一種溶劑萃取法製取硝酸鉀的方法
2023-04-30 18:08:31
專利名稱：一種溶劑萃取法製取硝酸鉀的方法
技術領域：
本發明屬於肥料技術領域，具體涉及一種溶劑萃取法製取硝酸鉀的製備方法。
背景技術：
硝酸鉀作為一種重要的氧化劑，廣泛應用於軍事和焰火等領域。此外，它還是一種營養成分高達60%的優質化學肥料。但由於其生產成本較高，制約了其作為化學肥料在我國農業上的應用。近年來，以色列與智利硝酸鉀生產公司為了急於打開並搶佔我國巨大的農用硝酸鉀市場，採用了遠遠低於國際市場價格的方式向我國銷售農用硝酸鉀，嚴重影響了我國硝酸鉀生產的發展。尤其是近2年來，受煤、石油等能源價格飛速上漲的影響，國內硝酸鉀工業面臨著極大的挑戰，因此在國內外現有硝酸鉀生產技術的基礎上，開發出原料價廉易得、生產過程能耗低的硝酸鉀生產新工藝，降低生產成本和產品價格對促進我國硝酸鉀工業的發展是十分必要的。
目前生產硝酸鉀的方法中，鉀元素均來自於氯化鉀。根據N03—來源的不同，國內生產硝酸鉀的方法主要有2種①硝酸銨_氯化鉀轉化法。系將硝酸銨與氯化鉀複分解製得硝酸鉀，並副產氯化銨。由於該方法存在設備腐蝕嚴重、運轉難以控制、所得產品純度低等一系列問題，並且副產的氯化銨價格偏低，能耗較多，導致硝酸鉀產品生產成本比較高。②離子交換法。系將硝酸銨與氯化鉀通過離子交換反應製得產品，並副產氯化銨。該方法主要缺陷是能耗非常高、設備龐大且結構複雜，由於煤和其他能源價格持續上漲，導致硝酸鉀產品生產成本一直增加，經濟效益持續下降。
發明內容
本發明針對現有的生產硝酸鉀方法不足的缺陷，而開發的生產硝酸鉀方法。 本發明是這樣實現的 KC1與已冷卻的10-30% (wt)HN03以化學計量比加入到l(TC以下操作的第一反應器中進行反應，媚環母液和回收的含有少量麗03的溶劑也加人到該反應器中，溶劑優選為辛烯醛。反應過程生成的HC1及部分未反應的HN03被萃取進入有機相被移除，1(冊3結晶經過沉降和離心分離得到KN03濾餅，烘乾後即得KN03產品，含有K+、 HN03的母液返回到第一反應器中。含HN03和HC1的溶劑相經過第二反應器萃取後，再用H20對其進行洗滌，最後得到的含麗03的溶劑返回第一反應器中和第二反應器中，含H冊3和HC1的萃餘相用選擇性較好的萃取劑乙醇將水相中HN03萃取出來，最後得到HC1稀水溶液，含HN03的乙醇用H20將HN03洗滌下來後循環使用。 該工藝突出的優點在於①作為副產物的HC1溶液質量分數為1 % -5% ，消耗的熱量更少；②HC1溶液所含的HN03的質量濃度僅約為0. 02_lg/L，不存在HN03的損失問題，也不需要對其處理； 系統中的^0平衡是通過萃取第二反應器的結晶母液回收其中的1^03，H20以稀HC1溶液形式離開系統，不需要經過溶劑脫水操作。 該方法下列優點更受青睞①HN03的濃度降為10-30% (wt) ，HN03反應溫度低，能
耗少，沒有副反應；②腐蝕性比較小，設備腐蝕問題容易解決；③副產物為純淨的鹽酸，可
以直接作為產品出售或者發展為其他下遊產品。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明加以詳細描述。
實施例1 將KC1與已冷卻的20% (wt)HN03以化學計量比加入到Ot:第一反應器中進行反 應，循環母液和回收的含有少量HN03的溶劑辛烯醛也加入到該反應器中，反應過程生成的 HC1及部分未反應的HN03被萃取進入有機相被移除，KN03結晶經過沉降和離心分離得到 1(冊3濾餅，烘乾後即得1(冊3產品。含有1(+、麗03的母液返回到第一反應器中。含HN03和HC1 的溶劑相經過第二反應器萃取後，再用&0對其進行洗滌，最後得到的含麗03的溶劑返回第 一反應器中和第二反應器中，含HN(^和HC1的萃餘相用選擇性較好的萃取劑乙醇將水相中 HN03萃取出來，最後得到HC1稀水溶液，含HN03的乙醇用H20將HN03洗滌下來後循環使用。
權利要求
一種溶劑萃取法製取硝酸鉀的方法，其特徵是KCl與已冷卻的10-30％(wt)HNO3以化學計量比加入到10℃以下操作的第一反應器中進行反應，循環母液和回收的含有少量HNO3的辛烯醛溶劑也加入到該反應器中，反應過程生成的HCl及部分未反應的HNO3被萃取進入有機相被移除，KNO3結晶經過沉降和離心分離得到KNO3濾餅，烘乾後即得KNO3產品。
2. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於含HN03和HC1的溶劑相經過第二反應器萃 取後，再用H20對其進行洗滌，最後得到的含HN03的溶劑返回第一反應器中和第二反應器 中，含HN03和HC1的萃餘相用選擇性較好的萃取劑乙醇將水相中HN03萃取出來，最後得到 HC1稀水溶液，含HN03的乙醇用H20將HN03洗滌下來後循環使用。
全文摘要
本發明公開了一種溶劑萃取法製取硝酸鉀的方法，屬於肥料技術領域。本發明採用KCl與已冷卻的10-30％(wt)HNO3以化學計量比加入到10℃以下操作的第一反應器中進行反應，選用辛烯醛作為溶劑，在第二反應器內萃取含HNO3和HCl的溶劑，最後得到HCl稀水溶液，含HNO3的乙醇用H2O將HNO3洗滌下來後循環使用。該方法具有①HNO3的濃度降為10-30％(wt)，HNO3反應溫度低，能耗少，沒有副反應；②腐蝕性比較小，設備腐蝕問題容易解決；③副產物為純淨的鹽酸，可以直接作為產品出售或者發展為其他下遊產品的優點。
文檔編號C01D9/16GK101734690SQ20081023445
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月13日 優先權日2008年11月13日
發明者常福松 申請人:常福松