本發(fā)明涉及一種硝酸鉀生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

由于復(fù)分解制造硝酸鉀的主要原料為氯化鉀和硝酸銨，其在制造過程中有較多的nh4⁺和cl^-兩種離子存在之中，其嚴(yán)重影響硝酸鉀產(chǎn)品的品質(zhì)質(zhì)量，致使硝酸鉀含量無法提高，制備的硝酸鉀純度低，這也是復(fù)分解制造硝酸鉀工藝普遍難以解決的問題。對(duì)此，現(xiàn)有的復(fù)分解方法中通常釆用清水沖洗方法，采用若干結(jié)晶器串聯(lián)復(fù)選分離、排放液漂洗分離相結(jié)合的方法，來提高硝酸鉀純度，這種提高純度的方法可謂殺敵一千自損八百，其不僅使相應(yīng)的工藝變得復(fù)雜，還使得生產(chǎn)成本增加，同時(shí)，其回收母液耗能巨大，工藝清水的用量較大，因而得不償失，關(guān)鍵是其純度提高也是有限的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種硝酸鉀生產(chǎn)方法。該方法制得的硝酸鉀純度高，制備工藝簡(jiǎn)單，耗能少，成本低，且不外排洗水。

本發(fā)明的硝酸鉀生產(chǎn)方法包括原料配置、kno3半成品結(jié)晶體制備、kno3半成品結(jié)晶體沖洗和熱溶解復(fù)結(jié)，所述熱溶解復(fù)結(jié)過程中加入鉀鈉復(fù)合鹽。

所述熱熔解復(fù)結(jié)過程中其鉀鈉復(fù)合鹽的加入量根據(jù)nh4⁺和/或cl^-的含量進(jìn)行配比。

所述熱熔解復(fù)結(jié)過程中加入鉀鈉復(fù)合鹽為根據(jù)kno3半成品結(jié)晶體物料中的nh4⁺和cl^-的含量按相應(yīng)的配比一次或先后兩次加入。

本發(fā)明的硝酸鉀生產(chǎn)方法改變了傳統(tǒng)的提純方法，其通過在半成品復(fù)結(jié)工序中使用鉀鈉復(fù)合鹽作為提純劑，將硝酸鉀中的主要雜質(zhì)nh4+通過反應(yīng)生成氨氣進(jìn)行清除，并且將生成的氨氣用稀酸回收形成硝酸銨，其硝酸銨再作為原料用于本生產(chǎn)工藝方法的配料，這樣整個(gè)工藝形成循環(huán)，沒有外排物；同時(shí)，其另一主要雜質(zhì)cl-則使用鉀鈉復(fù)合鹽作為提純劑，通過控制溫度變化將氯根與鈉離子生成氯化鈉，根據(jù)氯化鈉高溫逆向析出化學(xué)特性，從而轉(zhuǎn)化為另一種物質(zhì)氯化鈉結(jié)晶析出，達(dá)到消除氯離子而提純的目的。本發(fā)明一改傳統(tǒng)的清水沖洗提高純度的方法，既提高了產(chǎn)品質(zhì)量，又降低了生產(chǎn)成本，既提高了經(jīng)濟(jì)效益，又降低了能源消耗，并使得硝酸鉀整個(gè)生產(chǎn)工藝系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)平衡?？朔爽F(xiàn)有的以氯化鉀和硝酸銨為原料普遍釆用清水沖洗來提高純度的生產(chǎn)方法其產(chǎn)品雜質(zhì)含量相對(duì)偏高、回收母液耗能大的問題。

本發(fā)明方法生產(chǎn)的產(chǎn)品經(jīng)國(guó)家無機(jī)鹽產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn)，檢測(cè)結(jié)果如下：

產(chǎn)品名稱：硝酸鉀

檢驗(yàn)類別：生產(chǎn)許可證申證檢驗(yàn)

抽樣方法:按實(shí)施細(xì)則規(guī)定

抽樣地點(diǎn):本發(fā)明產(chǎn)品庫(kù)（江西金利達(dá)鉀業(yè)有限責(zé)任公司）

抽樣基數(shù):250g×2瓶/30噸

樣品狀況：白色結(jié)晶

檢驗(yàn)結(jié)果：見表1：

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

本發(fā)明的硝酸鉀生產(chǎn)方法實(shí)施例一：

本發(fā)明方法中，其冷卻結(jié)晶、kno3晶體沖洗、過濾和成品脫水烘干工序或工藝步驟可為相應(yīng)的現(xiàn)有技術(shù)。

本實(shí)施例可按現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝步驟進(jìn)行也可按如下工藝步驟：依次為原料配置、冷卻結(jié)晶、kno3晶體沖洗、熱熔解復(fù)結(jié)、過濾和成品脫水烘干、以及熱熔解復(fù)結(jié)過程中除雜生成的中間物的回收循環(huán)再利用等。

原料配置包括：將原料氯化鉀和硝酸銨和水或工藝循環(huán)水按一定比例即現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝配比進(jìn)行配置，加熱，在80-110℃的溫度下反應(yīng)制成硝酸鉀反應(yīng)溶液，控制反應(yīng)溶液中cl^—和nh4⁺濃度分別為16-22%、7-12%，得到母液；

其冷卻結(jié)晶包括：將上述母液降溫至0-35℃，使kno3結(jié)晶析出，當(dāng)開始形成并有結(jié)晶析出時(shí)加入結(jié)晶試劑硝酸鉀晶體或者是過飽和硝酸鉀晶種母液，得到kno3半成品結(jié)晶體，冷卻液過濾，過濾液回收；

kno3晶體沖洗包括：將kno3半成品結(jié)晶體用清水或本工序上一輪沖洗半成品后排出的較低濃度的水沖洗，控制kno3半成品結(jié)晶體經(jīng)沖洗后得到的kno3晶體中，以氯化物計(jì)cl^—為1-4%，以銨鹽計(jì)nh4⁺為1.5-5%，沖洗溶液回收入；

熱熔解復(fù)結(jié)包括：于上述步聚（工序）得到的kno3半成品結(jié)晶體中加入水、加熱使之充分溶解為過飽和溶液，控制溶液濃度為43-55be，再根據(jù)其nh4⁺的含量按配比加入鉀鈉復(fù)合鹽，將硝酸鉀中的主要雜質(zhì)nh4⁺通過反應(yīng)生成氨氣進(jìn)行清除，之后，對(duì)除nh4⁺后的過飽和溶液根據(jù)其cl^—的含量按相應(yīng)的配比再次加入鉀鈉復(fù)合鹽，同時(shí)對(duì)該過飽和溶液進(jìn)行相應(yīng)的溫度調(diào)節(jié)控制，使其中的氯根與鈉離子反應(yīng)生成氯化鈉，根據(jù)氯化鈉高溫逆向析出化學(xué)特性，從而消除氯離子，得到除雜后的高純度的硝酸鉀過飽和溶液；進(jìn)而達(dá)到提高產(chǎn)品純度的目的。

最后將上述步驟制得的高純度的硝酸鉀過飽和溶液過濾、脫水、烘干得到純度相對(duì)更高的高純度硝酸鉀。

本發(fā)明中，其鉀鈉復(fù)合鹽的加入量根據(jù)熱熔解復(fù)結(jié)工序中kno3半成品結(jié)晶體（硝酸鉀）中的nh4⁺與鉀鈉復(fù)合鹽反應(yīng)生成氨氣的反應(yīng)式、以及cl^-與鈉離子生成氯化鈉的反應(yīng)式進(jìn)行計(jì)算獲得。

本發(fā)明的制備方法的本實(shí)施例中，還包括對(duì)熱溶解復(fù)結(jié)過程（步驟或工序）中在加入鉀鈉復(fù)合鹽后反應(yīng)生成的氨氣進(jìn)行回收至相應(yīng)的容器中，并于該回收容器中加入稀酸使其與氨氣反應(yīng)生成硝酸銨，再將該氨氣回收生成的硝酸銨作為原料回送到原料配置工藝步驟（工序）中，進(jìn)行循環(huán)利用。這樣使得本發(fā)明的生產(chǎn)工藝形成閉路循環(huán)，整個(gè)生產(chǎn)工藝過程無外排物。

本發(fā)明實(shí)施例2：

本例中其熱溶解復(fù)結(jié)包括：對(duì)經(jīng)kno3晶體沖洗步驟制得的得到的kno3半成品結(jié)晶體經(jīng)加入水、加熱溶解的過飽和溶液，加入碳酸鉀溶液進(jìn)行相應(yīng)的雜質(zhì)清除后，再按上述實(shí)施例一的方法加入鉀鈉復(fù)合鹽進(jìn)行nh4⁺和cl^-的凈化清除。

其熱熔解復(fù)結(jié)過程中，鉀鈉復(fù)合鹽根據(jù)相應(yīng)的kno3半成品結(jié)晶體過飽和溶液中的nh4⁺和cl^-的總含量進(jìn)行配比一次性加入。本例其余工藝方法步驟物料配比等可與上述實(shí)施例類同。本例中其nh4⁺與鉀鈉復(fù)合鹽配比為7.6：1。對(duì)除nh4⁺后的過飽和溶液根據(jù)其cl^—的含量按1.8：1的配比再次加入鉀鈉復(fù)合鹽。

本發(fā)明實(shí)施例3：

本發(fā)明的方法其熱熔解復(fù)結(jié)包括于半成品結(jié)晶體過飽和溶液中加入0.01-0.02%的硅酸，可以調(diào)節(jié)產(chǎn)品酸性度，同時(shí)起到過飽和溶液澄清作用（如沉降物料中的水不溶性等微量雜質(zhì)）。本例其余工藝方法步驟、配比等可與上述任一實(shí)施例類同。

本發(fā)明實(shí)施例4：

本實(shí)施例中其原料配置包括：其原料氯化鉀和硝酸銨與水按現(xiàn)有相應(yīng)的生產(chǎn)工藝原料配比進(jìn)行配置，將氯化鉀和硝酸銨與水溶解混合、加熱，在加熱到一定（80-110℃）溫度氯化鉀溶解達(dá)到飽和狀態(tài)下，再添加乳化后的氯化鉀，以增加溶解混合溶液中相應(yīng)的k⁺量，使k⁺與no3^-達(dá)到匹配，制取母液。

乳化后的氯化鉀的添加比例為原料（氯化鉀和硝酸銨成品、亦或氯化鉀和硝酸銨與水溶解混合的溶液）的7-8wt%。

本例硝酸鉀生產(chǎn)方法的其余工藝步驟、配比等可與上述任一實(shí)施例或現(xiàn)有相應(yīng)的相應(yīng)工藝方法步驟等相同。

本發(fā)明的硝酸鉀生產(chǎn)方法施例5中：其原料配置工藝中，乳化后的氯化鉀乳劑添加是在混合溶解加熱到60-70℃溫度、氯化鉀溶解達(dá)飽和狀態(tài)下進(jìn)行。之后繼續(xù)進(jìn)行加熱到100-110℃得得母液。其余工藝步驟可與上述實(shí)施例一或現(xiàn)有相關(guān)制備工藝步驟相同。

本發(fā)明的硝酸鉀生產(chǎn)方法施例6：

本例中其原料配置為：以1：1.07的kcl：nh4no3的比例與水溶解混合，升溫至100-105℃，將100-110℃蒸汽高速（或0.001-0.25mpa壓力）充入反應(yīng)容器，在氯化鉀溶解飽和情況下添加乳化后的氯化鉀乳劑。高速蒸汽氣流可促進(jìn)氯化鉀的溶解，攪拌使原料在溶液沸騰的情況下溶解進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)，制得母液。本例硝酸鉀生產(chǎn)方法的其余工藝步驟可與上述實(shí)施例或現(xiàn)有相應(yīng)的工藝方法步驟相同。

本發(fā)明的硝酸鉀生產(chǎn)方法技術(shù)方案中，其乳化后的氯化鉀乳劑即為用水溶化的氯化鉀。其鉀鈉復(fù)合鹽可以為碳酸鈉與碳酸鉀的復(fù)合鹽。