本发明专利技术提供一种使用钾盐镁矾混盐与氨作为唯一可消耗的原料回收硫酸钾(SOP)、硫酸铵、表面改性的氢氧化镁和/或氧化镁的整体化方法。该方法包括用水处理钾盐镁矾混盐以获得固体软钾镁矾和软钾镁矾最终液体。用在该方法本身中产生的CaCl2使软钾镁矾最终液体脱硫，然后蒸发以获得光卤石晶体，由光卤石晶体回收KCl，同时富含MgCl2的溶液用作MgCL来源。在脱硫期间产生的石膏与氨水和CO2反应，以生成硫酸铵和碳酸钙。然后锻烧如此获得的碳酸钙以获得CaO和CO2。然后在除去碳酸的水中熟化CaO，所述熟化CaO与上述产生的富含MgCl2的液体反应，以制备Mg(OH)2于CaCl2水溶液中的浆料。在加热条件下向该浆料中加入表面改性剂，冷却后，所述浆料更容易过滤并生成表面改性的Mg(OH)2。然后在上述脱硫过程中再循环富含CaCl2的滤液。然后锻烧固体表面改性的Mg(OH)2以制备MgO或本身用于适当应用。软钾镁矾和KCl反应生成固体形式SOP，同时在软钾镁矾生产步骤中再循环该液体。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术提供用于同时制备硫酸钾(SOP)、硫酸铵、表面改性的氢氧化镁和/或氧化镁的方法，其特征在于用钾盐镁矾混盐与氨作为唯一可消耗的原料同时产生所述产物。
技术介绍
钾盐镁矾混盐由盐卤获得。其纯的形式是KCl. MgSO4. 3H20的复盐，尽管当由盐卤获得时，其通常含有杂质NaCl和MgCl2. 6H20。硫酸钾是包含50% K2O和18%硫的双重化肥。如现有技术所记载，其还有其他应用。氢氧化镁在商业上用于纸浆和造纸工业，也用作抗酸剂、阻燃剂、弱碱并用作制备化肥、氧化镁和多种镁化学品的中间体。硫酸铵用作包含21. 5% N和6% S的双重化肥。其也用作制备各种化学品的原料。可以参考(ihosh等人的美国专利7，041，沈8(2006年5月9日)，其广泛覆盖了与由盐卤来源制备硫酸钾(也称为SOP)有关的现有技术。也可参考相同专利，其公开了由钾盐镁矾混盐和石灰以整体方式制备硫酸钾和氧化镁。获得作为副产物的石膏。用所述方法中的水和废料流处理由盐卤通过曝晒蒸发而获得的粗的钾盐镁矾盐，以将其转化为软钾镁矾(K2SO4. MgSO4. 6H20)，同时浸出存在于粗钾盐镁矾中的不需要的杂质。含有K+、Na+、Mg2+、Cr和SO/—的浸出液用CaCl2脱硫，并进一步蒸发以回收光卤石复盐(KC1. MgCl2. 6H20)，其用水分解并热浸出以获得纯的形式的KC1，同时用石灰处理富含Mg2+的母液以生成Mg(OH)2,同时生成脱硫需要的CaCl2。用水处理软钾镁矾和KC1，以回收固体形式的K2SO4,同时母液在钾盐镁矾分解步骤中回收。该方法的主要缺点是石灰的质量可以改变，且氢氧化镁的质量可以随之改变。另一个缺点是副产物石膏的处理，其往往难以找到销路。可以参考Knudsen的美国专利4，504，458 (1985年3月12日)，其公开了通过使石膏的水性浆料在酸性条件下通过阴离子交换器(氯化物形式)，形成氯化钙溶液和硫酸盐形式的树脂，从而将石膏转化为硫酸钾或硫酸钠的方法。然后所述阴离子交换树脂与氯化钾或氯化钠溶液接触，从而生成吸附有硫酸盐的树脂，以形成吸附有氯化物的树脂和硫酸钾或硫酸钠溶液。可以参考E. Sacher, ISMA Tech. Conf. 1968，其描述了由天然石膏制备硫酸铵的 Merseberg 方法。也可以参考N. D. Gopinath 在 Phosphoric Acid，第 1 卷，第 II 部分(Α. V. Slack 编著)，Marcel Dekker, New York, 541-566 (1968)中的文章"Disposal or use of gypsum in production of ammonium sulfate"，其讨论了通过石膏与碳酸铵反应将石膏转化为硫酸铵。没有给出详细的方法参数，也没有提到副产物碳酸钙的用途。在湿法制备磷酸期间，基本原料(大部分磷肥由其制备)浓缩的磷酸盐岩与硫酸反应，其导致大量副产物石膏(称为“磷石膏”)的产生。已经有多种提议，通过化学方法将磷石膏和石膏转化成有用且经济的产物。在每种情况中，尽管是技术上可行的，需要进行转化的化学品价值已经大于所得产物的价值。一个例子是石膏与氨和二氧化碳反应形成硫酸铵和碳酸钙。由于与天然石膏相比的低纯度，以该方式利用磷石膏被证明不是经济的。也可参考M. Chou 等人在 www. anl. gov/PCS/acsfuel/preprint % 20archive/ Files/40_4_CHICAGQ_08-95_0896. pdf 中的文章。其教导了由石膏生产硫酸铵和碳酸钙。该反应产生不溶性碳酸钙和硫酸铵溶液。 其作者声明，尽管原则上是有吸引力的，但由于围绕天然石膏的价值和质量问题以及不能获得经济的二氧化碳源，该技术不是商业可行的。可以参考Solvay法，其教导了由NaCl、NH3和(X)2制备纯碱并同时生成NH4Cl。通过煅烧石灰岩(CaCO3)获得CO2,同时所得石灰与NH4Cl反应以回收氨并同时生成废料CaCl2, 其作为流出物流出。氧化镁是在多种工业中具有应用的重要化合物。氧化镁具有价格合理的氧化物的最高熔点，因此其是耐火砖及其他材料的重要原料。这是除^o2之外唯一可经受2000°C以上长期加热的材料。可以参考(ihosh等人的美国专利申请20007019121，其公开了由镁盐与苛性钠或石灰反应制备MgO的方法。直接锻烧粗Mg(OH)2，然后用水处理以自发粉碎团块，从而生成浆料并溶解掉可溶盐。该浆料比初始Mg(OH)2浆料更容易过滤和洗涤。没有提到加速Mg(OH)2 浆料本身的过滤的任何方法。专利技术目的本专利技术的主要目的是设计由钾盐镁矾混盐与氨同时制备硫酸钾、硫酸铵、氢氧化镁和/或氧化镁的整体化方法。另一个目的是通过已知现有技术Merseberg法将美国专利7，041, 268的SOP/MgO 法中产生的副产物石膏转化成更有价值的硫酸铵化肥，同时在整体化方法本身中使用副产物碳酸钙。另一个目的是使碳酸钙经受煅烧并在生产硫酸铵中利用二氧化碳。另一个目的是利用煅烧碳酸钙所得石灰，从而制备Mg(OH)2以及CaCl2共产物，所述CaCl2共产物是软钾镁矾最终液体脱硫所需要的。本专利技术的另一个目的是在该方法本身中产生具有稳定的高质量的石灰，从而使由其获得的Mg(OH)2也具有稳定的高质量。另一个目的是表面改性Mg(OH)2,以改善其在处理期间的可过滤性。另一个目的是在需要这种改性的应用中使用这种表面改性的Mg(0H)2。另一个目的是使该表面改性的Mg(OH)2经历煅烧，从而制备不含表面改性剂且纯度彡97%的MgO。另一个目的是过滤现有技术美国专利7，041，268方法的软钾镁矾最终液体，以确保脱硫液体所获得的石膏(其随后用于Merseberg法)不含不溶性物质。另一个目的是用水洗涤石膏以去除可溶盐，从而确保硫酸铵液体和碳酸钙不含这种杂质。另一个目的是确保Merseberg法中石膏转化率> 95%。另一个目的是用硫酸中和Merseberg法的滤液中的残留氨，以免去氨回收的需要，同时升高液体中硫酸铵的浓度。另一个目的是使硫酸铵水溶液经受蒸发结晶，以回收固体硫酸铵并在硫酸铵生产后续批次中再循环硫酸铵母液。另一个目的是利用石膏在水中相对高的可溶性，以洗去碳酸钙中的残留石膏并使碳酸钙的纯度提高等级到> 98%。另一个目的是利用高纯度CaCO3来启动整体化方法。另一个目的是最小化该方法对淡水的要求。专利技术简述因此，本专利技术提供用于同时制备硫酸钾(SOP)、硫酸铵、表面改性的氢氧化镁和/ 或氧化镁的方法，其特征在于用钾盐镁矾混盐与氨作为唯一可消耗的原料同时产生所述产物，所述方法包括以下步骤a)在第一反应区中通过水溶液浸出法将钾盐镁矾混盐转化为软钾镁矾，其中所述水溶液浸出法包括使钾盐镁矾混盐与水和步骤(e)的SOP最终液体反应，然后分离纯的软钾镁矾和软钾镁矾最终液体(SEL)；b)用CaCl2水溶液处理步骤(a)获得的透明软钾镁矾最终液体，以分离出石膏形式的硫酸盐，然后过滤该团块(mass)以回收石膏和脱硫的软钾镁矾最终液体；c)蒸发步骤(b)获得的脱硫的软钾镁矾最终液体，以获得固体光卤石和富含 MgCl2的液体；d本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·K·戈什，H·M·莫迪，J·R·丘纳瓦拉，M·R·甘德海，H·C·贝贾吉，P·麦蒂，H·L·乔什，H·H·德雷亚，U·P·萨雷亚，
申请(专利权)人：科学与工业研究委员会，
类型：发明
国别省市：
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