[发明专利]一种由氯化钾与硝酸铵复分解循环法生产高品质硝酸钾的方法

摘要

本发明公开了一种由氯化钾与硝酸铵复分解循环法生产高品质硝酸钾的方法，以氯化钾与硝酸铵为原料，包括原料配制、硝酸钾结晶、泡沫浮选分离、硝酸钾精制及氯化铵结晶等工艺过程。本发明是对传统硝酸钾生产部分工艺的改进，其中，泡沫浮选分离工艺是在C₁₂～C₂₀高级直链脂肪胺浮选药剂的存在下和一定pH值范围内借助气泡的作用通过泡沫夹带的形式自然地完成氯化铵与粗品硝酸钾的分离，硝酸钾的精制过程是先通过上一循环的精钾母液漂洗粗品硝酸钾再经碳酸钠提纯等操作实现的。一方面，优化了传统硝酸钾生产工艺，提升了硝酸钾的品质，大幅度降低了硝酸钾产品的杂质含量；另一方面，减少了水的使用量，降低了劳动强度，节约了生产成本。工业级硝酸钾质量含量KNO₃≥99.7％，其中Cl^-≤0.01％，NH₄⁺≤0.03％。具有广泛的应用价值，经济效益与社会效益明显。

主权项

一种由氯化钾与硝酸铵复分解循环法生产高品质硝酸钾的方法，其特征在于：按照以下步骤进行：(1)配料：将氯化钾、硝酸铵及水混合配制成KNO₃反应液，放置配料槽中，KNO₃反应液中NH₄⁺与Cl^‑的摩尔比为1～1.6∶1，蒸汽加热并搅拌；(2)浮选药剂的加入：待配料槽KNO₃反应液升温至≥40℃时，向配料槽中投入浮选药剂，继续升温，使之在KNO₃反应液中完全分散、溶解；这个过程中，调整体系pH值在4.0～7.0之间；(3)KNO₃结晶：控制KNO₃反应液温度70℃～110℃，待KNO₃反应液蒸发至38Be～44Be，过滤除杂后，冷却至30℃～36℃，得析出硝酸钾晶体母液；(4)泡沫浮选分离：将析出硝酸钾晶体的母液通过泵抽送到离心过滤装置，夹杂在硝酸钾晶体母液中的氯化铵晶体随泡沫自然地漂浮到析出硝酸钾晶体母液的上层，通过溢流的方式将泡沫层分离，将析出硝酸钾晶体的母液离心脱水，得粗品硝酸钾晶体，分离后泡沫液为含氯化铵母液，待用；(5)粗品硝酸钾晶体脱水与洗涤：将粗品硝酸钾晶体放入内衬有滤布的离心机，经离心机过滤脱水后用清水冲洗吸附在粗品硝酸钾表层的残留氯化铵；经离心机过滤脱水，得粗品硝酸钾；分离液和洗涤液汇合一起，为母液Ⅰ，待用；(6)粗品硝酸钾精制：将分离所得的粗品硝酸钾溶解，确定其中NH₄⁺的物质量，并以n(Na₂CO₃):n(NH₄⁺)＝1:2的摩尔比，向硝酸钾溶液中加入碳酸钠；控制蒸汽加热温度在100℃～115℃之间，溶液浓度48Be～52Be；待溶液冷却、重结晶后，离心、干燥后即得精品硝酸钾；重结晶析出的母液Ⅲ一部分将用于下一循环中粗品硝酸钾的洗涤，一部分与氯化铵母液汇合；(7)NH₄Cl结晶：将氯化铵母液和母液Ⅰ、母液Ⅲ混合加热至120－130℃，蒸发浓缩，并投入硝酸铵，控制NH₄⁺与Cl^‑的摩尔比为2:1，调整反应液浓度为36Be～38Be，冷却，析出氯化铵晶体；(8)NH₄Cl产品：将析出氯化铵晶体的溶液放入内衬滤布的离心机，经离心脱水后得到氯化铵产品；分离NH₄Cl的作为母液Ⅱ加入到KNO₃反应液中，替代部分硝酸铵。