直化法生产硫酸钾并副产几种高值副产品的方法

摘要

本发明提供了一种直化法生产硫酸钾并副产几种高值副产品的方法，包括硫酸钾子系统、高纯氯化镁子系统、硝酸钾子系统、轻质氧化镁子系统、氯化铵子系统、氮钾镁肥子系统六个产品子系统和一个氯化氢分离子系统，各子系统组成直化法综合系统，硫酸钾子系统与氯化氢分离子系统相结合，把氯化钾与硫酸铵制硫酸钾及氧化镁分解氯化氢与氨结合在一起，产生的副产氨与废氧化镁用于在硝酸钾子系统中生产硝酸钾，且利用上级系统工艺废渣生产下一级系统高值产品。本发明整个工艺无废物排放，实现了节能低成本，无排放的效果，产品成本低廉，而且产品种类多，商品性好，经济价值很高，应用范围广，具有较大的市场潜力和较高的经济、环境效益。

主权项

直化法生产硫酸钾并副产几种高值副产品的方法，包括硫酸钾子系统（1）、高纯氯化镁子系统（3）、硝酸钾子系统（4）、轻质氧化镁子系统（5）、氯化铵子系统（6）、氮钾镁肥子系统（7）六个产品子系统和一个氯化氢分离子系统（2），各子系统组成直化法综合系统，其特征是：所述硫酸钾子系统（1）与氯化氢分离子系统（2）相结合，把氯化钾与硫酸铵制硫酸钾及氧化镁分解氯化氢与氨结合在一起，产生的副产氨与废氧化镁用于在硝酸钾子系统中生产硝酸钾，且利用上级系统工艺废渣生产下一级系统高值产品，经过硫酸钾子系统（1）、高纯氯化镁子系统（3）、硝酸钾子系统（4）、轻质氧化镁子系统（5）、氯化铵子系统（6）、氮钾镁肥子系统（7）六个产品子系统生产出高质产品，其工艺步骤如下：　　硫酸钾子系统（1）：　　备料氯化钾、硫酸铵、添加剂、水，粉碎制浆、离心脱水、压块烘干，装入连续焙烧炉，温度先低后高375至500度之间，其反应式为：2KCl + (NH₄) ₂·SO₄  =  K₂SO₄ + HCl + NH₃，产生的气体氯化氢、氨气进入氯化氢分离子系统（2），固体冷却粉碎包装，出成品硫酸钾；　　氯化氢分离子系统（2）：　　氧化镁混合添加剂制球，来自硫酸钾子系统（1）炉气中的氯化氢和氧化镁球在反应炉中发生反应，反应式为：2HCl + MgO  =  MgCl₂ + H₂O，发生反应后的氧化镁球进入高纯氯化镁子系统（3），分离出氯化氢后的炉气为氨气，氨气进入轻质氧化镁子系统（5）；　　高纯氯化镁子系统（3）：　　来自氯化氢分离子系统（2）的发生反应后的氧化镁球用破碎机粉碎，加入热水溶解氯化镁，经过滤，产生的氧化镁渣固体进入硝酸钾子系统（4），液体氯化镁经精制、蒸发浓缩、结晶、离心脱水、烘干、包装得到成品高纯氯化镁；　　硝酸钾子系统（4）：　　来自高纯氯化镁子系统（3）的固体氧化镁渣加入稀硝酸和适量的水在反应釜中反应释放出大量的热，反应式为：MgO+ 2HNO₃  =  Mg（NO₃) ₂ + H₂O，再加入氯化钾进一步反应，反应式为：Mg（NO₃) ₂ + 2KCl  =  2KNO₃ + MgCl₂，经过滤，滤液加入添加剂精制后降温结晶，离心脱水，液体氯化镁进入轻质氧化镁子系统（5），固体经过烘干、包装得到成品硝酸钾；　　轻质氧化镁子系统（5）：　　来自硝酸钾子系统（4）的氯化镁溶液与碳酸钠在反应釜中反应得氯化钠和碳酸镁，反应式为：MgCl₂ + Na₂CO₃  =  2NaCl + MgCO₃，液体主要含氯化钠，经蒸发浓缩得固体氯化钠，作为系统循环使用，固体碳酸镁经离心脱水，在焙烧炉中焙烧得成品轻质氧化镁，来自氯化氢分离子系统（2）的氨气与作为系统循环使用的氯化钠和来自碳酸镁焙烧炉及碳酸氢钠焙烧炉的二氧化碳通过在反应釜中发生反应，反应式为：NaCl + NH₃ + CO₂ + H₂O  =  NH₄Cl + NaHCO₃，反应后液体氯化铵进入氯化铵子系统（6），固体碳酸氢钠经焙烧炉焙烧得碳酸钠，反应式为：2NaHCO₃  =  Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O；　　氯化铵子系统（6）：　　来自轻质氧化镁子系统（5）的氯化铵液体经蒸发浓缩、离心脱水、烘干包装得成品氯化铵；　　氮钾镁肥子系统（7）：　　来自硝酸钾子系统（4）的固体滤渣，直接包装作为商品氮钾镁肥出售。