一种分离氟化钾、溴化钾、碳酸钾、碳酸氢钾混合盐的方法技术

本发明专利技术公开一种分离氟化钾、溴化钾、碳酸钾、碳酸氢钾混合盐的方法，首先采用母液浸取的方式使氟化钾、溴化钾、碳酸钾溶解于浸取母液中；通入二氧化碳使溶解于浸取母液中碳酸钾转化为碳酸氢钾，分离后得到液相和碳酸氢钾粗盐并纯化，洗水返回浸取工序充当浸取母液；通过加入氢溴酸使所述液相中的碳酸氢钾转化为溴化钾，再调节溶液呈中性；将中性溶液进行蒸发浓缩得到溴化钾和蒸发完成液；蒸发完成液通过降温冷却添加晶种得到氟化钾水合物和循环母液，所述循环母液返回蒸发浓缩工序。本发明专利技术能够对氟化钾、溴化钾、碳酸钾、碳酸氢钾混合盐中化学资源进行分离回收利用，从而实现资源化、无害化的处理目的。无害化的处理目的。无害化的处理目的。

【技术实现步骤摘要】
一种分离氟化钾、溴化钾、碳酸钾、碳酸氢钾混合盐的方法


[0001]本专利技术涉及一种分离碳酸钾、碳酸氢钾、溴化钾、氟化钾混合盐的方法，特别是涉及精细化工副产废盐中化学资源回收利用并获得无机盐产品的方法。

技术介绍

[0002]在精细化工合成工艺中，通常采用无机碱碳酸钾作为缚酸剂，且伴随着氟代、溴代反应的发生，会产生大量含碳酸钾、碳酸氢钾、溴化钾、氟化钾混合盐。碳酸钾、碳酸氢钾、溴化钾、氟化钾混合盐具有组成复杂、处理成本高、环境危害大的特点，采用常规的洗盐工艺、高温氧化、高温碳化、高级氧化均无法实现资源化，难以直接处理。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，针对上述混合盐难以资源化处理的问题，本专利技术推出一种分离碳酸钾、碳酸氢钾、溴化钾、氟化钾混合盐的方法，该方法基于浸取、碳化、调控结晶等技术，得到碳酸氢钾、溴化钾、氟化钾产品，实现了混合盐资源化利用。
[0004]本专利技术的技术目的通过下述技术方案予以实现。
[0005]一种分离氟化钾、溴化钾、碳酸钾、碳酸氢钾混合盐的方法，包括母液浸取、二氧化碳碳化、碳酸氢钾粗盐纯化、酸碱调控、蒸发浓缩、溴化钾粗盐纯化、降温冷却、氟化钾水合物制备，其中：
[0006]步骤1，母液浸取
[0007]在碳酸钾、碳酸氢钾、溴化钾、氟化钾混合盐中加入浸取母液，浸取母液为处于饱和状态的碳酸氢钾水溶液，充分搅拌混合均匀，使混合盐中大部分氟化钾、溴化钾、碳酸钾溶解于浸取母液中，得到混合盐溶液；
[0008]在步骤1中，搅拌速度为100—300转/min，搅拌时间为20—40min。
[0009]步骤2，二氧化碳碳化
[0010]向经过步骤1母液浸取后得到的混合盐溶液中通入二氧化碳，混合盐溶液中碳酸钾转化为碳酸氢钾，当体系的pH值降至7—8时，停止通入二氧化碳，固液分离得到碳酸氢钾粗盐和滤液；
[0011]在步骤2中，当体系的pH值降至7—8时，停止通入二氧化碳。
[0012]步骤3，碳酸氢钾粗盐纯化
[0013]向经过步骤2固液分离得到的碳酸氢钾粗盐中加水进行洗涤，加水量为碳酸钾、碳酸氢钾、溴化钾、氟化钾混合盐质量之和的1.5—2倍，洗涤后进行固液分离，得到碳酸氢钾和洗涤水，洗涤水作为步骤1的浸取母液进行使用，回到步骤1母液浸取中；
[0014]在步骤3中，加水量为碳酸钾、碳酸氢钾、溴化钾、氟化钾混合盐质量的1.5—2倍。
[0015]步骤4，酸碱调控
[0016]向经过步骤2的二氧化碳碳化处理后的滤液中先加入氢溴酸，使滤液pH值降至3—4，再加入氢氧化钾使溶液呈中性，得到中性溶液，体系中的碳酸氢钾全部转化为溴化钾；
[0017]在步骤4中，加入氢溴酸，使滤液pH值降至3—4；
[0018]在步骤4中，选择加入氢氧化钾水溶液，浓度为0.1—0.5mol/L，中性溶液的pH值范围为6—8，优选7—8。
[0019]步骤5，蒸发浓缩
[0020]将经过步骤4酸碱调控处理得到的中性溶液进行蒸发浓缩，此过程中溴化钾逐渐析出，待溶液蒸发至120℃—125℃后保温沉降，固液分离得到溴化钾粗盐和蒸发完成液。
[0021]步骤6，溴化钾粗盐纯化
[0022]将蒸发浓缩得到的溴化钾粗盐加水进行洗涤，加水量为溴化钾粗盐质量的0.5—1倍，洗涤后进行固液分离，得到溴化钾和洗涤液，洗涤液回到步骤5中，与步骤4得到的中性溶液、步骤8得到的滤液一起进行蒸发浓缩；
[0023]在步骤6中，加水量为溴化钾粗盐质量的0.5—1倍。
[0024]步骤7，降温冷却
[0025]将经过步骤5蒸发浓缩处理后得到的蒸发完成液降温冷却，温度降至15℃—35℃的温度区间后，得到低温溶液；
[0026]在步骤7中，蒸发完成液温度在120℃—125℃，采用自然降温速度即可。
[0027]步骤8，氟化钾水合物制备
[0028]向经过步骤7降温冷却处理的低温溶液中加入氟化钾晶种，析出固体后进行固液分离，固体为氟化钾水合物，滤液为循环母液回到步骤5的蒸发浓缩中，与步骤4得到的中性溶液、步骤6的洗涤液一起进行蒸发浓缩。
[0029]在步骤8中，氟化钾水合物为二水氟化钾和/或四水氟化钾。
[0030]本专利技术的一种分离碳酸钾、碳酸氢钾、溴化钾、氟化钾混合盐的方法，将碳酸钾、碳酸氢钾、溴化钾、氟化钾混合盐以碳酸氢钾、溴化钾、氟化钾水合物等无机物的形式提取利用，实现了资源回收，降低了混合盐对环境造成的污染和危害。
附图说明
[0031]图1为本专利技术涉及的一种分离碳酸钾、碳酸氢钾、溴化钾、氟化钾混合盐的方法的工艺流程图。
[0032]图2为本专利技术的碳酸钾、碳酸氢钾、溴化钾、氟化钾在不同温度下的溶解度曲线。
[0033]图3为本专利技术的二氧化碳碳化过程中碳酸根、碳酸氢根在不同pH值下的转化规律曲线图。
具体实施方式
[0034]下面结合具体实施例进一步说明本专利技术的技术方案。
[0035]首先，对碳酸钾、碳酸氢钾、溴化钾、氟化钾混合盐(实验样品)进行成分检测，主要成分详见下表。
[0036]序号检测项目质量百分数(wt％)1碳酸钾222碳酸氢钾263溴化钾27
4氟化钾25
[0037]其次，在室温20—30摄氏度下，采用本专利技术技术方案对上述碳酸钾、碳酸氢钾、溴化钾、氟化钾混合盐进行处理。
[0038]1.母液浸取
[0039]取1kg碳酸钾、碳酸氢钾、溴化钾、氟化钾混合盐于3L烧杯中，加入浸取母液后充分搅拌0.5h，浸取母液为室温下自行配制的饱和碳酸氢钾水溶液，由于浸取母液中碳酸氢钾处于饱和状态，混合盐中的碳酸氢钾无法溶解到浸取母液中，以固体形式存在，碳酸钾、溴化钾、氟化钾大部分溶解于浸取母液中，得到混合盐溶液；浸取后的混合盐溶液进行下一步骤。
[0040]即采用本专利技术技术方案进行母液浸取，利用无机盐溶解度的差异可使体系中的碳酸氢钾以固体形式存在，碳酸钾、碳酸氢钾、溴化钾、氟化钾在不同温度下的溶解度曲线见附图2，在相同温度下，碳酸氢钾的溶解度最低，其余三个组分(碳酸钾、溴化钾、氟化钾)的溶解度明显高于碳酸氢钾。
[0041]2.二氧化碳碳化
[0042]向经过步骤1母液浸取后得到的混合盐溶液中通入二氧化碳，混合盐溶液中碳酸钾转化为碳酸氢钾，当体系的pH值降至7—8时，停止通入二氧化碳，固液分离得到碳酸氢钾粗盐和滤液，二氧化碳碳化过程涉及的化学反应如下：
[0043]K2CO3+CO2+H2O＝KHCO3[0044]由于经步骤1母液浸取后得到的混合盐溶液属于饱和碳酸氢钾水溶液，通入二氧化碳后，体系中的碳酸钾转化为碳酸氢钾。
[0045]液相测定：二氧化碳碳化完成后，分别取不同pH值下的碳化盐溶液，固液分离后，采用化学滴定法检测滤液中碳酸钾和碳酸氢钾的百分含量(单位wt％)。
[0046]碳化后滤液中碳酸根、碳酸氢根百本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分离氟化钾、溴化钾、碳酸钾、碳酸氢钾混合盐的方法，其特征在于，包括母液浸取、二氧化碳碳化、碳酸氢钾粗盐纯化、酸碱调控、蒸发浓缩、溴化钾粗盐纯化、降温冷却、氟化钾水合物制备，其中：步骤1，母液浸取在碳酸钾、碳酸氢钾、溴化钾、氟化钾混合盐中加入浸取母液，浸取母液为处于饱和状态的碳酸氢钾水溶液，充分搅拌混合均匀，使混合盐中大部分氟化钾、溴化钾、碳酸钾溶解于浸取母液中，得到混合盐溶液；步骤2，二氧化碳碳化向经过步骤1母液浸取后得到的混合盐溶液中通入二氧化碳，混合盐溶液中碳酸钾转化为碳酸氢钾，当体系的pH值降至7—8时，停止通入二氧化碳，固液分离得到碳酸氢钾粗盐和滤液；步骤3，碳酸氢钾粗盐纯化向经过步骤2固液分离得到的碳酸氢钾粗盐中加水进行洗涤，加水量为碳酸钾、碳酸氢钾、溴化钾、氟化钾混合盐质量之和的1.5—2倍，洗涤后进行固液分离，得到碳酸氢钾和洗涤水，洗涤水作为步骤1的浸取母液进行使用，回到步骤1母液浸取中；步骤4，酸碱调控向经过步骤2的二氧化碳碳化处理后的滤液中先加入氢溴酸，使滤液pH值降至3—4，再加入氢氧化钾使溶液呈中性，得到中性溶液，体系中的碳酸氢钾全部转化为溴化钾；步骤5，蒸发浓缩将经过步骤4酸碱调控处理得到的中性溶液进行蒸发浓缩，此过程中溴化钾逐渐析出，待溶液蒸发至120℃—125℃后保温沉降，固液分离得到溴化钾粗盐和蒸发完成液；步骤6，溴化钾粗盐纯化将蒸发浓缩得到的溴化钾粗盐加水进行洗涤，加水量为溴化钾粗盐质量的0.5—1倍，洗涤后进行固液分离，得到溴化钾和洗涤液，洗涤液回到步骤5中，与步骤4得到的中性溶液、步骤8得到的循环母液一起进行蒸发浓缩；步骤7，降温冷却将经过步骤5蒸发浓缩处理后得到的蒸发完成液降温冷却，溶液温度降至15℃—35℃的温度区间后，得到低温溶液；...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟云龙，武海虹，吴丹，路绍琰，王泽江，郭淑元，张琦，黄西平，
申请(专利权)人：自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所，
类型：发明
国别省市：