本发明专利技术所述的由明矾石产生的硫酸钾提纯的方法，采用氯化钾分两次转化粗钾盐和钾芒硝中所含的硫酸钠，生成硫酸钾和氯化钠，使硫酸钾的含量达到９５％左右，此外，第一次转化反应分离出的第一母液经直接蒸发分离后形成的第三母液和第二次转化反应分离出的第二母液均返回第一次转化反应循环使用，由此可见，本方法工艺流程简单、水蒸发量少，且水的蒸发又直接利用了转化反应的热量，加上氯化钾价格低，因此，本方法成本低，能耗少。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
一种硫酸钾的提纯方法本专利技术涉及一种由明矾石产生的硫酸钾的提纯方法。利用还原热解法或水化学法来处理明矾石可以得到粗钾盐、氢氧化铝和硫酸三种初级产品或粗钾盐和氢氧化铝两种初级产品，这里所提的粗钾盐是主要由硫酸钾和硫酸钠组成的复合硫酸盐，其中硫酸钾的含量仅占40-60％左右，是一种含钾肥料，但质量很低，使用价值不高，因此需要分离提纯。已知的从粗钾盐中分离提纯硫酸钾的方法有氢氧化钾置换法和水洗提纯法。氢氧化钾置换法是用氢氧化钾溶液与粗钾盐进行复分解反应，使钾肥中的硫酸钾含量达到93％以上，置换后的母液则作为补充碱来源，用来浸取明矾石，该方法的缺点是作为原料的氢氧化钾价格昂贵，生产成本高。水洗提纯法是根据K2SO4-Na2SO4-H2O三元系相平衡原理，首先用水洗涤或溶解蒸发粗钾盐得到钾芒硝，然后再用水分解钾芒硝分离提纯硫酸钾，该方法的缺点是工艺流程长，每吨硫酸钾的蒸发水量达10吨左右，能耗大。本专利技术的目的是为由明矾石产生的含有硫酸钾的粗钾盐提供一种成本低、能耗少的提纯硫酸钾的方法。本专利技术所述的从粗钾盐中提纯硫酸钾的方法包括含有硫酸钾的粗钾盐和氯化钾在水溶液中的第一次转化反应及分离，第一次转化反应后分离出的硫酸钾和钾芒硝在氯化钾水溶液中的第二次转化反应及分离，第一次转化反应分离出的第一母液的直接蒸发和分离，第二次转化反应后分离出的第二母液和第一母液蒸发后分离出的第-->三母液向第一次转化反应的返回，其中第一次转化反应的温度为20-60℃，反应时间为20-80分钟，料浆液固比为3-6，第二次转化反应的温度为20-60℃，反应时间为20-80分钟，料浆液固比为2-5，第一母液直接蒸发温度为80-100℃，蒸发后料浆液固比为6-10，第三母液的物料组成(重量％)控制在：硫酸钠3.5-5.0 氯化钾13.5-18.5氯化钠15.5-19.0 水 余量上述从粗钾盐提纯硫酸钾的方法具有以下特点：一是采用价格较低的氯化钾来置换粗钾盐和钾芒硝中所含的硫酸钠，生成硫酸钾和氯化钠，使硫酸钾含量达到95％左右，因此，本专利技术不仅原料成本低，而且工艺流程简单；二是在第一母液的蒸发中直接利用了第一次转化反应的热量，这样，外加热量就可以减少，同时第二母液和第三母液返回第一转化反应循环使用，也减少了整个流程中水的蒸发量，据计算，本方法每生产1吨硫酸钾，水的蒸发量小于2吨，因此，本方法的能耗比较少。下面结合实施例来阐明本专利技术的详细内容。附图是本专利技术的主要工艺设备流程图。针对明矾石综合利用中所得到粗钾盐是主要由硫酸钾和硫酸钠组成的复合硫酸盐的特点，本专利技术采用氯化钾来同粗钾盐进行复分解反应，并使硫酸钾富集的提纯方法，本方法由四个步骤组成：粗钾盐和氯化钾在水溶液中的第一次转化反应及分离，第一次转化反应分离出的硫酸钾和钾芒硝在氯化钾水溶液中的第二次转化反应及分离，第一次转化反应分离出的第一母液的直接蒸发和分离，第二次转化反应分离出的第二母液和第一母液蒸发后分离出的第三母液向第一次转化反应的返回，其中第一次转化反应的温度为20-60℃，反应时间为20-80分钟，料浆液固比为3-6；第二次转-->化反应的温度为20-60℃，反应时间为20-80分钟，料浆液固比为2-5；第一母液直接蒸发温度为80-100℃，蒸发后料浆液固比为6-10，第三母液的物料组成(重量％)控制在：硫酸钠3.5-5.0 氯化钾13.5-18.5氯化钠15.5-19.0 水 余量 上述工艺流程中采用的主要设备有转化反应釜1和2共两只，离心机3、4和5共三台，蒸发器6一台，下面例举三个实施例。实例一：在第一转化反应釜1中加入粗钾盐872克(硫酸钾含量39.2％)，氯化钾138克，水369克，第二母液1473克和第三母液3522克，取反应温度25℃，反应时间70分钟，料浆液固比5，反应后由离心机3分离得硫酸钾和钾芒硝混和料1004克及第一母液5370克，其中第一母液中的物料组成(重量％)控制在：硫酸钠1.9-2.4 氯化钾9.8-15.0氯化钠17.5-20.0 水 余量本实施例取值(重量％)为：硫酸钠2.35 氯化钾11.2氯化钠19.1 水 余量 在第二转化反应釜2中加入硫酸钾和钾芒硝混合料1004克，氯化钾425克和水1044克，取反应温度25℃，反应时间70分钟，料浆液固比3，反应后由离心机4分离得硫酸钾1000克和第二母液1473克，其中第二母液的物料组成(重量％)控制在：硫酸钠1.5-1.8 氯化钾18.0-25.5氯化钠5.5-7.0 水 余量本实施例取值(重量％)为：硫酸钠1.6 氯化钾20.55氯化钠6.5 水 余量-->将第一母液5370克加入蒸发器6直接蒸发，蒸发温度100℃，蒸发水量1413克，蒸发后料浆液固比为8，并由离心机5分离得氯化钠435克和第三母液3522克。其中第三母液的物料组成(重量％)控制在：硫酸钠3.5-5.0 氯化钾13.5-18.5氯化钠15.5-19.0 水 余量本实施例取值(重量％)为：硫酸钠4.25 氯化钾17.25氯化钠16.5 水 余量将第二母液和第三母液返回第一转化反应釜1中循环使用。实例二：在第一转化反应釜1中加入粗钾盐880克(硫酸钾含量43.2％)，氯化钾130克，水348克，第二母液1390克和第三母液3322克，取反应温度40℃，反应时间60分钟，料浆液固比5，反应后由离心机3分离得硫酸钾和钾芒硝混和料1004克和第一母液5066克，其中第一母液的物料组成(重量％)为：硫酸钠2.25 氯化钾13.45氯化钠18.2 水 余量在第二转化反应釜2中加入硫酸钾和钾芒硝混合料1004克，氯化钾401克，水985克，取反应温度30℃，反应时间60分钟，料浆液固比3，反应后由离心机4分离得硫酸钾1000克第二母液1390克，其中第二母液的物料组成(重量％)为：硫酸钠1.6 氯化钾21.3氯化钠6.4 水 余量将第一母液5066克加入蒸发器6直接蒸发，蒸发温度90℃，蒸发水量1333克，蒸发后料浆液固比为8，并由离心机5分离得氯化钠411克和第三母液3322克，其中第三母液的物料组成(重量％)-->为：硫酸钠4.15 氯化钾16.2氯化钠16.8 水 余量将第二母液和第三母液返回第一转化反应釜1中循环使用。实例三：在第一转化反应釜1中加入粗钾盐903克(硫酸钾含量55.2％)，氯化钾106克，水282克，第二母液1126克和第三母液2691克，取反应温度50℃，反应时间45分钟，料浆液固比4，反应后由离心机3分离得硫酸钾和钾芒硝混和料1003克和第一母液4105克，其中第一母液的物料组成(重量％)为：硫酸钠2.2 氯化钾14.95氯化钠17.6 水 余量在第二转化反应釜2中加入硫酸钾和钾芒硝混合料1003克，氯化钾325克，水798克，取反应温度35℃，反应本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种由明矾石产生的硫酸钾的提纯方法，其特征是：包括含有硫酸钾的粗钾盐和氯化钾在水溶液中的第一次转化反应及分离，第一次转化反应后分离出的硫酸钾和钾芒硝在氯化钾水溶液中的第二次转化反应及分离，第一次转化反应后分离出的第一母液的直接蒸发和分离，第二次转化反应后分离出的第二母液和第一母液蒸发后分离出的第三母液向第一次转化反应的返回，其中第一次转化反应的温度为２０－６０℃，反应时间为２０－８０分钟，料浆液固比为２－５，第一母液直接蒸发温度为８０－１００℃，蒸发后料浆液固比为６－１０，第三母液的物料组成（重量％）控制在：硫酸钠 ３．５－５．０ 氯化钾 １３．５－１８．５氯化钠 １５．５－１９．０ 水 余量。
【技术特征摘要】
1、一种由明矾石产生的硫酸钾的提纯方法，其特征是：包括含有硫酸钾的粗钾盐和氯化钾在水溶液中的第一次转化反应及分离，第一次转化反应后分离出的硫酸钾和钾芒硝在氯化钾水溶液中的第二次转化反应及分离，第一次转化反应后分离出的第一母液的直接蒸发和分离，第二次转化反应后分离出的第二母液和第一母液蒸发后分离出的第三母液向第一次转化反应的返回，其中第一次转化反应的温度为20-60℃，反应时间为20-80分钟，料浆液固比为2-5，第一母液直接蒸发温度为80-100℃，蒸发后料浆液固比为6-10，第三母液的物料组成...
【专利技术属性】
技术研发人员：傅培鑫，
申请(专利权)人：傅培鑫，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]
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