專利名稱：一種通過固相反應(yīng)制取軟鉀鎂礬的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軟鉀鎂礬生產(chǎn)工藝方法。
軟鉀鎂礬是制取優(yōu)質(zhì)無氯鉀肥硫酸鉀的原料。目前國外生產(chǎn)硫酸鉀已經(jīng)工業(yè)化比較成熟的工藝路線有一、以日本為代表的是熔燒法，即將氯化鉀與硫酸按一定配比，加熱熔燒。資料見CIMBULL，1971，v64，No705，p66。二、以蘇聯(lián)、東德和西德均采用溶液轉(zhuǎn)化法，將氯化鉀與硫酸鎂在溶液中轉(zhuǎn)化成軟鉀鎂礬，然后分解軟鉀鎂礬制取硫酸鉀。資料見KaliundSteinsalz，1970，Bd，S289。三、美國大鹽湖礦物和化學(xué)制品公司將大鹽湖水蒸發(fā)得到含有氯化鈉，鉀鹽鎂礬，瀉利鹽和光鹵石的混合物，然后進(jìn)化工廠通過(1)浮選氯化鈉，(2)將鉀鹽轉(zhuǎn)化為軟鉀鎂礬，(3)加水分解軟鉀鎂礬，冷卻結(jié)晶制取硫酸鉀。資料見PHOSPHPOTAS，1971，No52，p36和PHOSPHPOTAS，1972，No56，p39。國內(nèi)正在實驗室研究的方法均為在溶液進(jìn)行的轉(zhuǎn)化法。資料發(fā)表于《科學(xué)報》1988年3月4日“青海鹽湖研究所推出從青海鹽湖提取硫酸鉀的新工藝”。
以上方法工藝復(fù)雜，能耗高，所以生產(chǎn)成本高。
本發(fā)明的目的在于通過固相反應(yīng)制取軟鉀鎂礬，使生產(chǎn)工藝簡化，能耗低，降低成本，提高效率。
本發(fā)明是運用相圖原理將光鹵石，氯化鉀和芒硝(十水芒硝或無水芒硝)按比例混合后，通過固相反應(yīng)，制取軟鉀鎂礬。依據(jù)相圖原理，在K，Na，Mg/CL，SO4-H2O五元體系的耶奈克相圖上(見附圖
)，按扛桿和重心規(guī)則，將光鹵石(Car)+鉀石鹽(Sy)+芒硝(M或T)混合，使混合物的總組成落在軟鉀鎂礬的固相點(Pi)上?；旌衔锿ㄟ^固相反應(yīng)，光鹵石和芒硝脫水轉(zhuǎn)變成新物相，即軟鉀鎂礬+石鹽。反應(yīng)方程式為
。在五元體系相圖中，軟鉀鎂礬存在的溫度區(qū)間和相區(qū)很大，因此在低溫(如0℃)及高溫(如40℃)的自然條件下，上述固相反應(yīng)都能很快實現(xiàn)。
本發(fā)明可以這樣實現(xiàn)，將原料按比例混合攪拌后，象做煤球一樣，制成小球或小餅，并使其自然干燥，待干澡后，反應(yīng)即完成。將獲得的軟鉀鎂礬和氯化鈉的混合物進(jìn)行浮選便可得到軟鉀鎂礬。(浮選已有成熟的工藝方法)本發(fā)明的特點是制取軟鉀鎂礬的反應(yīng)不是在溶液中進(jìn)行，因此與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點1、不需要存放鹵水的鹽池或容器，因而，可大大節(jié)省設(shè)備投資。
2、省去了結(jié)晶、固液分離等工藝過程，生產(chǎn)工藝簡單。
3、生產(chǎn)過程中沒有尾料(溶液法析軟鉀鎂礬后的母液)處理問題。
4、反應(yīng)過程中，除利用太陽能外，不需要其它能源。
5、反應(yīng)速度快，生產(chǎn)周期短，效率高。
附圖為K、Na、Mg/CL、SO4-H2O五元體系的耶奈克相圖·固相成分點M芒硝T無水芒硝Car光鹵石Sy鉀石鹽實施例Ⅰ試驗在室溫下(15-18℃)進(jìn)行，試驗步驟及效果①稱取200克光鹵石、53.2克氯化鉀、136克無水芒硝(粉狀)和154.3克十水芒硝。
②將以上物料混合，研磨，壓成煤球大小的料球。
③3-4小時后，料球潤濕，但不流出液體。
④自然晾干，兩天后產(chǎn)物經(jīng)鑒定為軟鉀鎂礬+食鹽的細(xì)晶，原物相(光鹵石、芒硝、鉀石鹽)完全消失，產(chǎn)物重457克。產(chǎn)物中軟鉀鎂礬與食鹽的重量比為1.722∶1。
實施例Ⅱ試驗在0-5℃條件下進(jìn)行①稱取光鹵石200克，氯化鉀53.2克，十水分芒硝463克。
②將以上物料混合研磨，不到10分鐘物料變成糕狀，45分鐘后鑒定固相，已見有大量食鹽(NaCl)和軟鉀鎂礬細(xì)小晶體形成。
③將物料在室內(nèi)攤餅自然晾干，兩天后干燥，產(chǎn)物為晶體較大的軟鉀鎂礬+晶體細(xì)小的食鹽，芒硝、光鹵石和鉀石鹽完全消失，產(chǎn)物重460克。
實施例Ⅲ試驗在室溫下(16-18℃)進(jìn)行①稱取光鹵石200克、氯化鉀53.2克、無水芒硝(粉)204.2克②將以上物料混合研磨并噴灑150毫升水，使物料能粘結(jié)，并制成料球。
③料球在室內(nèi)自然干燥，兩天后產(chǎn)物為軟鉀鎂礬+食鹽，產(chǎn)物重459克。
權(quán)利要求
1.一種通過固相反應(yīng)制取軟鉀鎂礬的方法，其特征是將光鹵石、氯化鉀和芒硝(十水芒硝或無水芒硝)按比例混合后，通過固相反應(yīng)，制取軟鉀鎂礬。
2.如權(quán)利要求1所請求固相反應(yīng)制取軟鉀鎂礬的方法，其特征是在K，Na，Mg/CL，SO4-H2O五元體系的耶奈克相圖上(見附圖)，按扛桿和重心規(guī)則，將光鹵石(Car)+鉀石鹽(Sy)+芒硝(M或T)混合，使混合物的總組成落在軟鉀鎂礬的固相點(Pi)上。
3.如權(quán)利要求1所請求固相反應(yīng)制取軟鉀鎂礬的方法，其特征是將粉狀原料按比例混合后，制成小球或小餅，并使其自然干澡。
全文摘要
本發(fā)明屬于軟鉀鎂礬生產(chǎn)工藝方法。軟鉀鎂礬是制取優(yōu)質(zhì)無氯鉀肥硫酸鉀的原料。本發(fā)明將光鹵石，氯化鉀和芒硝按相圖的摩爾比混合后，通過固相反應(yīng)，制取軟鉀鎂礬。反應(yīng)方程式為2Na
文檔編號C01D5/12GK1038799SQ88101878
公開日1990年1月17日 申請日期1988年4月12日 優(yōu)先權(quán)日1988年4月12日
發(fā)明者韓蔚田 申請人:韓蔚田