得第二母液（流程啟動(dòng)初期，以水作 為第二母液，水的用量應(yīng)使步驟（2)萃取得到的有機(jī)相與水相的體積比為5:1)混合得到混 合液，向該混合液中通入氨氣在70 °C進(jìn)行反萃，當(dāng)混合液的pH值為7時(shí)停止通入氨氣，將所 得反萃有機(jī)相（反萃有機(jī)相中，H+、C1和N0 3的含量均為0)返回至步驟（1)中循環(huán)使用；
[0033] (4)將步驟（3)所得反萃水相在60°C進(jìn)行濃縮結(jié)晶，濃縮至反萃水相中K +與NH4+ 的摩爾比為0. 16:1，Cl與NO3的摩爾比為1. 5:1，過濾得到濾餅和第一母液，將濾餅烘干即 得副產(chǎn)物氯化銨58g ;向第一母液中加入氯化鉀38g，在60°C攪拌反應(yīng)30min，將所得反應(yīng)液 自然冷卻至20°C，過濾得到濾餅和第二母液，將所得濾餅用15g水洗滌并烘干即得2 #硝酸 鉀產(chǎn)品46g，產(chǎn)率為93%，將所得第二母液返回至步驟（3)中循環(huán)使用。
[0034] 本實(shí)施例制備的1#硝酸鉀產(chǎn)品、2 #硝酸鉀產(chǎn)品成分如表1所示，GB/T 20784-2006 《農(nóng)用硝酸鐘》優(yōu)等品、一等品和合格品的指標(biāo)如表2所不。
[0035] 表1得到的1#硝酸鉀產(chǎn)品、2#硝酸鉀產(chǎn)品
[0036]
[0039] 由表1和表2可知，本實(shí)施例制備的1#硝酸鉀產(chǎn)品和2 #硝酸鉀產(chǎn)品均符合GB/T 20784-2006《農(nóng)業(yè)用硝酸鉀》中的一等品的要求。本實(shí)施例中硝酸鉀總產(chǎn)率為97%。
[0040] 實(shí)施例2
[0041] 本實(shí)施例的工藝流程如圖1所示，步驟如下：
[0042] (1)將氯化鉀100g、水218g和萃余水相（流程啟動(dòng)初期，萃余水相為水）加入反應(yīng) 容器中，配制溫度為60°C的氯化鉀飽和溶液，向反應(yīng)容器中加入濃度為68wt%的硝酸83g， 在常壓、攪拌下于60°C反應(yīng)45min，將所得反應(yīng)液自然冷卻至30°C，過濾，將所得濾餅用25g 水洗滌并烘干即得1#硝酸鉀產(chǎn)品49g，產(chǎn)率為54% ;
[0043](2)步驟⑴過濾得到濾液341g，該濾液中，H+含量為0. 26wt%，C1含量為 13. 54wt%，N03含量為7. 79wt%，向該濾液中加入萃取劑，萃取劑與濾液的體積比為1:1， 在30°C進(jìn)行萃取，萃取停留時(shí)間為20min，將萃取所得萃余水相返回至步驟（1)的反應(yīng)容器 中用于配制氯化鉀飽和溶液，該萃余水相中，H+含量為Owt%，Cl含量為10. 93wt%，N03含 量為 0? 56wt%;
[0044] 所述萃取劑為異戊醇、TBP和三辛胺的混合液，異戊醇、TBP、三辛胺的體積比為 1:5. 5:20〇
[0045] (3)將步驟⑵萃取所得有機(jī)相與步驟⑷所得第二母液（流程啟動(dòng)初期，以水作 為第二母液，水的用量應(yīng)使步驟（2)萃取得到的有機(jī)相與水相的體積比為3:1)混合得到混 合液，向該混合液中通入氨氣在60°C進(jìn)行反萃，當(dāng)混合液的pH值為7. 4時(shí)停止通入氨氣， 將所得反萃有機(jī)相（反萃有機(jī)相中，H+、C1和N03的含量均為0)返回至步驟（1)中循環(huán)使 用；
[0046] (4)將步驟（3)所得反萃水相在70°C進(jìn)行濃縮結(jié)晶，濃縮至反萃水相中K+與NH4+ 的摩爾比為0. 15:1，C1與N03的摩爾比為1. 6:1，過濾得到濾餅和第一母液，將濾餅烘干即 得副產(chǎn)物氯化銨46g;向第一母液中加入氯化鉀30g，在70°C攪拌反應(yīng)50min，將所得反應(yīng)液 自然冷卻至18°C，過濾得到濾餅和第二母液，將所得濾餅用10g水洗滌并烘干即得2#硝酸 鉀產(chǎn)品37g，產(chǎn)率為95%，將所得第二母液返回至步驟（3)中循環(huán)使用。
[0047] 本實(shí)施例制備的1#硝酸鉀產(chǎn)品、2 #硝酸鉀產(chǎn)品成分如表3所示。
[0048] 表3 1#硝酸鉀產(chǎn)品、2 #硝酸鉀產(chǎn)品成分 [00491
[0050] 由表3和表2可知，本實(shí)施例制備的1#硝酸鉀產(chǎn)品和2 #硝酸鉀產(chǎn)品均符合GB/T 20784-2006《農(nóng)業(yè)用硝酸鉀》中的一等品的要求。本實(shí)施例中硝酸鉀總產(chǎn)率為95%。
[0051] 實(shí)施例3
[0052] 本實(shí)施例的工藝流程如圖1所示，步驟如下：
[0053] (1)將氯化鉀l〇〇g、水208g和萃余水相（流程啟動(dòng)初期，萃余水相為水）加入 反應(yīng)容器中，配制溫度為70°C的氯化鉀飽和溶液，向反應(yīng)容器中加入濃度為65wt%的硝 酸130g，在常壓、70°C攪拌反應(yīng)30min，將所得反應(yīng)液自然冷卻至20°C，過濾，將所得濾餅用 15g水洗滌并烘干即得得到1#硝酸鉀產(chǎn)品72g，產(chǎn)率為53%;
[0054] (2)步驟⑴過濾得到濾液361g，該濾液中，H+含量為0. 37wt%，C1含量為 13. 22wt%，N03含量為11. 21wt%，向該濾液中加入萃取劑，萃取劑與濾液的體積比為3:1， 在20°C進(jìn)行萃取，萃取停留時(shí)間為30min，將萃取所得萃余水相返回至步驟（1)的反應(yīng)容器 中用于配制氯化鉀飽和溶液，該萃余水相中，H+含量為Owt%，C1含量為9. 41wt%，N03含 量為 0? 76wt% ;
[0055] 所述萃取劑為異戊醇、TBP和三辛胺的混合液，異戊醇、TBP、三辛胺的體積比為 1:10:35〇
[0056] (3)將步驟⑵萃取所得有機(jī)相與步驟⑷所得第二母液（流程啟動(dòng)初期，以水作 為第二母液，水的用量應(yīng)使步驟（2)萃取得到的有機(jī)相與水相的體積比為7:1)混合得到混 合液，向該混合液中通入氨氣在50 °C進(jìn)行反萃，當(dāng)混合液的pH值為8時(shí)停止通入氨氣，將所 得反萃有機(jī)相（反萃有機(jī)相中，H+、C1和N03的含量均為0)返回至步驟（1)中循環(huán)使用；
[0057] (4)將步驟（3)所得反萃水相在80°C進(jìn)行濃縮結(jié)晶，濃縮至反萃水相中K+與NH4+ 的摩爾比為0. 18:1，C1與N03的摩爾比為1. 4:1，過濾得到濾餅和第一母液，將濾餅烘干即 得副產(chǎn)物氯化銨67g;向第一母液中加入氯化鉀45g，在80°C攪拌反應(yīng)60min，將所得反應(yīng)液 自然冷卻至22°C，過濾得到濾餅和第二母液，將所得濾餅用20g水洗滌并烘干即得2#硝酸 鉀產(chǎn)品54g，產(chǎn)率為89%，將所得第二母液返回至步驟（3)中循環(huán)使用。
[0058] 本實(shí)施例制備的1#硝酸鉀產(chǎn)品、2#硝酸鉀產(chǎn)品成分如表4所示。
[0059] 表4 1#硝酸鉀產(chǎn)品、2#硝酸鉀產(chǎn)品成分
[0060]
[0061]由表4可知，1#硝酸鉀產(chǎn)品符合GB/T20784-2006《農(nóng)業(yè)用硝酸鉀》中優(yōu)等品的要 求，2#硝酸鉀產(chǎn)品符合GB/T20784-2006《農(nóng)業(yè)用硝酸鉀》中合格品的要求。本實(shí)施例中硝 酸鉀總產(chǎn)率為93%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種溶劑萃取制備硝酸鉀的方法，其特征在于工藝步驟如下： (1) 配制溫度為50~70°C的氯化鉀飽和溶液，向氯化鉀飽和溶液中加入硝酸，在攪拌 下于50~70°C反應(yīng)30~60min得反應(yīng)液，將反應(yīng)液冷卻結(jié)晶、固液分離得固相和液相，所 得固相為硝酸鉀粗品，將所述硝酸鉀粗品用水洗滌并干燥即得硝酸鉀產(chǎn)品，硝酸的加入量 應(yīng)使硝酸與氯化鉀飽和溶液中氯化鉀的摩爾比為I: (I. 〇~1. 5); (2) 向步驟（1)固液分離所得液相中加入萃取劑在20~30°C進(jìn)行萃取，將萃取所得萃 余水相返回至步驟（1)中用于配制氯化鉀飽和溶液，所述萃取劑與固液分離所得液相的體 積比為（1~3) :1，所述萃取劑由異戊醇、磷酸三丁酯和三辛胺組成，異戊醇、磷酸三丁酯、 三辛胺的體積比為1: (5~10) : (20~35); (3) 將步驟（2)萃取得到的有機(jī)相與水或者步驟（4)所得第二母液混合得到混合液，向 該混合液中通入氨氣在50~70 °C進(jìn)行反萃，當(dāng)混合液的pH值為7~8時(shí)停止通入氨氣，將 所得反萃有機(jī)相返回至步驟（2)中進(jìn)行萃?。? (4) 將步驟（3)所得反萃水相濃縮結(jié)晶并固液分離，得到副產(chǎn)物氯化銨和第一母液；向 第一母液中加入氯化鉀，在攪拌下于60~80°C反應(yīng)30~60min得反應(yīng)液，將反應(yīng)液冷卻結(jié) 晶并固液分離得固相和第二母液，所得固相為硝酸鉀粗品，將所述硝酸鉀粗品用水洗滌并 干燥即得硝酸鉀產(chǎn)品，將所得第二母液相返回至步驟（3)中進(jìn)行反萃；氯化鉀的加入量應(yīng) 該使第一母液中NO 3與K +的摩爾比為I: (1~1. 2)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述溶劑萃取制備硝酸鉀的方法，其特征在于步驟（2)中的萃取停 留時(shí)間為15~30min。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述溶劑萃取制備硝酸鉀的方法，其特征在于步驟（1)中所述 冷卻結(jié)晶的終點(diǎn)溫度為20~30°C。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述溶劑萃取制備硝酸鉀的方法，其特征在于步驟（1)所述硝 酸的濃度為65~68wt%。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述溶劑萃取制備硝酸鉀的方法，其特征在于步驟⑷所述冷 卻結(jié)晶的終點(diǎn)溫度為18~22°C。6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述溶劑萃取制備硝酸鉀的方法，其特征在于步驟⑷所述 濃縮結(jié)晶是將反萃水相在60~80°C濃縮至反萃水相中K +與NH 4+的摩爾比為（0. 15~ 0? 18) :1，Cl 與 NO3 的摩爾比為（1. 4 ~L 6) :1。7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述溶劑萃取制備硝酸鉀的方法，其特征在于將步驟（4)中濃 縮結(jié)晶時(shí)濃縮出的水用于步驟（1)和步驟（4)中洗滌硝酸鉀粗品。8. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述溶劑萃取制備硝酸鉀的方法，其特征在于將步驟（1)和步 驟（4)中洗滌硝酸鉀粗品的后水返回步驟（1)中用于配制氯化鉀飽和溶液。9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述溶劑萃取制備硝酸鉀的方法，其特征在于將步驟（1)和步驟 (4)中洗滌硝酸鉀粗品的后水返回步驟（1)中用于配制氯化鉀飽和溶液。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述溶劑萃取制備硝酸鉀的方法，其特征在于將步驟（1)和步驟 (4)中洗滌硝酸鉀粗品的后水返回步驟（1)中用于配制氯化鉀飽和溶液。
【專利摘要】本發(fā)明提供的溶劑萃取制備硝酸鉀的方法，工藝步驟如下：(1)配制溫度為50～70℃的氯化鉀飽和溶液，加入硝酸于50～70℃反應(yīng)，冷卻結(jié)晶、固液分離，將所得固相用水洗滌并干燥得硝酸鉀產(chǎn)品；(2)向步驟(1)固液分離所得液相中加入萃取劑進(jìn)行萃取，將萃余水相返回至步驟(1)的反應(yīng)容器中；(3)將步驟(2)萃取所得有機(jī)相與水或第二母液混合并向其中通入氨氣進(jìn)行反萃，將反萃有機(jī)相返回至步驟(2)中；(4)將步驟(3)的反萃水相濃縮結(jié)晶并固液分離，得到氯化銨和第一母液；向第一母液中加入氯化鉀，于60～80℃反應(yīng)，冷卻結(jié)晶、固液分離得固相和第二母液，將所得固相洗滌并干燥得硝酸鉀產(chǎn)品，將第二母液相返回至步驟(3)中。
【IPC分類】C01D9/08, C01D9/04
【公開號(hào)】CN105036158
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510431901
【發(fā)明人】李軍, 馬譽(yù)景, 金央, 陳明, 羅建洪
【申請(qǐng)人】四川大學(xué)
【公開日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年7月21日