Способ получения сульфата калия

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскип

Социалистичвских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 260681 (21) 3306172/23-26 1И) М. КП.

C 01 0 5/06 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

)$3) УДК 661. 832. .532.2(088.8) Опубликовано 3011.82. Бюллетень Но 44

Дата опубликования описания 301132

В.Г. Терло, Г.З. Зельманов, В.В. Козловский

И.Д. Соколов, Ю.С. Сафрыгин, А.В. Муравьев, .М.И. Муратова, И.И. Ковалишин и Н.В. Хабер (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский и проектн институт галургии (71,) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФАТА КАЛИЯ

Изобретение относится к химической технологии неорганических веществ, в частности к способам получения сульфата калия иэ двойных сульфатов калия и магния, например шенита К М9(804) б Н О, леонита

К1М9 (S 04) ° 4 Н О и др.

Известен способ получения сульфата калия, включающий смешение эпсомита (шенита, леонита) с хлоридом калия и водой с получением суспенэии с концентрацией твердой фазы

40-80%, кристаллизацию сульфата калия охлаждением, разбавление образующейся суспенэии до содержания твердой фазы 15-20% и последующуэ классификацию кристаллов сульфата калия 51 3.

Недостатком указанного способа я4пяется 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 рслорид калия растворяют в воде, после чего в.холодный раствор, полностью или частично насыщенный хлоридом калия, подают смесь шенита с хлоридом калия при периодическом перемешивании суспензий. Процесс конверсии проводят при комнатной температуре (2 ).

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

Цель изобретения — повышение содержания основного вещества в целевом продукте и улучшение его грануло. метрического состава.

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

На конверсии используют суспенэию, в которой весовое соотношение сульфата 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 соответствии с известным способом

977390

Средний размер кристаллов, мм

Содержание

К О в суль" фате калия, мас.Ъ

41,0

22,5

6,1

5,7 10,4

30,4

О,3О

51,7

0,05

38,2 О, 35

19,3

26,5

26,3

53,1

11,6

0,43

14,1

5,8

42,0

53,2

0,08

8,3 0,47

15,75 0,40

6,1 23,1

22,0

53 3

0,12

40,5

52,9

40,9

25,63 скорость разложения шенита и кристаллизации сульфата калия велика. При этом образуется раствор, пересыщенный по сульфату калия, и пересыщение сяижается в основном за счет образо.вания большого числа зародышей, что ведет к получению мелкокристаллического продукта.

В предлагаемом способе двойные сульфаты калия и магния разлагают суспенэией, 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 эа 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 и менее.0,08 пересыщение в растворе, возникающее при разложении, например, шенита, также .

0 2 5,91 11,81

Из приведенных в таблице данных видно, что разложение шенита суспен эней, 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 и оот т 0о,08 до 0,2 пересыщение снима5 ется на развитой кристаллической поверхности в основном за счет роста уже имеющихся кристаллов, что приводит к укрупнению продукта. Дальнейшее увеличение значения п приводит

10 ) 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 предла.— гаемом способах расход хлорида калия одинаков и определяется из уравнения материального баланса процесса.

Во всех опытах используют шенит следующего состава, мас.Ъ: К О 27,2;

Ng 4,5; SOp 32,0; С1 12,2; Н О 27,? и 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 и (весовое соотношение кристаллов сульфата калия к раствору хлорида калия) суспенэии, подаваемой на разложение шенита. Во всех опытах на

16 вес.ч. шенита подают 1,7 вес.ч. раствора хлорида калия (в соответствии с уравнениями материального

35 баланса). чество. Так, при разложении шенита

60 раствором хлорида калия в соответ ствии с известным способом (п=О) средний размер кристаллов сульфата калия равен 0,30 мм, а содержание

К О в продукте составляет 51,5%, 65 в то время как при разложении шенита

977390

Формула изобретения

Составитель Б. Нирша

Техред H.ÃàéäÓ

Редактор Т. Лопатина

Корректор В. Бутяга

Тираж 509 Подписное

ВНИИПИ Государственного комита СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 9101/27

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 суспенэией (п=0,12) средний размер кристаллов сульфата калия увеличивается до 0,47 мм, количество мелких фракций (-0,160 мм) снижается с

22,5% (при п=О) до 8,3%, а содержание К20 в конечном продукте повышается до 53,2Ъ.

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

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

1. Способ получения сульфата калия Конверсией двойных сульфатов калия и магния раствьром хлорида

5 калия, отличающийся тем, что, с целью повышения содержания основного вещества в целевом продукте и улучшения его гранулометрического состава, раствор хлорида калия

10 на конверсию подают в виде суспензии с сульфатом калия.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что указанную суспенэию используют с весовым соотноше$5 нием сульфата калия к раствору хлорида калия, равным (0,08-0,2)г1.

Источники информации, принятые во внимание прй экспертизе .® 1. Патент ФРГ 9 262787, кл. 12 Й 5/00, 1978.

2. Патент ГДР 9 121772, кл. 12 C 5/06, 1976 (прототип).