专利名称：一种制造硫酸钾的新工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种以芒硝(Na2SO4或Na2SO4.10H2O或精制硝水)和氯化钾(Kcl)为原料，制造硫酸钾(K2SO4)生产工艺的改进。
以芒硝和氯化钾为原料，经复分解反应制取硫酸钾，是工业化生产中最主要的生产方法之一。该方法的理论基础是“Na+、K+、∥Cl-、SO4-2-H2O”四元体系相图。复分解反应主要分成两个步骤进行第一步(习惯上称为“第一段转化”，下称“一转”)是使芒硝和氯化钾转化生成钾芒硝(Na2SO43K2SO4)，其反应式为
第二步(习惯上称为“第二段转化”，下称“二转”)是使钾芒硝与氯化钾转化生成硫酸钾，其反应式为
这种分两步进行转化的方法，习惯上称之为“两段转化法”，又叫“钾芒硝法”。其工艺要点如下1、经“一转”分离钾芒硝后所得的“1号母液”与“4号母液”“兑卤”后的混合液，进行蒸发处理，分离出晶体氯化钠(NaCl)，并加工成付产品。
2、分离氯化钠后的“3号母液”，经“冷却、结晶”后，第二次生成钾芒硝，经过滤分离后得钾芒硝和“4号母液”。
3、将“4号母液”返回蒸发系统，与“1号母液”进行“兑卤”。
4、合并1、2两步所得的钾芒硝，送“二转”配料。
5、在“二转”中，钾芒硝与氯化钾转化生成硫酸钾。经过滤分离出硫酸钾后得到的“2号母液”，返回“一转”配料。完成一个无排放的“闭路循环”过程。
上述工艺流程，如
图1所示。
《中国化肥手册》(“化工部科技情报研究所”和“南京化学(集团)公司”主编，1992年3月版)No255-256上所公布的“氯化钾、芒硝转化生产硫酸钾流程示意图”及其说明，即是现有技术中“两段转化法”的典型工艺。
上述工艺的主要缺点是1、“一转”所得的“1号母液”，必须要有“4号母液”与之“兑卤”至一定组份后，才能进行蒸发处理。而且在开车时，尚无“4号母液”的情况下，还必须要先配制足够量的一种与“4号母液”相同组份的溶液，供给蒸发工序开车时“兑卤”用。
2、蒸发脱盐后的“3号母液”，还必须要经“冷却、结晶”处理。第二次生成并分离钾芒硝。
所以。上述工艺具有流程不合理，设备多，操作复杂等一系列缺点。
本发明的目的，就是针对现有技术中的不足之处进行了改进，提供一种流程更加合理，投资更省，操作更加简便的制造工艺。
本发明的目的是通过以下的措施来实现的。
本发明仍采用“两段转化，闭路循环生产K2SO4的基本方法，在其它工艺特征不变的条件下，将其工艺路线缩短，即将“一转”分离钾芒硝后的“1号母液”直接进行蒸发脱NaCl处理，1号母液经脱NaCl处理后的“3号母液”直接送入“一转”进行配料。
开车时，由Na2SO4和KCl配料进行“一转”，分离钾芒硝后得到与“1号母液”组分相同的母液，并将其直接用于以下的蒸发操作。
采用了以上的措施后，本发明工艺具有明显的优点1、取消了“兑卤”工序，开车变得十分简便。
2、取消了“冷却、结晶及二次分离钾芒硝”等工序，在其它情况相同的条件下，与现有技术相比，流程显著缩短，操作更加简便，设备投资减少。
另外，采用本发明工艺的生产设备除了可采用的芒硝为原料(即全部或大部分采用无水硫的钠进行配料)外，还可全部采用精制硝水(即经净化处理过的Na2SO4溶液-无水硫酸钠的半成品)代替无水硫酸钠作原料进行配料，对于元明粉(即无水硫酸钠)生产，采用本发明方法，使流程更加合理，生产成本更低。
在其它工艺特征基本不变的条件下，本发明工艺流程的示意图如图2所示。
下面结合实施例，对本发明工艺作进一步详述。
以采用硝水作原料的实施例为例1、在一转反应器中，加入17-23Be′的精制硝水2000g和钾盐水1200g混合均匀，于40℃下蒸发，去水1600-2000g，于25-30℃过滤，分离钾芒硝300-400g，同时得“1号母液”950g左右。
2、将上述所得“1号母液”于100℃蒸发，去水份210g左右，趁热过滤，分离NaCl之后，得“3号母液”670g左右，直接供给“一转”配料。
3、在二转反应器中，加入钾芒硝100g左右和钾盐水300-350g，在搅拌条件下，维持25-40℃，反应30-60分钟，于25-30℃过滤。分离出K2SO4，同时得“2号母液”310g左右，返回“一转”配料。
4、在一转反应器中，加入精制硝水450-500g，“2号母液”310g左右和“3号母液”670g左右，混合均匀，于40℃下蒸发，去水400g左右，分离钾芒硝100g左右，同时得“1号母液”950g左右。
5、将所得“1号母液”于100℃蒸发，去水200-220g，趁热过滤，分离出NaCl，同时得“3号母液”670g左右，返回“一转”配料。
6、将第4所得钾芒硝进行反应如“3”所述，分离K2SO4后所得的“2号母液”，返回“一转”配料。
上述操作，包括“开车”和正常生产的一个闭路循环过程。转入下一个正常生产的循环过程，只需重复4、5、6操作即可。
权利要求
1.一种制造硫酸钾的新工艺，利用Na2SO4和KCl为原料，采用“两段转化，闭路循环”生产K2SO4，其特征在于a)“一转”分离钾芒硝后的“1号母液”直接进行蒸发脱NaCl处理；“1号母液”经脱NaCl处理后的“3号母液”直接送入“一转”进行配料。
2.根据权利要求1所述之制造硫酸钾的新工艺，其特征在于，开车时，由Na2SO4和KCl配料进行“一转”，分离钾芒硝后得到与“1号母液”组分相同的母液，并将其直接用于以下的蒸发操作。
全文摘要
本发明涉及一种以芒硝和氯化钾为原料，用“两段转化、闭路循环”制取硫酸钾生产工艺的改进。在现有技术的基础上，将“一转”分离钾芒硝后的“1号母液”直接蒸发脱盐后得到的“3号母液”直接送入“一转”进行配料。取消了“兑卤”、“冷却、结晶”和“二次生成与分离钾芒硝”等工序。与现有技术相比，能缩短流程，减少投资，简化操作程序，降低成本，具有良好的经济效益。
文档编号C01D5/06GK1101895SQ9411179
公开日1995年4月26日 申请日期1994年6月16日 优先权日1994年6月16日
发明者李志忠 申请人:李志忠