[发明专利]用糖蜜酒精废醪液制取钾肥的方法

权利要求书

1.一种用糖蜜酒精废醪液制取钾肥的方法，该方法以废醪液为原料，以改型的天然沸石作为钾离子的选择性吸附剂，用工业或农用硫酸铵或硝酸铵溶液作为洗脱剂，得到含有硫酸钾和硫酸铵或硝酸钾和硝酸铵的富钾液，再将富钾液冷却、氨析、固液分离、洗涤、干燥而得到成品硫酸钾或硝酸钾，具体步骤如下：

第一步，铵型沸石的制备

取天然沸石过筛，取筛上部分，经过水洗后用饱和的氯化钠溶液煮沸后，用水洗涤，再用饱和的硫酸铵或硝酸铵溶液煮沸后，用水洗涤，制得铵型沸石，将该铵型沸石装入不锈钢离子交换柱中，备用；

第二步，富钾液的制备

将废醪液冷却沉淀以后取上层液通入装有改型的天然沸石的离子选择性吸附柱中，在10～50℃对废醪液中的钾离子进行吸附，吸附完成后用硫酸铵或硝酸铵的热溶液作为洗脱剂进行保温洗脱，得到含有硫酸铵和硫酸钾或硝酸钾和硝酸铵的富钾液，同时沸石得以再生，洗脱完成后用水顶出柱中的洗脱液；

第三步，制备成品硫酸钾或硝酸钾

将所得的富钾液冷却，通入氨气使其中的硫酸钾或硝酸钾析出，当氨气的浓度达到一定程度后，停止通氨并进行固液分离，固相经用一定量的水洗涤干燥后得到成品硫酸钾或硝酸钾，液相在一定温度下蒸氨，蒸出的氨气用于下一轮的氨析工段，蒸氨后的母液及顶水用于下一轮操作的洗脱剂配制，实现循环利用。

2.根据权利要求1所述的用糖蜜酒精废醪液制取钾肥的方法，其特征在于步骤如下：

第一步，铵型沸石的制备

取天然沸石过10～60目筛，取筛上部分，经过水洗后用饱和的氯化钠溶液煮沸1～3小时后，用水洗涤，再用饱和的硫酸铵或硝酸铵溶液煮沸1～3小时后，用水洗涤，制得铵型沸石，将该铵型沸石装入Φ40×1500mm带夹套的不锈钢离子交换柱中，装量为1.5升，备用；

第二步，富钾液的制备

将糖蜜酒精废醪液经过冷却至常温并且沉淀以后，取12-16升上层液自下而上以0.5～6SV的流速通入装有铵型沸石的离子交换柱中进行第一次吸附，吸附温度为10～50℃，吸附完成后将交换柱中的废醪液全部由下端排出；然后取硫酸铵或硝酸铵溶于1500-2500mL水中配制成洗脱剂，调整洗脱剂中铵离子的摩尔数为选择性吸附柱中吸附钾离子摩尔数的1～3倍，将该洗脱剂加热到40～90℃，得到洗脱剂热溶液；将洗脱剂热溶液自上而下对离子交换柱中吸附的钾离子进行洗脱，同时在夹套中通热水，使离子交换柱在洗脱过程中的温度保持在40～90℃，当得到富钾液1500-2500mL后停止洗脱，再加顶水400-600mL并收集顶水液400-600mL，富钾液的制备过程完成，同时交换柱中的沸石得以再生；

第三步，制备成品硫酸钾或硝酸钾

将上述过程中得到的2000mL富钾液冷却到20～30℃后，通入氨气的量按重量比例达到10～30％时，氨析工艺结束，在常温下进行固液分离，分离得到硫酸钾322.3克，得到钾母液1650mL，得到的固体硫酸钾用其重量5～10％(重量百分比)的水喷淋清洗，然后将其加热至105℃干燥后得到287.5克硫酸钾成品；得到的液相钾母液在80～100℃下蒸氨达到氨含量小于0.1％(W/W)时停止蒸氨工艺，得到蒸氨后的母液1400mL，该蒸氨后的母液及第二步中收集的顶水液用于配制下一轮循环第二步中的洗脱剂，蒸出的氨气量为420.7克，蒸出的氨气用于下一轮循环中第三步中的的氨析工序，实现循环利用。

3.根据权利要求2所述的用糖蜜酒精废醪液制取钾肥的方法，其特征在于步骤如下：

第一步，铵型沸石的制备

取天然沸石过20～30目筛，取筛上部分，经过水洗后用饱和的氯化钠溶液煮沸2小时后，用水洗涤，再用饱和的硫酸铵或硝酸铵溶液煮沸2小时后，用水洗涤，制得铵型沸石，将该铵型沸石装入Φ40×1500mm带夹套的不锈钢离子交换柱中，装量为1.5升，备用；

第二步，富钾液的制备

将糖蜜酒精废醪液经过冷却至常温并且沉淀以后，取14升上层液自下而上以1SV的流速通入装有铵型沸石的离子交换柱中进行第一次吸附，吸附温度为20℃，吸附完成后将交换柱中的废醪液全部由下端排出；然后取硫酸铵或硝酸铵溶于2000mL水中配制成洗脱剂，调整洗脱剂中铵离子的摩尔数为选择性吸附柱中吸附钾离子摩尔数的1.5倍，将该洗脱剂加热到90℃，得到洗脱剂热溶液；将洗脱剂热溶液自上而下对离子交换柱中吸附的钾离子进行洗脱，同时在夹套中通热水，使离子交换柱在洗脱过程中的温度保持在90℃，当得到富钾液2000mL后停止洗脱，再加顶水500mL并收集顶水液500mL，富钾液的制备过程完成，同时交换柱中的沸石得以再生；

第三步，制备成品硫酸钾或硝酸钾

将上述过程中得到的2000mL富钾液冷却到20～30℃后，通入氨气的量按重量比例达到25％时，氨析工艺结束，在常温下进行固液分离，分离得到硫酸钾322.3克，得到钾母液1650mL，得到的固体硫酸钾用其重量5～10％(重量百分比)的水喷淋清洗，然后将其加热至105℃干燥后得到287.5克硫酸钾成品；得到的液相钾母液在100℃下蒸氨达到氨含量小于0.1％(重量百分比)时停止蒸氨工艺，得到蒸氨后的母液1400mL，该蒸氨后的母液及第二步中收集的顶水液用于配制下一轮循环第二步中的洗脱剂，蒸出的氨气量为420.7克，蒸出的氨气用于下一轮循环中第三步中的的氨析工序，实现循环利用。