长安娱乐-官网第23卷第1期海蝴盐与化工?4l?氯化钾和硝酸铵复分解循环法生产硝酸钾湖南岳阳市化工蓄电池厂张罡江祖建刘中华7/7/’内容提要舟绍巩氯化钾和硝酸铵为原料,理和工艺过程,分析了该工艺的经济效益.关键词氯化钾硝酸铵硝酸钾——_—一————一————一l前言体硝酸钾是一种无色透明晶体或白色粉末,}=要用r制造黑色火药,烟花炮竹,火柴,玻璃制品及光学玻璃等.长期以来,硝酸钾市场供不应求,属于紧缺产品.研究硝酸钾的合理生产方法对缓解市场供求矛盾有着一定的现实意义.国内硝酸钾生产方法主要有复分解浩和离子交换法.复分解浩是以硝酸钠和氯化钾为原料,通过复分解反应生成硝酸钾,副产品为氯化钠.该法工艺简单,原料利用率高.近几年,硝酸钠货源紧缺,价格上涨幅度较大,致使硝酸钾的生产成本大幅度提高,许多企业被迫停产.离子交换浩是以硝酸铵和氯化钾为原料,选用阻离子交换树脂为反应媒介,通过交换反应和再生反应生产硝酸钾.该浩所用原料硝酸铵较硝酸钠要廉价得多,而且生产的硝酸钾产品质量特别好,但是产品溶液浓度低,蒸发能耗高,副产品氯化铵难以回收利用.为克服上述两工艺方法的不足,从1990年开始研究以硝酸铵和氯化钾为原料,采用复分解循环法生产硝酸钾井副产氯化铵,现已建厂生产,弗通过了湖南省二轻工业局主持的技术鉴定.2工艺原理和工艺过程2.1I艺原理硝酸铵和氯化钾反应生成硝酸钾和氯化铵KCI+NH?N(审KNO3+NH?CI系统的溶一童多鼍田从图中各等温线可以看出,等温囝被划分为4个结晶区:即KCl区,NHCI医,KNO1区和NHNO区.溶解度图表明,当温度降低时硝酸钾结晶区增大很多,因此选择台理的工艺条件,可以使硝酸铵和氯化钾混和的浓溶液在冷却时,能有大部分的硝酸钾结晶出来.再选择适当条件使氯化铵结晶出来,以达到分离硝酸钾与氯化铵的目的,母液再朴充氯化钾与硝酸铵,以达到循环生产的目的.2.2工艺过程(1)将NH.NO和KCI按一定比例溶干水,加热到l00,调整浓度为42.Be,然后使溶液冷却至25,析出KNO晶体.在25下分离出KNO沉淀,分离出的KNO经离心脱水后,即得帆KNO(一般含有05%以下的铵盐,分离的母液供F一步使用.(2)将第一步所得溶液,再加人NHNO(原配溶液中NHNO量的55%)加热蒸发毛32.Be,冷却至4(】,滤出析出的氯化铵,经离心脱水后即得粗NHc1产品,因其中含有少量钾盐,故粗氯化铵义可称氮钾复台(3)第二步分离所得NHC1的母液,再加入KC1(原配溶液中KCI量的55%)加热到出KNO.在25cF分离出KNO,沉淀,将分离出的KNO经离心脱水后即得粗KNO,分离的母液供第二步使用.以下均按j述顺序循环往复操份,故法称之为复分解循环法.(4)将帆KNO加水溶化,加热蒸发奄5O.Be左右,令其冷却,滤出KNO并经离心,干燥,粉碎等工序,即得成品KNO,其母液与第二步所得母液一起循环使用.3产品质量和经济效益建厂规模为年产1500吨KNo,生产使用的KCI为青海钾肥厂所产,NHNO为湖北鄂西化工厂所产,现已生产了近900吨,其100~C并调整浓度为42.Be,冷却到25析产品质量,成本及利润见表l,表2和表3.指标名称lKN兰’%}fI’IGB19i8—86墩l996010J0.03l叫l0.01l0.25,蛮溯值1996801010.01510.0210.0110.23.0110.23项目消耗定颔单佗惮价(元)金额{元KCI(按100%计)098720NHNO3(~100%仆)O9578074I电200kWh0.5100堞(2,5122k.1)0.8】80】44水20036包装袋34十】55】下啬95管理赞40副产品NHCl07350245KNOI270O2”?0年产1500吨KNO1=厂,每年可创利147万元,而设备投资约8O万元,半年多便可收回垒部投资.4结论(1)该工艺设备简单,垒封闭生产,基本无环境污染.(2)该工艺利用廉价的NHNO代替较为紧悄的NaNO,生产1吨KNo,原料费用可降低80o元左右.(3)该法和离子交换法相比,虽然选用原料相同,但此法对原料质量要求不高,具有蒸发能耗低,副产品氯化铵易回收利用等优点.(4)此法原料利用率高,每产1吨KNO耗NHNO0.95吨,KC10.9吨,只要严格接操作规程操作,原料利用率可接近理论值.(5)所得粗KNO经溶化,重结晶,产品质量完垒可以达到国家GBI918—86一级标准,副产品NHcl符台农用化肥标准.

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