专利名称：一种硫酸钾的制备方法
技术领域：
本发明公开一种硫酸钾的制备方法。
背景技术：
硫酸钾K2SO4是一种无色结晶或白色结晶性粉末，味咸而苦微溶于水和 甘油，不溶于乙醇，是一种重要的化学肥料，也是氮、磷、钾三元复合肥的主要原料。现有的硫酸钾生产普通以氯化钾和混合盐，或氯化钾和硫酸铵、硫酸钠等原料进 行制备，如中国专利申请号为02126612. 3《一种硫酸钾的生产工艺》即是以硫酸钠、或芒硝 和氯化钾等为原料生产硫酸钾。先进行转化反应，然后采用三交逆流蒸发，能量消耗高。目前还未见有以锂云母为原料制备硫酸钾的方法报道。
发明内容
本发明就是要提供一种硫酸钾的制备方法，其以锂云母为原料，在提取 锂盐过程中制备硫酸钾产品，生产成本低。本发明的技术方案是这样来实现包括
1)以锂云母为原料，用稀硫酸浸渍锂云母，得固液混合溶液；
2)过滤分离混合溶液，除渣，得滤液母液1；
3)对分离出滤液冷冻，沉淀分离得滤渣；
4)于滤渣中加二价金属氧化物和/或氢氧化物形成溶液，溶液降温冷冻，过滤即硫酸 钾产品。本发明优选按如下工艺进行
1)将锂云母粉碎至100-300目，用浓度40-60%的硫酸浸渍锂云母，于100-130°C温度 下反应4-12小时，制得固液混合溶液；
2)将所述的混合溶液过滤、分离，除去滤渣，得滤液母液1并调整控制滤液母液1中K+、 Al3+处于饱和状态，形成K+、Al3+的饱和溶液；
3)冷冻分离将2)步饱和溶液降温至0-50°C，过滤分离除渣，滤液母液2；将母液2在 搅拌下冷冻降温至0 -30°C，再过滤分离，滤液回收，得滤渣1 ；
4)于滤渣1中加入氢氧化钙和/或氧化钙溶液，并控制溶液的PH为7-8，形成含硫酸 钾溶液；
5)将4)步硫酸钾溶液经浓缩后，冷冻降温至0 -30°C，搅拌过滤分离，滤液回收，滤 渣为硫酸钾产品。本发明优选1)步锂云母和硫酸溶液质量比为1 :2_3。本发明步骤2)是向母液1中加入其体积比2-3倍水后，形成母液1水溶液，通过 向母液1水溶液中添加Al2 (SO4) 3或Al (OH) 3使母液1中K+、Al3+处于饱和状态形成饱和溶液。本发明步骤4)对滤渣1用温度为55 70°C水溶解后，再加入氢氧化钙或氧化钙 溶液，形成含硫酸钾溶液。本发明控制步骤5)的硫酸钾溶液中Al3+浓度< 0. 008g/L，再进行浓缩。本发明步骤5)将硫酸钾溶液浓缩至K+含量为16_25g/L，后进行冷冻处理。本发明二价金属氧化物和/或氢氧化物优选为氧化钙和/或氢氧化钙。本发明技术方案是以锂云母为原料，将锂云母和硫酸溶液进行反应，因为锂云母原料中含有多种稀有金属元素，在提取锂云母原料中的锂盐产品如碳酸锂、硫酸锂等过程 中，制备硫酸钾产品，作为提取锂云母原料中的锂盐产品的副产品，因而硫酸钾产品生产成 本大幅降低，生产工艺简单，环保无污染。本发明方法生产的硫酸钾产品达到高纯度质量标准，经检测其质量指标如下表1。表 权利要求
1.一种硫酸钾的制备方法，其特征是包括1)以锂云母为原料，用稀硫酸浸渍锂云母，得固液混合溶液；2)过滤分离混合溶液，除渣，得滤液母液1；3)对分离出滤液冷冻，沉淀分离得滤渣；4)于滤渣中加二价金属氧化物和/或氢氧化物形成溶液，溶液降温冷冻，过滤即硫酸 钾产品。
2.依据权利要求1所述的一种硫酸钾的制备方法，其特征是按如下工艺进行1)将锂云母粉碎至100-300目，用浓度40-60%的硫酸浸渍锂云母，于100-130°C温度 下反应4-12小时，制得固液混合溶液；2)将所述的混合溶液过滤、分离，除去滤渣，得滤液母液1，并调整控制滤液母液1中 K+、Al3+处于饱和状态，形成K+、Al3+的饱和溶液；3)冷冻分离将2)步饱和溶液冷冻降温至0-50°C，过滤分离除渣，滤液母液2；将母液2 在搅拌下冷冻降温至0 _30°C，再过滤分离，滤液回收，得滤渣1 ；4)于滤渣1中加入氢氧化钙和/或氧化钙溶液，并控制溶液的PH为7-8，形成含硫酸 钾溶液；5)将4)步硫酸钾溶液浓缩，冷冻降温至0 _30°C，搅拌过滤分离，滤液回收，滤渣为 硫酸钾产品。
3.依据权利要求1或2所述的一种硫酸钾的制备方法，其特征是1)步锂云母和硫酸溶 液质量比为1 :2_3。
4.依据权利要求2所述的一种硫酸钾的制备方法，其特征是于步骤2)中加入母液1体 积比2-3倍水后，形成母液1的水溶液，通过向母液1水溶液中添加Al2 (SO4) 3或Al (OH) 3溶 液使母液1中K+、Al3+处于饱和状态，形成K+、Al3+的饱和溶液。
5.依据权利要求2所述的一种硫酸钾的制备方法，其特征是步骤4)对滤渣1用温度为 55 70°C水溶解后，再加入氢氧化钙或氧化钙溶液。
6.依据权利要求2所述的一种硫酸钾的制备方法，其特征是控制步骤5)的硫酸钾溶液 中Al3+浓度< 0. 008g/L，再进行浓缩。
7.依据权利要求2所述硫酸钾的制备方法，其特征是步骤5)将硫酸钾溶液浓缩至K+ 含量为16-25g/L，后进行冷冻降温处理。
8.依据权利要求1所述硫酸钾的制备方法，其特征是步骤4)中二价金属氧化物和/或 氢氧化物为氧化钙和/或氢氧化钙。
全文摘要
本发明公开了一种硫酸钾的制备方法，包括1)以锂云母为原料，用稀硫酸浸渍锂云母，得固液混合溶液；2)过滤分离混合溶液，除渣，得滤液母液1；3)对分离出滤液冷冻，沉淀分离得滤渣；4)于滤渣中加二价金属氧化物和/或氢氧化物形成溶液，溶液降温冷冻，过滤即硫酸钾产品。在提取锂盐过程中制备硫酸钾产品，生产成本低。
文档编号C01D5/00GK102107888SQ20111007546
公开日2011年6月29日 申请日期2011年3月28日 优先权日2011年3月28日
发明者张勇, 彭秋林 申请人:江西本源新材料科技有限公司