[发明专利]在高环境温度从含钾矿制备硫酸钾中控制形成硫酸盐的化合物的方法

说明书

提供制备硫酸钾的方法。方法包括：使水性含钾和硫酸根的组合物与氯化镁(MgCl₂)接触，从而得到包含钾盐镁矾的组合物；任选从组合物浓缩钾盐镁矾；使钾盐镁矾与硫酸镁(MgSO₄)和硫酸钾(K₂SO₄)反应，以使钾盐镁矾转化成钾镁矾(K₂SO₄.MgSO₄.4H₂O)；任选使钾镁矾与水接触，以去除过量MgSO₄；并且使钾镁矾与水接触，以沥滤钾镁矾中包含的MgSO₄，并至少实质选择性沉淀硫酸钾(K₂SO₄)，且进一步包括基于白钠镁矾沉淀的过程盐水硫酸盐控制步骤，以控制方法中的硫酸盐总水平。本发明的方法可在较高温度操作，具体在高于35℃的温度，且不需要20‑25℃下的冷却步骤。方法产生具有低量氯化物的硫酸钾。

技术领域

本公开涉及在从含钾矿制备硫酸钾方法领域中的改进，具体地讲，涉及控制其中形成硫酸盐的化合物的方法。

公开背景

钾是氮和磷后的第三大植物和作物营养素。它从古代就已用作土壤肥料(其目前使用的约90%)。它在全世界从地下或地面矿中的钾沉积物开采，其中钾以不同化学形式发现，如碳酸盐、氯化物、硫酸盐和硝酸盐。这些化学形式各自需要不同化学程序从沉积物提取和浓缩钾。

由于硫酸钾(K₂SO₄)不含氯化物，因此，是用于对氯化物敏感的作物(其包括咖啡和数种水果和蔬菜)的优选选择。如果土壤从灌溉水中积累氯化物，对氯化物不太敏感的作物的最佳生长也可能仍需要硫酸钾。

到目前为止已关于生产硫酸钾(也称为“钾硫酸盐”或SOP)提出多种方法，并已探索各种途径。

US 2.902.344(SINCAT SPA, 1959)公开一种从含氯化钠作为杂质的钾盐镁矾矿(KCl.MgSO₄·H₂O)回收硫酸钾的方法。通过在20℃与含一些硫酸钾的母液混合，使钾盐镁矾矿转化成软钾镁矾，并用温水(优选在约45℃)进一步分解成SOP。

US 2,895,794(International Minerals & Chemical Corporation, 1959)公开一种通过在约20和60℃之间的温度下将其转化成钾镁矾而从含约5和约20%重量之间氯化钠的钾盐镁矾回收钾的方法。

FR 1.310.823(SINCAT SPA, 1961)公开了在溶液中软钾镁矾稳定的温度(即，20和40℃之间)下，从粗钾盐镁矾开始生产钾镁矾和/或K₂SO₄的方法。

DE 1592035 A1(SINCAT SPA, 1970)公开了用无水钾镁矾(K₂Mg₂(SO₄)₃)悬浮体从钾盐镁矾矿回收硫酸钾的方法，其在20至35℃下被处理成软钾镁矾(K₂SO₄· MgSO₄·6H₂O)和钾镁矾(K₂SO₄·MgSO₄·4H₂O)。

US 3.058.806(Metallgesellschaft, 1962)公开一种通过在热水中溶解钾盐镁矾而从钾盐镁矾生产SOP的方法，所述方法包括形成软钾镁矾晶体的冷却步骤，并使其与氯化钾反应。

US 3.589.871(GREAT SALT LAKE MINERALS, 1971)公开一种通过在太阳池中加MgCl₂和用蒸发来沉淀钾盐镁矾和光卤石(KMgCl₃· 6(H₂O))而从含钾天然盐水生产钾盐镁矾的方法。