温下黄血盐钠的饱和浓度为12～13°Be。
同样地，可溶性无机钾盐溶液〔如硫酸钾(K2SO4)，硝酸钾(KNO3)，磷酸钾(K3PO4)等溶液〕的浓度也是以室温下达到饱和的浓度为最佳。
通常，顺流挂钠的流速以2～3厘米/分钟为宜，逆流挂钾的流速一般为1.1～1.2厘米/分钟。
离子交换过程中顺流挂钠量最好控制在离子交换树脂的交换量以内，以保证淋洗出的黄血盐钾溶液中不因树脂交换过饱和而带有黄血盐钠杂质，有利于提高产品的质量。
离子交换法生产黄血盐钾的反应机理为
淋洗反应为(式中的R为树脂)
再生反应为
上述淋洗与再生不断反复进行，便可陆续得到黄血盐钾溶液，并付产氯化钠。
离子交换法所得到的黄血盐钾溶液，经过与复盐法相同的蒸发、浓缩。结晶、离心分离等工序后，便可得到黄血盐钾成品。
图1为复盐法生产黄血盐钾的工艺流程图。
图2为离子交换法生产黄血盐钾的工艺流程图。
本发明工艺与复盐法相比具有如下优点1.工艺简单，流程周期短，成品质量高。
由黄血盐钠〔Na4Fe(CN)6〕制取黄血盐钾〔K4Fe(CN)6〕在离子交换树脂内只需一步即可完成，并能得到分开的产品和付产品的溶液，经各自浓缩即可得到成品和付产品。而复盐法同样由黄血盐钠制取黄血盐钾则需经过复盐、脱钙、盐析转化三道工序，生成的产品与付产品又混在同一份溶液中，浓缩过程还得考虑将氯化钠分离除去，且分离的技术要求较高。产品与付产品的分离好坏直接影响到产品的质量。
2.基本实现无“三废”在离子交换法中，因将顺流淋洗挂钠后水洗得到的含低浓度黄血盐钾的废液(简称低度水)作为代替化钠工序的清水用，实现工艺的封闭循环，避免了含氰废水的排出，且离子交换得到的付产物-氯化钠溶液可以浓缩回收，因此基本实现了工艺无“三废”。而复盐法在复盐工序及脱钙工序都存在不可避免的含络合氰的废水及废渣排出，造成环境污染。
实施例(一)化钾1.按配方要求向化钾池内投入237Kg/批的氯化钾，加入0.829立方米的水，搅拌使之完全溶解，溶液浓度约为20°Be(挂钾溶液也可采用含等当量数钾离子的其它可溶性无机盐溶液，如硫酸钾，硝酸钾，磷酸钾等溶液)。
2.称取1.5Kg碳酸钾(K2CO3)用适量水溶解，并逐渐注入化钾池内搅拌、控制溶液pH值达10～11，以除去镁离子(Mg2+)澄清，过滤。
3.溶液中加入适量盐酸(HCl)搅拌中和，使氯化钾的pH值控制在7.0～7.5。
4.静置澄清。检测钙、镁离子含量是否合格。
5.将澄清透明的氯化钾滤液泵入氯化钾高位槽，备用。
(二)化钠1.称取260公斤黄血盐钠〔Na4Fe(CN)6〕投入化钠池中，加入1.126立方米的水，搅拌溶解成约12°Be的溶液2.静置澄清并过滤。
3.将滤液泵入黄血盐钠高位槽。备用。
(三)离子交换1.逆流挂钾(1)开放树脂床上的进钾阀，严格控制流速为1.1～1.2厘米/分钟(2)挂钾结束的同时，以1.1～1.2厘米/分钟的流速逆流送水，直至出口溶液浓度为0，立即关闭出口阀并停止进水。
(3)用清水顺流淋洗树脂床约1小时，用硝酸银(AgNO3)检测Cl-是否合格。
3.顺流挂钠(1)顺流淋洗黄血盐钠溶液，严格控制流速在2～3厘米/分钟内，并收集交换液。
(2)挂钠结束，以低度水淋洗5～10分钟，流速保持2～3厘米/分钟，继续收集交换液。
(3)继续用清水顺流淋洗，流速保持2～3厘米/分钟，收集母液直至浓度低于5°Be为止。
(4)用清水继续淋洗，至0°Be后，再以清水淋洗5～10分钟，母液进低度水池。
(四)蒸发与浓缩蒸发浓缩过程中，采用常压或减压法，液体温度控制在97～102℃的范围内，不得超过103℃，直至浓缩到35°Be为止。
(五)结晶与离心1.用冷却水冷却，使浓缩液得以冷却结晶，测得结晶母液温度降为35℃时，即可进行离心分离。
2.经离心机脱液后，用清水均匀淋洗离心物料(以一至二壶为准)3.待无母液流出后，再继续离心2～3分钟后停机。
4.离心成品凉干后即可包装。
本发明的离子交换法也可用于制备其它含钾物质。如由硅酸钠制取硅酸钾等。
权利要求
1.一种制得黄血盐钾溶液后，经蒸发浓缩，结晶、分离，干燥而得到黄血盐钾结晶产品的黄血盐钾离子交换法生产工艺，其特征在于a、采用阳离子交换树脂，b、进行顺流挂钠，逆流挂钾，c、挂钠溶液采用室温下浓度为12～13°Be的饱和黄血盐钠溶液，d、挂钾溶液采用室温下达到饱和的可溶性无机钾盐溶液，溶液的pH值控制在中性或弱碱性，e、顺流挂钠时的流速控制在2～3厘米/分钟之内，逆流挂钾的流速在11～12厘米/分钟之内。
2.根据权利要求1所述的黄血盐钾离子交换法生产工艺，其特征在于最佳阳离子交换树脂为强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。
3.根据权利要求1或2所述的黄血盐钾离子交换法生产工艺，其特征在于挂钾所采用的可溶性无机钾盐溶液，以氯化钾溶液为最佳，室温下氯化钾溶液的饱和浓度为20～30°Be。
4.根据权利要求1或2所述的黄血盐钾离子交换法生产工艺，其特征在于顺流挂钠量最好控制在离子交换树脂的交换量内。
5.根据权利要求3所述的黄血盐钾离子交换法生产工艺，其特征在于顺流挂钠量最好控制在离子交换树脂的交换量之内。
全文摘要
本发明涉及一种钾盐、特别是黄血盐钾的离子交换法生产工艺。该工艺通过强酸性阳离子交换树脂，进行顺流挂钠逆流挂钾，使黄血盐钠溶液直接转化成黄血盐钾溶液，从而简化了黄血盐钾的生产工艺，缩短了生产周期，降低了成本，提高了产品质量，本发明的反应机理如下，
文档编号C01C3/12GK1031823SQ8810153
公开日1989年3月22日 申请日期1988年3月18日 优先权日1988年3月18日
发明者丁以钿 申请人:丁以钿