[发明专利]一种制取氯化钾的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备氯化钾的方法，具体的说是涉及一种利用钢铁企业烧结电除尘灰制备氯化钾的方法。

背景技术

传统氯化钾制备工艺分为两种，一种是从天然钾矿石提取氯化钾，另一种是从苦卤钾或海水中提取钾，但这两种制备方法均具有工艺复杂、运行成本高的缺陷，而且随着矿产资源、苦卤钾资源的日益紧缺，造成原料成本不断增加同时，传统制备工艺会造成环境污染和能源的浪费。

中国专利文献CN101234766A中公开了一种利用钢铁企业烧结电除尘灰生产氯化钾的方法，具体步骤为将含有氯化钾的电除尘灰配制成水溶液并添加SDD浸出，待浸出液蒸发浓缩至原体积的3/5-4/5时冷却结晶，最终得到氯化钾。该方法采用钢铁企业产生的废料电除尘灰生产氯化钾，工艺简单且实现了废料再生利用，同时减少了废料对环境的污染。但该现有技术仍然存在以下问题：1)由于钢铁企业烧结产生的电除尘灰中氯化钾含量很不稳定，烧结阶段不同，电除尘灰中氯化钾含量有很大的差别，通常氯化钾平均含量很难达到30％以上，而在该现有技术中将自来水和电除尘灰按液固比为1/1-2/1配成溶液，因此氯化钾浓度较低且需要大量水作溶剂，一方面大大增加氯化钾制备过程的用水量，另一方面大量溶剂会溶解更多氯化钾，直接导致结晶析出的氯化钾比率降低，即氯化钾提取率降低；2)常温常压下氯化钾水溶液的溶解度较小，故该现有技术在常温下配制的电除尘灰水溶液中氯化钾含量较低，在随后的浸出过程中为了得到氯化钾晶体就需要蒸发掉大量水分，因此蒸发浓缩过程耗时较长，又由于水的比热容较高，浓缩会消耗掉大量热能，即能耗高；3)此外，浸出液中残留的滤渣由于碱性很强，将其返回至烧结工序会严重腐蚀设备，且滤渣中铁含量极低，在工业上不易直接利用。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于：克服现有技术中用制备氯化钾时用水量大、能耗高、氯化钾提取率低的缺点，提供一种用水量少、能耗低、氯化钾提取率高的制备氯化钾的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种制取氯化钾的方法，包括如下步骤：a)将氯化钾重量百分比为10-25wt％的电除尘灰与常温常压下氯化钾饱和水溶液按重量比为(4-7)∶1进行混合得到混合液；b)在加热的条件下充分搅拌后，再经热过滤即得到氯化钾溶液和滤渣；c)所述氯化钾溶液经冷却、结晶后得到所述氯化钾成品。

步骤c中，所述结晶步骤后剩余的饱和氯化钾母液与所述步骤a中的所述氯化钾饱和水溶液混合并作为溶解电除尘灰的溶剂使用。

步骤b中，所述滤渣与水混合，经磁选处理后得到铁粉和剩余的残渣液。

步骤a中，还包括调节所述混合液的pH值为6-8的步骤。向所述混合液中加入体积浓度为5-7％的盐酸水溶液，直至所述混合液的pH值为6-8。

所述步骤b中产生的所述剩余的残渣液经分离后得到废渣和废渣水，所述废渣水用于调配所述盐酸溶液

所述电除尘灰与所述氯化钾饱和水溶液按重量比为(4-5)∶1进行混合。

步骤a中，向所述混合液中加入乙醇和/或甲醇，所述常温常压下氯化钾饱和水溶液与所述乙醇和/或甲醇的体积比为(1500-3000)∶1。

步骤b中的加热方法为高频电磁加热或微波加热；所述热过滤过程中，在待过滤的所述混合液一侧提供一个正压力或在所述滤液收集一侧提供一个负压力。

步骤b中，所述加热温度为65-85℃；步骤c中，所述氯化钾溶液在室温下冷却、结晶，并控制时间为30分钟以上，即得到所述氯化钾成品。

本发明具有如下优点：

1)本发明制备氯化钾的过程中，控制电除尘灰与氯化钾饱和溶液的重量比在4-7的范围内，通过加热溶液，可以得到氯化钾浓度极高的氯化钾溶液，降温时随着温度的降低大量氯化钾晶体可以迅速析出。一方面减少溶剂的用量，另一方面可以降低溶剂对氯化钾的消耗，提高氯化钾的提取率。通过加热的方式可以大大加快电除尘灰的溶解速度，同时增加溶液中氯化钾含量，从而增加降温结晶过程中氯化钾析出量，此外，采用饱和氯化钾溶液作为溶解电除尘灰的溶剂，可以进一步增加溶液中氯化钾含量。

2)由于本发明配制的电除尘灰溶液中氯化钾浓度极高而水含量相应较低，冷却过程中无需溶液浓缩蒸发，氯化钾晶体就会大量析出，因此避免现有技术中为了浓缩蒸发水溶液所需要损耗的大量热能，即本发明可以大大降低氯化钾制备过程的能耗。