上述方法先制備成硫酸型的 苯乙烯系陰離子交換樹脂，再經(jīng)硫酸三辛銨溶液浸漬而成；進(jìn)一步優(yōu)選所述硫酸型的苯 乙烯系陰離子交換樹脂的重量（以g計(jì)）與硫酸三辛銨溶液的體積（以mL計(jì)）比例為 0. 1-2 : 2-6,漬時間為20-48h;再進(jìn)一步優(yōu)選所述硫酸型的苯乙烯系陰離子交換樹脂的重 量（以g計(jì)）與所述硫酸三辛銨溶液中硫酸三辛銨的體積（以mL計(jì)）比例為0? 1-2 : 2-6 ; 更進(jìn)一步優(yōu)選由201X7樹脂、D201樹脂、D301樹脂或D311樹脂按上述方法先制備成硫酸 型的苯乙烯系陰離子交換樹脂，再制備成硫酸型的萃淋樹脂。
[0023] 本發(fā)明更優(yōu)選的硫酸型的苯乙烯系陰離子交換樹脂為由201X7強(qiáng)堿性陰離子交 換樹脂按上述方法制備而成；更優(yōu)選的硫酸型的萃淋樹脂為由大孔D301樹脂上述方法制 備而成。
[0024] 本發(fā)明所述硫酸三辛銨可將三辛胺（例如三正辛胺）與硫酸按常規(guī)反應(yīng)條件反應(yīng) 而生成，優(yōu)選硫酸過量；本發(fā)明一種實(shí)施方式是三正辛胺與硫酸的摩爾比為2 : 1.2;其反 應(yīng)方程式為：
[0025] 2 (C8H17) 3N+H2S04- [(C8H17) 3NH]2S04
[0026] 具體地，一種所述硫酸三辛銨的制備方法，將三辛胺（例如三正辛胺）與過量硫酸 加入反應(yīng)容器中，攪拌反應(yīng)（例如在室溫條件下，一般20_25°C)，加入水（優(yōu)選去離子水） 洗滌過量未反應(yīng)的硫酸，靜置分層后得到硫酸三辛銨。
[0027] 本發(fā)明所述硫酸三辛銨溶液制備方法為將硫酸三辛銨與溶脹劑石油醚混合配制 而成；優(yōu)選為兩者等體積混合配制而成。
[0028] 本發(fā)明優(yōu)選所述氯化鉀溶液與硫酸銨溶液濃度分別為0. 3~3mol/L;更優(yōu)選反應(yīng) 原料氯化鉀溶液與硫酸銨溶液的物質(zhì)的量濃度之比為2~3. 5:1。
[0029] 離子交換過程中，優(yōu)選控制溫度為20~60°C，優(yōu)選流速為0. 5~8BV/h。
[0030] 所述硫酸鉀溶液和氯化銨溶液結(jié)晶可用現(xiàn)有技術(shù)方法，如加熱蒸發(fā)結(jié)晶；分別得 到硫酸鉀產(chǎn)品和氯化銨副產(chǎn)品；優(yōu)選將硫酸鉀溶液加入乙醇結(jié)晶，加入乙醇的體積與硫酸 鉀溶液體積比為0. 5~2:1。
[0031] 在氯化鉀溶液與硫酸型的萃淋樹脂或者硫酸型的苯乙烯系陰離子交換樹脂的離 子交換過程中，達(dá)到穿透點(diǎn)時停止操作；優(yōu)選以流出液中氯離子濃度達(dá)到氯化鉀溶液初始 濃度的10%時為達(dá)到穿透點(diǎn)；在硫酸銨溶液與氯型的萃淋樹脂或者氯型的苯乙烯系陰離 子交換樹脂的離子交換過程中，達(dá)到穿透點(diǎn)時停止操作，優(yōu)選以流出液中硫酸根離子濃度 達(dá)到硫酸銨溶液初始濃度的10 %時為達(dá)到穿透點(diǎn)。
[0032] 一種制備硫酸鉀并聯(lián)產(chǎn)氯化銨的方法，更具體地說，包括以下步驟：
[0033] (1)分別將氯化鉀和硫酸銨溶于水中配制成0. 3~3mol/L的溶液；優(yōu)選氯化鉀溶 液與硫酸銨溶液的物質(zhì)的量濃度之比為2~3. 5:1。
[0034] (2)將氯化鉀溶液通過硫酸型的萃淋樹脂或者硫酸型的苯乙烯系陰離子交換樹 月旨，達(dá)到穿透點(diǎn)時停止操作，得到氯型的萃淋樹脂或者氯型的苯乙烯系陰離子交換樹脂以 及硫酸鉀溶液；離子結(jié)合過程中控制溫度為20~60°C;出料口流速為0. 5~8BV/h;
[0035] 以硫酸型的苯乙烯系陰離子交換樹脂進(jìn)行離子交換時反應(yīng)方程式如下式（I)所 示：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種制備硫酸鉀并聯(lián)產(chǎn)氯化銨的方法，其特征在于，以氯化鉀和硫酸銨為原料，以硫 酸型的萃淋樹脂或者以硫酸型的苯乙烯系陰離子交換樹脂為初始離子交換劑，通過離子交 換分別制備得到硫酸鉀和氯化銨；所述硫酸型的萃淋樹脂由所述硫酸型的苯乙烯系陰離子 交換樹脂經(jīng)硫酸三辛銨溶液浸漬而成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，首先將氯化鉀溶液通過硫酸型的萃淋樹 脂或者硫酸型的苯乙烯系陰離子交換樹脂，得到氯型的萃淋樹脂或者氯型的苯乙烯系陰離 子交換樹脂以及硫酸鉀溶液；然后將硫酸銨溶液通過所述氯型的萃淋樹脂或者所述氯型的 苯乙烯系陰離子交換樹脂，得到硫酸型的萃淋樹脂或者硫酸型的苯乙烯系陰離子交換樹脂 以及氯化銨溶液；將得到所述硫酸鉀溶液和氯化銨溶液再分別結(jié)晶得到硫酸鉀產(chǎn)品和氯化 銨副產(chǎn)品。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述硫酸型的苯乙烯系陰離子交換樹 脂制備方法包括：取苯乙烯系陰離子交換樹脂，加入到飽和氯化鈉溶液中浸泡后，將其取出 用水沖洗至澄清；然后加入到NaOH溶液中浸泡后，將其取出用水洗至中性；再加入到H 2SO4 溶液中浸泡后，將其取出用去離子水洗至中性，即得；優(yōu)選NaOH溶液濃度為0. 2-3mol/L， H2SO4溶液濃度為 0? 2-3mol/L〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述飽和氯化鈉溶液、NaOH溶液、H別4溶 液分別與樹脂的比例為1-5 : 0.5-2 ;優(yōu)選為4 : 1;所述比例為以mL計(jì)的體積與以g計(jì)的 重量比。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3-4任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述苯乙烯系陰離子交換樹脂 為201X7樹脂、D201樹脂、D301樹脂或D311樹脂。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述硫酸型的苯乙烯系陰離子 交換樹脂的重量以g計(jì)與硫酸三辛銨溶液的體積以mL計(jì)比例為0. 1-2 : 2-6,浸漬時間為 20-48h〇
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述氯化鉀溶液與硫酸銨溶液 濃度分別為0. 3~3mol/L ;優(yōu)選反應(yīng)原料氯化鉀溶液與硫酸銨溶液的物質(zhì)的量濃度之比為 2 ~3. 5 : 1〇
8. 根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，離子交換過程中，控制溫度為 20 ~60°C，流速為 0? 5 ~8BV/h。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，將硫酸鉀溶液加入乙醇結(jié)晶，加 入乙醇的體積與硫酸鉀溶液體積比為0. 5~2:1。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 分別將氯化鉀和硫酸銨溶于水中配制成〇. 3~3mol/L的溶液；氯化鉀溶液與硫酸 銨溶液的物質(zhì)的量濃度之比為2~3. 5 : 1 ; (2) 將氯化鉀溶液通過硫酸型的萃淋樹脂或者硫酸型的苯乙烯系陰離子交換樹脂，得 到氯型的萃淋樹脂或者氯型的苯乙烯系陰離子交換樹脂以及硫酸鉀溶液；離子結(jié)合過程中 控制溫度為20~60°C ;出料口流速為0. 5~8BV/h ; (3) 將硫酸銨溶液通過所述氯型的萃淋樹脂或者所述氯型的苯乙烯系陰離子交換樹 月旨，得到硫酸型的萃淋樹脂或者硫酸型的苯乙烯系陰離子交換樹脂以及氯化銨溶液；離子 結(jié)合過程中控制溫度為20~60°C ;出料口流速為0. 5~8BV/h ;
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種制備硫酸鉀并聯(lián)產(chǎn)氯化銨的方法，屬于化工技術(shù)領(lǐng)域。以氯化鉀和硫酸銨為原料，以硫酸型的萃淋樹脂或以硫酸型的苯乙烯系陰離子交換樹脂為離子交換劑，依次將氯化鉀溶液和硫酸銨溶液通過離子交換柱，分別得到硫酸鉀溶液和氯化銨溶液，經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶得到硫酸鉀產(chǎn)品和氯化銨副產(chǎn)品。離子交換過程中，硫酸型樹脂與氯型樹脂相互轉(zhuǎn)化，可重復(fù)利用，蒸發(fā)液晶后的母液也可回收使用。該法具有工藝簡單、操作方便、鉀利用率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、無污染、成本低的特點(diǎn)，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
【IPC分類】C01D5-00, C01C1-16
【公開號】CN104876248
【申請?zhí)枴緾N201510250749
【發(fā)明人】鐘宏, 蔣崇文, 王帥, 華宗偉
【申請人】中南大學(xué)
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年5月15日