[发明专利]一种生产全水溶硫酸钾的方法

说明书

技术领域

本发明属于水溶肥生产领域，具体地说是一种用农用氯化钾、工业硫酸和农用尿素生产全水溶硫酸钾的方法。

背景技术

目前国内外生产硫酸钾的主要方法是曼海姆法，该法是用98％的浓硫酸在高温下与氯化钾在曼海姆炉中直接反应，首先在较低温度下，硫酸与氯化钾反应，生产硫酸氢钾，然后在较高温度下，硫酸氢钾与氯化钾反应生成硫酸钾，其产量占到50％以上。该法的优点是生产工艺技术成熟，工艺过程较为简单，产品硫酸钾品位高，钾收率较高，缺点是由于反应处在高温强酸的条件下，设备腐蚀严重，维修量大，原材料费用高。其它的生产方法大体可分为二大类：一是从硫酸盐型海湖盐卤水和地下卤水中提取，主要运用的方法有：高温盐法、浮选法、旋流法、制碱废液与盐田卤水氨法、液膜法等，该法存在投资较高，设备费用较大，流程较长，浮选药剂对产品的质量有一定的影响等缺点。二是用天然硫酸钾矿石或复杂组分的固体钾矿石制取，即利用含钾硫酸盐的矿石经一系列的物理、化学变化获得硫酸钾，该法存在分离处理难度大、产品质量差、收率低等缺陷。因此发明一种新的生产全水溶硫酸钾的方法非常有益。

发明内容

本发明的目的是针对现有硫酸钾生产技术的缺陷，提供一种用农用氯化钾、工业硫酸和农用尿素生产全水溶硫酸钾的方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

它是先用硫酸与氯化钾按摩尔比1.05-1.15∶1，在110-130℃温度下反应生成硫酸氢钾熔融体，然后将硫酸氢钾熔融体加水稀释到比重为1.40-1.45g/ml，配制成质量浓度为35-40％的硫酸氢钾溶液，温度控制在80℃左右，过滤除去不溶性杂质，再往硫酸氢钾溶液中加入尿素，尿素的加入量按照尿素与所加硫酸的摩尔比1∶1.2-1.3投加，在70-80℃下反应一小时，然后经过冷却结晶和离心分离后，得到晶体状硫酸钾。通过加入尿素的方式可促进晶体状硫酸钾的析出，省去中和过程。

其中所得晶体状硫酸钾的干基氧化钾≥52％，氯根≤0.2％，水不溶物≤0.1％，水份≤3％。其中作为原料的氯化钾和硫酸质量百分含量分别为90-95％氯化钾、98％工业硫酸。

本发明生产的晶体状硫酸钾可单独作为水溶性钾肥施用，也可用作生产水溶性肥料的中间原料。反应过程中产生的氯化氢气体用脱盐水吸收制成31％盐酸副产品，离心后的母液返回复合肥系统回收利用。

本发明是用低端原料90-95％农用氯化钾、98％工业硫酸及农用尿素，通过化学合成的方法生产全水溶性硫酸钾的新工艺技术路线。

采用本发明有以下优点：

1、可直接以农用氯化钾、工业硫酸及农用尿素为原料，原料来源广泛，廉价易得；

2、工艺流程简单，操作方便，反应温度低，能耗低，对设备材质要求低，一次性投资少；

3、可直接得到全水溶性晶体硫酸钾，附加值高；

4、产生的氯化氢气体可制成31％盐酸副产品，生产过程中产生的渣和母液返回复合肥系统回收利用，钾的利用率可高达99％以上，无三废排放，属绿色环保工艺。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步描述，下述实施例仅是对本发明的具体阐述，并不限定本发明的保护范围：

实施例一：

1、将质量百分含量98％的浓硫酸及90％的氯化钾按摩尔比1.15∶1投入硫酸氢钾反应槽，在110℃温度下进行反应，生成硫酸氢钾熔融体和氯化氢气体，氯化氢抽走经吸收系统用脱盐水吸收后得到31％盐酸副产品；

2、反应好的硫酸氢钾熔融体送至稀释槽用水稀释到比重为1.40g/ml，配制成浓度约40％的硫酸氢钾溶液(含少量游离硫酸)控制温度在80℃左右，然后再将稀释好的硫酸氢钾溶液送往过滤器进行过滤，除去其中的水不溶性杂质，过滤后硫酸氢钾溶液流入反应槽，反冲渣浆送往母液贮槽返回复合肥系统；

3、往硫酸氢钾溶液中加入尿素，尿素的加入量按照尿素与所加硫酸的摩尔比1∶1.25投加，控制反应温度70-80℃，反应一小时后送往冷却结晶槽进行冷却结晶；

4、待冷却结晶槽内料液温度降至35℃左右时，将料液送往离心机，分离后即得成品硫酸钾晶体，产生的母液送往母液贮槽返回复合肥系统。所得晶体状硫酸钾的干基氧化钾≥52％，氯根≤0.2％，水不溶物≤0.1％，水份≤3％。