Способ получения сульфата калия

сутствии газообразного аммиака с концентрацией 15-25% и 4-15% на первойи второй ступенях соответственно.Введение в систему К ,Я а О 504+ ., ,3.С 2, КО газообразного аммиака резкопонижает растворимость сульфата калия,в то время как растворимость хлористого натрия почти не уменьшается,Вследствие. этого создаются благоприятные условия для полного смещенияОконверсии в сторону образования осадкасульфата калия и аммонизированного насыщенного раствора хлористого натрия.Кроме того,при конверсии мираб ипата с хлористым калием в водном растворе 15за счет теплоты растворения солей и эндотермического эффекта реакции конвертируемая масса охлаждается от 20-25 С доо-2-5 С,Проведение процесса в присутствии га- щозообразного аммиака, за счет теплоты егорастворения, повышает температуру раствора до 20-50 С, что исключает дополонительные затраты тепловой энергии.Таким образом, при конверсии мира- г 5билата и хлористого калия в способе получения сульфата калия аммиак дает тройной эффект; как растворитель, как источник тепловой энергии, а также исключаетобразование промышленных отходов, таккак карбонизацией полученного аммониэированного маточника можно получить кальцинированную соду,Способ осуществляют в три стадии.На первой стадии маточник, полученный на второй стадии предыдущего цикла,35смешивается с мирабилитом и подвергается аммониэация газообразным аммиаком;чтобы маточник содержал наименьшее количество сульфата и хлористого калия и4 Онаибольшее количество хлористого натрияи соответствовал кондиции аммонизированного рассола получения кальцинированнойсоды. Следовательно, цель первой конверсии направлена на приготовление аммониэированного рассола.45На первой стадии при повышении концентрации аммиака выше 25% степеньиспользования ионов сульфата и калияувеличивается, Однако аммонизированныйматочник содержит избыток аммиака, чтоусложняет процесс получения кальцинированной соды. Кроме того, за счет теплотырастворения газообразного аммиака конвертируемая масса нагревается выше50 С и требуется дойолиительное охлаждение, При понижении концентрации аммиака в растворителе ниже 15% содержаниев маточнике хлористоно калия и сульфата калия увеличивается, что уменьшает степень использования калия и сульфата, а также снижает качество аммонизированного рассола. Поэтому на первой стадии нижний предел концентрации аммиака и растворителе 15%, а верхний предел 25%,оптимальный - 20-21%.Во второй стадии для конверсии применяется осадок, полученный в первой стадии, содержащий всего 20-25% сульфатанатрия, и маточник третьей стадии, содержащий 16-18% хлористого калия. Вэтой стадии не используются твердые солихлористого калия и мирабилита, Поэтому;тепла для растворения солей и на энпотермический эффект реакции расходуетсянемного.С целью сохранения температуры впределах 20-45 С и для ускорения прооцесса конверсии во второй стадии концентрация аммиака в растворителе не должна превышать 15%. При понижении концентрации аммиака в растворителе ниже4-5% в маточнике увеличивается содержание сульфата калия, Поэтому во второйстадии верхний предел концентрации аммиака в растворителе 15%, нижний предел - 4-5%, оптимальный - 10%.Маточник, полученный из 10%-ногоаммиачного раствора, более эффективендпя использования в первой, стадии в следующем цикле.На третьей стадии осадок промываютчистой водой, затравленной хлористымкалием, Промывная вода используется навторой стадии в следующем цикле.Л р и м е р . На первой стадии дляприготовления аммонизированного рассола берут маточник второй стадии - конверсии предыдущего цикла25,34 кг,состав, %; К 600,31; КСВ 9,913 Май11 ю 73 э НО 70114 Й Н 3 7 е 91 и добавляют сухую соль - 22,392 кг, состав, кг: 1904 природного мирабвлита,содержащего аС 0,67, а также КС3,352 . При смешивании пульпа быстроохлаждается до - 5, -0 С за счет эндоО отермического эффекта реакции. Охлажденная пульпа подвергается аммзнизации гаэообразным аммиаком 5,5 кг. Общий весзагрузки - 53.23 кг, Концентрация аммиака в растворителе (вода в маточнике18 кг, воды мирабилита 10,23 кг, сумма 2823 кг; аммиак с маточником2,004 кг, газообразный 5,5 кг, сумма7,5 кг) 21,0%, При аммонизации пульпы нагревается за счет теплоты растворения аммиака до 20-50 оС,5 80836После перемешивания в течение 30- 40 мин при 15-40 оС пульпу отфильтровывают, Вес маточника 39,156 кг, состав в %: К;ЪОд 0,2-0,3; КС 6 1,0-1,30; Май 10-21; Н 20 61-64 и М НЭ 17. з Концентрация аммиака в растварителе (вода - 25,06 кг, аммиак - 6,63 кг) 21,0%, Твердая фаза: вес 14,487 кг, состав, %: КЯО. 45,50; Ксй 5020-22; МяСВ 0,5-5; НО 23-25 и МН 5-6. 1 ОНа второй стадии для конверсии используют твердую фазу, полученную на первой стадии (14,487 кг), К ней добавляют промывную воду предыдущего опыта 23,867 кг, состав, %: КВО, 1,60; 15 КСВ, 16,53.: ЙаСВ 7,10 и НО 74,80 Затем пропускают 2,011 кг газообразного аммиака. При аммониэации температу.мйа о ра пульпы повышается до 20-45 С, Общий вес загрузки 42,64 кг, концентра п пиа аммиака в растворителе 10%. После перемешивания в течение 30-40 мин при 15-40 С пульпу отфильтровывают.бВес фильт 0 ата 27,89 кг, состав, %: Кд 90 0,353 КС 6 9,4;ИаС 6 12,13: И НО 6870 и ЙН 78, Концентрация аммиака в растворителе (И Н 2,17 кг, воды 19,52 кг) 10%, Полученный маточник используется на первой стадии в следующем цикле, 6Вес осадка 14,75 кг, состав,%: К 180,70-76; КС 2 0,7-2,0; йаСВ 11,04;Третья стадия - промывка. Для промывки к осадку второй стадии весом 11,75 кг добавляют 4,827 кг КСЭ и 16,985 кг НйО, Общий вес загрузки 36,472 кг. Пульпу перемешивают 30 Б 640 мин при 15-ЗОйС и" отфильтровывают до соотношения твердой фазы кжидкой:3:1. Сгущенную пульпу пропуска-"ют через фильтрующую центрифугу. фФильтратвес общий - 25,867 кг,состав,%: КЯ 0 1.65: КС 16-18,49;МаСФ 6-7; НО 71-73 Н 0,51,0, Он используется на второй стадйив следующем цикле.Осадок; вес общий 10,603 кг, состав,%: К 5 Од 94,32; КСВ 1-1,38 иНО 4-4,5, Осадок после сушки: весобщий 10,47 кг, состав, %: К 50.98-99 и КС 6 1-2,Степень извлечения сульфата 98-99%,калия 94-95%.Формула изобретенияСпособ получеииа сульфата калия путем многоступенчатой конверсии сульфата натрия и хлорида калия в присутствии оборотных маточных щелоков при температуре 30-500 С, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с,целью упрощения процесса, . увеличении выхода целевого продукта,и снижения енергозатрат, конверсию ведут в присутствии газообразного аммвпкас концентрацией 15-25%. и 4-15% иа первой и второй стуиенак, соответственно.Источники информации,принятые ве внимание при экспертизе1. Известна АН СССР, Сер. химическая Ж 1, с, 98, 19382. Труды ВИИИГ, Л., Тесхимпэдат вып. 72, 1974, с. 38 (проточки) .Составитель Б, Нирав Редактор В. Матюхина Техред Н.Мвйорош Корректор, Ю.Мвкареню. Заказ 32/18 Тираж 516 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Раущская набд. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4