Способ получения сульфата калия Советский патент 1982 года по МПК C01D5/06 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТА КАЛИЯ

Изс5бретение относится к химической технологии неорганических веществ , в частности к способам полу чения сульфа,та калия из двойных сульфатов калия и магния, например шенита K2Mg(S04)a-6 HjO, леонита ( S 04)7. 4 Н2О и др. ,

Известен способ получения сульфата калия, включающий смешение эпсомита (шенита, леонита) с хлоридом калия и водой с получением суспензии с концентрацией твердой фазы 40-80%, кристаллизацию сульфата калия охлаждением, разбавление образующейся суспенз,ии до содержания твердой фазы 15-20% и последующую классификацию кристаллов сульфата калия 13.

I Недостатком указанного способа яапяется большой расход энергии на нагрев и охлаждение реагентов.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения сульфата калия конверсией двойных сульфатов калия и магния раствором хлорида калия, согласно которому хлорид калия растворяют в воде, после чего В- холодный раствор, полностью или частично насыщенный хлоридом калия, подают смесь шенита с хлоридом калия

пр|й периодическом перемешивании суспензий. Процесс конверсии проводят при комнатной температуре 2 .

Недостатком способа является низкое качество получаемого сульфата калия (50,0% K;iO) , кроме того, получаемый продукт является мелкокристаллическим, что приводит к большим потерям сульфата калия при тран10спортировке, продукт пылит, слеживается.

Цель изобретения - повышение содержания основного вещества в целевом продукте и улучшение его грануло15метрического состава.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу конверсию двойных сульфатов калия и магния, например шенита, леонита и др., про20водят раствором-хлорида калия, который подают на конверсию в виде суспензии с сульфатом калия.

На конверсии используют суспензию, в которой весовое соотношение сульфа25та калия к раствору хлорида калия равно 0,08-0,20:1.

При. конверсии двойных сульфатов калия и магния, например шенита, леонита, раствором хлорида калия в

30 J;ooтвeтcтвии с известным способом

скорость разложения шенита и кристаллизации сульфата калия велика. При этом образуется раствор, пересыщенный по сульфату калия, и пересыщение слижается в основном за счет образования большого числа зародышей, что ведет к получению мелкокристаллического продукта.

В предлагаемом способе двойные сульфаты калия и магния, разлагают суспензией/ полученной при смешении раствора хлорида калия с кристаллами сульфата калия. Обработка двойных сульфатов калия и магния указанной суспензией также приводит к растворению шенита и образованию пересыщенного по сульфату калия раствора. Однако при этом пересыщение снимается в основном на уже имеющихся центрах кристаллизации за счет роста имеющихся кристаллов сульфата калия. В результате существенно уменьшается количество мелких фракций в продукте и улучшается его гранулометрический состав, что приводит к повышению содержания основного вещества в целевом продукте.

Оптимальным является режим, при котором двойные сульфаты калия и .магния, например шенит, разлагают суспензией, полученной смещением кристаллов сульфата калия с раствором хлорида калия в весовом соотношении от (0,08 до 0,2):1,

При значениях п менее.О,08 пересыщение в растворе, возникающее при разложении, например, шенита, также ;

Из приведенных в таблице данных видно, что разложение шенита суспеН знай, полученной при смешении кристаллов сульфата калия с раствором хлорида калия, позволяет значительно улучшить гранулометрический состав сульфата калия и повысить его каприводит к спонтанному образованию большого количества новых центров, что ведет к получению мелкокристаллического продукта.. При значениях п от 0,08 до 0,2 пересыщение снимается на развитой кристаллической

поверхности в основном за счет роста уже имеющихся кристаллов, что приводит к укрупнению продукта. Дальнейшее увеличение значения п приводит

к тому, что средний размер кристаллов сульфата калия также уменьшается за счет истирания кристаллов и увеличения скорости вторичного (ударного) зародышеобразования.

Как в известном, так и в предлагаемом способах расход хлорида калия одинаков и определяется из уравнения материального баланса процесса.

Во всех опытах используют шенит

следующего состава, мас.%: 27,2; Мд 4,5; S0|32,0; СП2,2 Нг.О 27, 26,0%-ный раствор КС1 (d - 1,173 г/см)

В таблице представлены результаты экспериментов, показывающие зависимость гранулометрического состава, среднего размера кристаллов и качества получаемого сульфата калия от п (весовое соотношение кристаллов сульфата калия к раствору хлорида калия) суспензии, подаваемой на разлолсение шенита. Во всех опытах на 16 вес.ч. шенита подают 1,7 вес.ч. раствора хлорида калия (в соответствии с уравнениями материального баланса).

51,7 53,1 53,2 53,3 52,9

чество. Так, при разложении шенита 60 раствором хлорида калия в соответIствии с известным способом () средний размер кристаллов сульфата калия равен 0,30 мм, а содержание в продукте составляет 51,5%, 65 в то время как при разложении шенита

суспензией ,12) средний размер кристаллов сульфата калия увеличивается до 0,47 мм, количество мелких фракций (-0,160 мм) снижается с 22,5% (при ) до 8,3%, а содержание К2.О в конечном продукте повьлшается до 53,2%.

Выход целевого продукта с предлагаемом способе такой же, как в известном, поскольку во всех случаях на 1 вее.ч. шенита подается одинаковое количество раствора хлорида калия.

Таким образом, предлагаекшй способ получения сульфата калия конверсией двойных сульфатов калия и магния, например шенита, суспензией, полученной при смешении кристаллов сульфатй калия с раствором хлорида калия обеспечивает увеличение-содержания основного вещества в целевом продукте и улучшает его гранулометрический состав за счет получения крупнокристаллического продукта.

Формула изобретения

калия, отличающийся тем, что, с целью повышения содержания основного вещества в целевом продукте и улучшения его гранулометрического состава, раствор хлорида калия на конверсию п 3дают в виде суспензии с сульфатом калия. 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанную суспензию используют с весовым соотношением сульфата калия к раствору хлорида калия, равным (,2):1.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

20 кл. 12 t 5/00, 1978.

2.Патент ГДР 121772, кл. 12 ,t5/06, 1976 (прототип).