[发明专利]混合碱液钾钠分离制取电子级碳酸钾工艺

权利要求书

1.一种利用混合碱液钾钠分离制取电子级碳酸钾工艺，其特征在于：该工艺包括以下步骤：

(1)混合碱液碳酸化步骤：该混合碱液为氢氧化钾与氢氧化钠的混合溶液，将混合碱液置于反应釜中，充分搅拌，在70～90℃条件下，在搅拌的同时通入CO₂，反应后溶液即为碳酸盐溶液；

(2)碳酸盐溶液浓缩步骤：将上述碳酸盐溶液经蒸发结晶和离心分离，得到碳酸钠滤饼，水洗和煅烧干燥后为工业碳酸钠的优等品，滤液为含碳酸钾的碳酸钠母液；

(3)含碳酸钾的碳酸钠母液浓缩步骤：将上述碳酸钠母液经蒸发结晶和离心分离，得到钾钠复盐滤饼，滤液为钾钠复盐母液；

(4)钾钠复盐母液浓缩步骤：将上述钾钠复盐母液经蒸发结晶和离心分离，得到碳酸钾滤饼，滤液为碳酸钾母液；

(5)电子级碳酸钾制备步骤：将上述碳酸钾滤饼，加水溶解，经重结晶得到的碳酸钾滤饼，经水洗、煅烧制得电子级碳酸钾成品，剩余滤液为碳酸钾母液。

2.根据权利要求1所述的利用混合碱液钾钠分离制取电子级碳酸钾工艺，其特征在于：所述的混合碱液为霞石正长岩原矿经粗碎、细碎和粉磨后制得的霞石正长岩原矿粉体经碱浸预脱硅、苛化和脱硅后得到含KOH和NaOH的碱性溶液，其中KOH与NaOH的质量比介于1∶10～20∶1。

3.根据权利要求1或2所述的利用混合碱液钾钠分离制取电子级碳酸钾工艺，其特征在于：所述的CO₂的体积百分浓度为35-45％，CO₂的气体流速200～400mL/min。

4.根据权利要求1或2所述的利用混合碱液钾钠分离制取电子级碳酸钾工艺，其特征在于：在所述的步骤(1)中，在搅拌过程中，搅拌速率100～200rpm。

5.根据权利要求1或2所述利用混合碱液钾钠分离制取电子级碳酸钾工艺，其特征在于：所述步骤(1)中，向混合碱液中通入CO₂至溶液中的pH值为10.0±0.5。

6.根据权利要求1或2所述利用混合碱液钾钠分离制取电子级碳酸钾工艺，其特征在于：在在所述步骤(2)中，碳酸盐溶液蒸发结晶的温度为80-95℃，经分离碳酸钠沉淀后含碳酸钾的碳酸钠母液的密度达到1.40～1.50kg/L，蒸发结 晶过程得到的碳酸钠烘干后，作为本工艺的副产品。

7.根据权利要求1或2所述利用混合碱液钾钠分离制取电子级碳酸钾工艺，其特征在于：在所述步骤(3)中，含碳酸钾的碳酸钠母液蒸发结晶的温度为80～95℃，经分离钾钠复盐沉淀后，得到的钾钠复盐母液的密度为1.58～1.62kg/L，其中K₂CO₃质量百分比浓度≥50％，所得钾钠复盐滤饼重新并入到步骤(2)的碳酸盐溶液中循环，以回收其中的碳酸钾。

8.根据权利要求1或2所述利用混合碱液钾钠分离制取电子级碳酸钾工艺，其特征在于：在所述步骤(4)中，钾钠复盐母液的蒸发结晶的温度为50～70℃，结晶过程得到的碳酸钾滤饼，直接煅烧可制得合格品碳酸钾，所得碳酸钾母液的密度为1.56～1.60kg/L，其中K₂CO₃质量百分比浓度≥48％，将此碳酸钾母液重新并入到步骤(3)的含碳酸钾的碳酸钠母液中循环蒸发，以回收其中剩余的碳酸钾。

9.根据权利要求1或2所述利用混合碱液钾钠分离制取电子级碳酸钾工艺，其特征在于：所述步骤(5)中，碳酸钾滤饼加入水后溶液的密度为1.5kg/L，重结晶是在50-70℃条件下，所得碳酸钾母液的密度为1.56～1.60kg/L，其中K₂CO₃质量百分比浓度≥48％，将此碳酸钾母液重新并入到步骤(3)的含碳酸钾的碳酸钠母液中循环蒸发，以回收其中剩余的碳酸钾。

10.根据权利要求1或2所述利用混合碱液钾钠分离制取电子级碳酸钾工艺，其特征在于：除碳酸钾滤饼的水洗过程采用蒸馏水外，其余工序所使用的水为普通自来水；所有的水洗液均并入到步骤(2)中的碳酸盐溶液中循环，以回收其中的碳酸钾。