低钠高纯度氯化钾的生产方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种低钠高纯度氯化钾的生产方法。
【背景技术】
[0002]钾资源在国民经济生产中占有重要的战略地位，其中高纯度氯化钾是工业上制取其他钾盐的主要原料，也是试剂、医药和食品添加剂的重要原料，更是钢铁热处理剂和枪炮消焰剂，但目前大部分高品质低杂质的氯化钾仍依赖于进口。
[0003]现有的中国专利公开了多个食品级或医药级氯化钾的生产工艺和高纯度氯化钾的提纯方法，如专利102145902B《一种高品质氯化钾的生产方法》公开了将钢铁生产中的烟尘灰浸提液通过多效蒸发结晶生产高品质氯化钾的生产工艺；专利103803585A《食品级氯化钾的生产方法》公开了一种低纯度氯化钾通过溶解、粗过滤、热溶解、精密过滤、混合降温、冷却结晶、脱水分离、干燥等工序生产食品级氯化钾的方法;专利CN102476812A《药用氯化钾的生产工艺》公开了一种工业氯化钾通过化盐、过滤调酸去杂、二效减压蒸发、离心烘干等工序生产药用氯化钾的生产工艺;专利CN1978321A《一种高纯度氯化钾的生产工艺》公开了一种低纯度氯化钾通过淡水溶解、沉降过滤、浓缩除杂、降温结晶、晶液分析等工艺生产高纯度氯化钾的生产工艺。专利103588225B《多级闪蒸降温连续结晶生产食品级氯化钾的方法》告知了食品级氯化钾的生产方法，所得的氯化钾中氯化钠含量为0.22%?0.78%。
[0004]然而很多行业对高纯氯化钾中的杂质含量有特殊要求，如国家标准《化学试剂氯化钾》中要求钠含量指标< 0.02%，部分特殊行业甚至要求钠含量指标< 0.01 %。但是目前没有生产钠含量小于0.02%,甚至钠含量小于0.01%的超高纯氯化钾工艺的报道。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种低成本，并能有效提高氯化钾含量、大幅降低产品杂质、尤其能稳定控制产品钠含量、没有任何污染的高纯氯化钾生产工艺。
[0006]为了解决上述技术问题，本发明提供一种低钠高纯度氯化钾的生产方法，包括如下步骤:
[0007]1)、将重量含量2 96%的氯化钾作为原料投入至水(普通生活用水即可)或后续步骤5)所得的氯化钾母液V中并加热至90?98°C，得到氯化钾饱和溶液I;
[0008]2)、于90?98 V的保温条件下，在氯化钾饱和溶液I中加入助滤吸附剂，得氯化钾饱和溶液Π ;所述助滤吸附剂的加入量为氯化钾质量的0.01?0.5% (优选0.05?0.15%)；
[0009]3)、将步骤2)所得的氯化钾饱和溶液Π(为添加有助滤吸附剂的氯化钾饱和溶液Π)，于90?98°C的保温条件下通过微孔过滤器过滤，得澄清的氯化钾饱和溶液m;
[0010]备注说明:澄清的氯化钾饱和溶液m中各杂质的含量，分别为钙离子含量<4.0g/L，镁离子含量< 12.0g/L，钠离子含量<8.0g/L，总碳含量<2.0g/L，优选钙离子含量<
3.0g/L，镁离子含量<10.0g/L，钠离子含量< 6.0g/L，总碳含量^ 0.1g/L;
[0011]4)、将步骤3)所得的澄清的氯化钾饱和溶液m通过栗输送至三效闪蒸结晶器内进行闪蒸降温浓缩结晶(在结晶过程中不断补充新鲜的氯化钾饱和溶液m):
[0012]一效结晶器温度控制在68?72°C，真空度控制在_0.076MPa?-0.080MPa，氯化钾饱和溶液m进料流量为一效结晶器料液量的1.0?2.0(优选1.5?2)体积倍/小时，一效结晶器内的循环流量为一效结晶器料液量的10?50(优选20?40)体积倍/小时；
[0013]二效结晶器温度控制在46?50°C，真空度控制在_0.090MPa?_0.094MPa，一效至二效的进料流量为二效结晶器料液量的1.0?2.0 (优选1.3?2)体积倍/小时，二效结晶器内的循环流量为二效结晶器料液量的10?50(优选20?50)体积倍/小时；
[0014]三效结晶器温度控制在22?28°C，真空度控制在_0.098MPa?-0.099MPa，二效至三效的进料流量为三效结晶器料液量的1.0?2.0 (优选I?1.5)体积倍/小时，三效结晶器内的循环流量为三效结晶器料液量的10?50(优选20?50)体积倍/小时；
[0015]5)、三效闪蒸浓缩结晶得到的氯化钾浆料IV通过离心进行固液分离，离心过程中用去离子水洗涤固液分离所得的氯化钾湿料，得氯化钾湿品；所收集的洗涤液作为氯化钾母液V;将该氯化钾母液V以体积比为10?80%每小时移除生产线(被移除的氯化钾母液V可用于生产低纯度的氯化钾产品)；
[0016]余下的氯化钾母液V返回步骤I)中(S卩，返回生产系统)用于溶解原料(S卩，替代步骤I)中的自来水)；
[0017]备注说明:移除的氯化钾母液V过少会造成循环的母液质量很快变差，移除的过多会造成好的循环母液的浪费，从而造成成本增加；
[0018]6)、步骤7)所得氯化钾湿品干燥，得作为成品的低钠高纯度氯化钾。
[0019]备注说明:上述步骤6)中，通过气流干燥(干燥至恒重)，冷却后包装，得成品。
[0020]作为本发明的低钠高纯度氯化钾的生产方法的改进:
[0021]所述步骤2)中的助滤剂吸附为活性炭、硅藻土或珍珠岩中的至少一种。
[0022]例如:由活性炭与珍珠岩按照重量比为2:1混合而成；由活性炭和硅藻土按照重量比为I: I混合而成，由活性炭、珍珠岩和硅藻土按照重量比为2:1:1混合而成。
[0023]作为本发明的低钠高纯度氯化钾的生产方法的进一步改进:
[0024]所述步骤3)中，微孔过滤器的孔径为I微米。材质可为PA。
[0025]作为本发明的低钠高纯度氯化钾的生产方法的进一步改进:
[0026]步骤4)中，一效结晶器、二效结晶器和三效结晶器均为DTB型结晶器。
[0027]作为本发明的低钠高纯度氯化钾的生产方法的进一步改进:
[0028]本发明通过通过调整新鲜的饱和溶液m和循环母液比例来控制结晶过程母液中钙、镁和钠等离子含量，减少杂质离子的析出。
[0029]采用本发明的方法，能使氯化钾含量299.5%，钠含量<0.02%，总碳含量<0.0015%,更进一步能使氯化钾含量2 99.8 %，钠含量< 0.008 %，总碳含量< 0.0005 %。
[0030]本发明采用三级闪蒸连续降温结晶生产低杂质低钠低碳的高纯度氯化钾，根据各种物质溶解度随温度的变化差别大的原理，合理控制结晶器各效结晶温度从而有效降低成品中各杂质含量;在结晶过程不断补充新鲜饱和氯化钾溶液，从而严格控制结晶过程母液中钙、镁和钠等杂质离子的含量;通过调整进料流量、循环流量、各效之间的温差和真空度，从而实现对结晶速度和物料在结晶器内的停留时间的控制，保证结晶过程时刻处于最佳最稳定的结晶状态，控制氯化钾晶型，增加晶体的致密性，减少母液包裹于晶体内和降低杂质离子析出；离心过程用去离子水洗涤氯化钾晶体表面，减少晶体表面粘附的母液量，进一步降低成品的杂质含量。本发明通过多种改进措施，在不添加任何化学除杂物质的情况下，制得低杂质低碳低钠的高纯度氯化钾成品，可连续化和规模化生产试剂级氯化钾、特制级氯化钾等高品质氯化钾，且产品质量稳定，不产生环境污染，是一种绿色生产工艺，值得大规模推广应用。
【具体实施方式】
[0031]实施例1-1、一种低钠高纯度氯化钾的制备方法，依次进行如下步骤:
[0032]I)、在溶解釜中投入17立方自来水，加入8960公斤含量为96.1 %的氯化钾，加热至98°C后制成氯化钾饱和溶液I。
[0033]2)、于保温(98 °C)条件下，在上述氯化钾饱和溶液I中加入由活性炭和珍珠岩组成的9公斤组合物作为助滤吸附剂(活性炭和珍珠岩的重量比为2:1)，制成添加有助滤吸附剂的氯化钾饱和溶液Π。
[0034]3)、于保温(98°C)条件下，将步骤2)所得的氯化钾饱和溶液Π通过孔径为I微米的具有保温性能的微孔过滤器进行过滤，除去不溶性物质，得澄清的氯化钾饱和溶液m (氯化钾浓度为34.5%,钙离子0.5g/L，镁离子2.0g/L，钠离子1.5g/L，总碳含量0.05g/L)。
[0035]4)、将步骤3)所得的澄清的氯化钾饱和溶液ΙΠ通过送料栗以每小时10立方流量输送至一效结晶器进行降温闪蒸结晶，该一效结晶器内的料液量为6立方;同时控制一效结晶器内循环流量为每小时250立方。一效结晶器的物料温度控制在68?72°C，真空度控制在-0