无机物工艺6-钾肥.ppt

一、复分解法生产硫酸钾 常用芒硝(Na2SO4)、无水钾镁矾(K2SO4·2MgSO4)、泻利盐与KCl复分解制取K2S04。 （1）六水或七水泻利(MgSO4·7H2O) 、和KCl复分解制取K2SO4 泻利盐和氯化钾在水溶液中，于25℃左右时产生如下两步转化反应： 一、复分解法生产硫酸钾 反应式如下： 2KCl+2 MgSO4+nH2O MgSO4·K2SO4·6H2O+(n-6)H2O+MgCl2 MgSO4·K2SO4·6H2O+2KCl+nH2O 2K2SO4+MgCl2+(n+6)H2O 第一步：得到软钾镁矾，钾的回收率达82％。母液经蒸发浓缩将未反应物以钾盐镁矾（KCl. MgSO4 . 3H2O）形式析出，仍回入循环制取软钾镁矾。 第二步：得到硫酸钾，钾的回收率达67％。母液中含有较多的氯化钾，可用来和硫酸镁进行转化反应，制取钾镁矾。 1，3－转化槽；2，5，9－转筒真空过滤机4－增稠器；6－转筒干燥管；7－真空蒸发器8－真空结晶器 二、以明矾石生产硫酸钾 分子式：KA13（SO4）2（OH）6或[K2O·3A12O3·4SO3·6H2O]是生产硫酸钾的重要原料。 方法:明矾石加工为硫酸钾的方法很多，其中比较重要的有还原热解法和氨浸法。 溶解性：不溶于水、盐酸、硝酸、氢氟酸、氨水；溶于氢氧化钠、氢氧化钾、热的浓硫酸和高氯酸。 焙烧:进行化学加工之前必须对矿石加以焙烧 KA13（SO4）2（OH）6=K 2 SO4· A1 2 （SO4）3 ·2 A1 2 O3+6H2O(气) 二、以明矾石生产硫酸钾 1. 还原热解法 明矾石中的硫酸铝在还原剂(煤气或蒸汽)的存在下进行还原热解，明矾石热解后再经碱浸、脱硅等步骤即可制得粗硫酸钾和氢氧化铝，再进一步加工可得硫酸钾和氧化铝。其示意流程图见下页。 还原热解法生产硫酸钾示意图 脱水焙烧 KA13（SO4）2（OH）6=K 2 SO4· A1 2 （SO4）3 ·2 A1 2 O3+6H2O(气) 还原热解 K 2 SO4· A1 2 （SO4）3 ·2 A1 2 O3+CO = K 2 SO4+ 3A1 2 O3+3CO2+3SO3 氧化铝与氢氧化钠溶液反应： Al2O3 + 2NaOH = 2NaAlO2 + H2O 分解反应： 在低温下加入氢氧化铝晶种时，氯酸钠便以Al2O3 · 3H2O的形式析出， 通常以Al（OH）3表示。 二、以明矾石生产硫酸钾 2. 氨浸法 氨浸法：氨碱法和氨酸法。两者都是将明矾石的脱水熟料用氨水进行浸取的： K2SO4·A12(SO4)3·2A12O3+6NH4OH→K2 SO4+3(NH4)2SO4+Al(OH)3↓+2A12O3 溶液中为K2SO4和(NH4)2SO4，可加工制成钾氮混合肥料，过滤得到的残渣(称为氨渣)含Al(OH)3和A12O3及来自明矾石原矿中的SiO2、TiO2、Fe2O3等杂质。 二、以明矾石生产硫酸钾 2. 氨浸法 氨碱法是用烧碱溶液提取氨渣中的A12O3和Al(OH)3，以NaAlO2的形式进入溶液： 2 Al(OH)3+2A12O3+6NaOH→6 NaAlO2+6H2O 残渣(称为碱渣、赤泥)一般排弃掉。 氨酸法是用硫酸溶液提取氨渣中A12O3和Al(OH)3，以A12(SO4)3的形式进入溶液： 2 Al(OH)3+2A12O3+9H2SO4→3 A12(SO4)3 硫酸铝可作造纸、印染、净水的化工原料。 二、以明矾石生产硫酸钾 2. 氨浸法 明矾石氨浸法的工艺流程如下图所示，在图中同时示出了氨碱法和氨酸法两种生产过程。 浆液循环结晶器优点： 在这种结晶器中有大量的晶体与过饱和溶液相接触，使其饱和度迅速消失，因而在器壁上的结垢大为减轻；同时晶浆浓度可提高到30％～40％，从而增加了晶体在结晶器的停留时间，可使其生产能力为清液循环结晶器的4～8倍。 氯化钾的干燥 转筒干燥机 沸腾干燥炉 1.转筒干燥机工作过程 湿氯化钾和热炉气向同一方向移动，这样可以 使炉气出口温度降低，从而防止氯化钾熔化。 成品氯化钾含水0.5~1.0% 2.沸腾干燥炉流程 沸腾干燥炉：燃烧室和干燥室两部分组成 燃烧室：钢板卷制，内衬耐火砖，一端装有喷 雾器，以重油或天然气为燃料。 干燥室：立式圆筒，温度为700~750度烟道气由燃烧室进入 干燥炉中，排除气体温度温度为100~115度。被气 体带走一部分氯化钾。 粉尘沉降室和旋风除尘器：回收尾气中的