利用硫酸、氯化钾盐析法制取硫酸钾及复合肥新工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种利用硫酸、氯化钾盐析法制取硫酸钾及复合肥新工艺，该工艺包括下述工艺步骤：（１）．用硫酸和氯化钾转化得硫酸氢钾，硫酸氢钾母液循环使用；副产物盐酸；（２）．将硫酸氢钾和氯化钾在盐析剂存在下，转化得硫酸钾；将母液经蒸发冷却分离后得副产Ｎ、Ｋ、Ｓ三元素复合肥；本发明专利技术用硫酸、氯化钾为原料，采用低温转化和盐析两步法，使硫酸和氯化钾在一种平和的反应环境中得到硫酸钾的新工艺，该工艺克服了曼海姆法转化温度高、设备腐蚀严重，以及萃取法和蒂置法生产流程长等工艺缺陷。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
利用硫酸、氯化钾盐析法制取硫酸钾及复合肥新工艺本专利技术涉及一种化学法制取硫酸钾及复合肥的工艺。硫酸钾是忌氯农作物的专用肥料，是无氯钾肥的主要品种，特别适用于烟草、甜菜、马铃薯、葡萄、甘橘、西瓜、亚麻等农作物的种植。它不仅明显提高农作物的产量，而且可以提高其品质。例如，对烟草施用硫酸钾，可增加烟钾素含量，改善烟叶品质，提高上、中等烟叶的产量比例；对西瓜、柑橘、葡萄等瓜果类作物施用硫酸钾，可明显提高产量，增加甜度。在干旱地区施用硫酸钾，能够避免对农作物有害的氯化物的沉积，保持耕地的稳定高产。硫酸钾的有效成分为氧化钾含量为54％，其盐指数很低，只有46％，对农作物的损害作用轻微，对耕地没有破坏作用，不吸潮结块，便于管理、运输、施用。特别足长期使用尿素、碳铵、磷铵的土地，土壤中缺硫素氧分，对这些耕地施用硫酸钾可收到双重肥效。硫酸钾的生产工艺按其所用原料来分，基本可分为三大类：1、利用已有的硫酸盐产品(如元明粉、硫酸铵等)和氯化钾转化制取硫酸钾。此类工艺成本较高，硫酸钾产品利润率很低，因此限制了该法的发展。2、利用硫酸盐型盐湖资源为原料，生产硫酸钾。美国大盐湖和智利的阿卡塔马盐湖均采用此工艺生产硫酸钾。此类工艺的优点是生产成本较低，产品利润率较高。但是生产原料的特殊来源限制了该法的普及。3、利用硫酸和氯化钾生产硫酸钾。该工艺的典型代表即是德国的曼海姆法。曼海姆法制取硫酸钾工艺的最大缺点是反应温度高达1200-1400℃，设备腐蚀严重限制了该工艺的推广。这两种方法也存在工艺流程长，生产成本高等缺点。本专利技术的目的是为了提供一种用硫酸、氯化钾为原料，采用低温转化和盐析两步法，使硫酸和氯化钾在一种平和的反应环境中得到硫酸钾的新工艺，该工艺克服了曼海姆法转化温度高、设备腐蚀严重，以及萃取法和蒂置法生产流程长等工艺缺陷。本专利技术的目的可通过如下措施来实现：一种利用硫酸、氯化钾盐析法制取硫酸钾及复合肥新工艺包括下述工艺步骤：(1)、先用浓度为50-90％的硫酸和氯化钾在50-200℃范围内转化得硫酸氢钾，硫酸氢钾母液循环使用；副产物盐酸；所述的硫酸和氯化钾的摩尔比为1∶1-1.5∶1；(2)、将硫酸氢钾和氯化钾在0-50℃、盐析剂-->存在下，转化得硫酸钾；硫酸氢钾和氯化钾的摩尔比为1∶1-1.5∶1；盐析剂在硫酸氢钾和氯化钾混合料浆中的浓度为10-30％(wt％)；将母液经蒸发冷却分离后得副产N、K、S三元素复合肥。本专利技术相比现有技术具有如下优点：1、本专利技术利用硫酸和氯化钾为原料，采用低温转化和盐析两步法，使硫酸和氯化钾在一种平和的反应环境中得到硫酸钾，克服了曼海姆法转化温度高、没备腐蚀严重以及萃取法和蒂置法生产流程长等工艺缺陷。2、本专利技术的工艺流程短，得到的硫酸钾产品中的氧化钾含量在45-52％，且可得到盐酸和N、K、S三元素复合肥。本专利技术还将结合实施例作进一步详述：实施例一：将1.0吨的硫酸浓度为50-80％、0.5-0.8吨的氯化钾、0.1吨的水及1.5吨的循环母液放入1500升的反应釜中，在100℃下反应0.5小时，完成料浆冷却到20℃分离，可得硫酸氢钾1.0-2.5吨；得30％的盐酸0.6吨。将0.8-2.5吨的硫酸氢钾、0.4-0.8吨氯化钾、1.0吨水放入1500升的反应釜中，缓缓加入氯化铵0.2-1.0吨，在40℃反应0.5小时，完成料浆冷却到15℃，分离可得氧化钾为50％得硫酸钾0.9-1.3吨。母液经蒸发去水、冷却分离后可得到N、K、S三元素复合肥0.7吨。实施例二：将0.8吨的硫酸浓度为60-80％、0.5吨的氯化钾、0.06吨的水及0.9吨的循环母液放入1500升的反应釜中，在80℃下反应1小时，完成料浆冷却到15℃分离，可得硫酸氢钾1.0-1.5吨；得30％的盐酸0.6吨。将0.8-1.5吨的硫酸氢钾、0.5吨氯化钾、0.65吨水放入1500升的反应釜中，缓缓加入碳酸铵0.3吨，在70℃反应1小时。完成料浆冷却到25℃，分离可得氧化钾为45％得硫酸钾0.9吨。母液经蒸发去水、冷却分离后可得到N、K、S三元素复合肥0.3吨。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用硫酸、氯化钾盐析法制取硫酸钾及复合肥新工艺，其特征在于包括下述工艺步骤：（１）、先用浓度为５０－９０％的硫酸和氯化钾在５０－２００℃范围内转化得硫酸氢钾，硫酸氢钾母液循环使用；副产物盐酸；所述的硫酸和氯化钾的摩尔比为１∶１－１．５∶１；（２）、将硫酸氢钾和氯化钾在０－５０℃、盐析剂存在下，转化得硫酸钾；硫酸氢钾和氯化钾的摩尔比为１∶１－１．５∶１；盐析剂在硫酸氢钾和氯化钾混合料浆中的浓度为１０－３０％（ｗｔ％）；将母液经蒸发冷却分离后得副产Ｎ、Ｋ、Ｓ三元素复合肥。

【技术特征摘要】
1、一种利用硫酸、氯化钾盐析法制取硫酸钾及复合肥新工艺，其特征在于包括下述工艺步骤：(1)、先用浓度为50-90％的硫酸和氯化钾在50-200℃范围内转化得硫酸氢钾，硫酸氢钾母液循环使用；副产物盐酸；所述的硫酸和氯化钾的摩尔比为1∶1-1.5∶1；(2)、将硫酸氢钾和氯化钾在0-50℃、盐析剂存在下，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海民，程怀德，孟瑞英，陈育刚，张全有，
申请(专利权)人：中国科学院青海盐湖研究所，
类型：发明
国别省市：63[中国|青海]