[发明专利]一种硫酸钾晶体生长促进剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种硫酸钾晶体生长促进剂及其应用。

背景技术

现有技术中，普遍使用醇作为沉淀剂来促进硫酸钾晶体的生成，其作用原理在于：醇作为沉淀剂时，硫酸钾在可溶性醇和水的混合溶液中的溶解度比在纯水溶液中的溶解度大幅度下降。但使用醇作为沉淀剂时，虽然在实验室具有可操作性，但在具体的工业应用过程中，由于醇都具有易燃易爆、刺激性的特性，最常用的甲醇还具有毒性及腐蚀性；且甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇等几种醇在生产中储存要求严格，操作不便，存在很多的安全隐患。稍有疏忽大意，就可能造成大的安全事故(如燃烧、爆炸)；生产过程中容易使工作人员患职业病。

在使用醇类物质沉淀制备硫酸钾晶体的半年的实际生产中，就发生过甲醇泄漏、操作工人有头痛、恶心等不适症状，导致工厂停产进行工艺改造。

发明内容

针对上述技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种简单、安全，在无需使用醇类物质的前提下能使硫酸钾高效结晶的硫酸钾晶体生长促进剂。

本发明的另一目的在于提供一种能够获得高质量硫酸钾产品、安全、高效、成本低的上述硫酸钾晶体生长促进剂的应用。

本发明的技术方案：

一种硫酸钾晶体生长促进剂，该晶体生长促进剂由三聚磷酸钠、磷酸氢二铵、硫酸镁、尿素和氯化钠组成，三聚磷酸钠、磷酸氢二铵、硫酸镁、尿素和氯化钠的质量比为0.15～0.32:0.12～0.20:0.27～0.35:0.05～0.10:0.10～0.27。

晶体生长促进剂与硫酸钾中钾离子的质量比为0.035～0.2:1。

将上述晶体生长促进剂应用于处理钾离子浓度不低于100g/L的水溶液。

处理过程中，控制溶液的pH为6.5～12。

处理过程中，优选温度不低于10℃。

在上述处理过程中，加入晶体生长促进剂的同时加入硫酸铵。

硫酸铵、晶体生长促进剂与钾离子的质量比为1.85～3.72:0.035～0.2:1。

硫酸铵、晶体生长促进剂与钾离子的质量比优选为1.85～3.72:0.035～0.1:1。

所述的晶体生长促进剂应用于处理含硫酸钾的水溶液。

处理过程中，控制溶液的pH为6.5～12。

处理过程中，优选温度不低于10℃。

处理上述水溶液后，过滤，滤渣加入氨水溶液精制，过滤、干燥，得到硫酸钾产品。

将上述晶体生长促进剂应用于处理含钾、氯离子的固废物，包括以下步骤：将固废物通过加水浸出，向浸出液中加入碱性物质、可溶性碳酸盐除杂，以及浓缩之后，得到K⁺的浓度为100g/L以上的浓缩液；向浓缩液中加入硫酸铵及晶体生长促进剂，反应，过滤，滤渣加入氨水溶液精制，过滤、干燥，得到硫酸钾产品。

所述固废物为钢铁企业所产生的烧结机头电除尘灰、瓦斯灰和/或其它干法收尘灰。

加水浸出，使其中的钾、氯离子及其他可溶性杂质离子进入到水中，得到浸出液和浸出渣。

加入碱性物质除杂的过程为：向浸出液中加入占所述的浸出液重量为0.08～5％的碱性物质，并调节溶液的pH值至7～14，进行除杂。

加入可溶性碳酸盐除杂的过程为：加入碱性物质除杂完成后，进一步向除杂后溶液中加入占所述溶液重量0.08～10％的可溶性碳酸盐，进行除杂。

所述浸出液中K₂O≥0.8％、Na₂O≥0.1％、Cl^-≥1.0％。

所述的碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、生石灰、熟石灰中的一种或几种，加入碱性物质调节溶液的pH值至7～14除杂。

所述的可溶性碳酸盐为碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸铵、碳酸氢铵中的一种或几种。

本发明的有益效果：

本发明提供了一种简单、安全，在无需使用醇类物质的前提下能使硫酸钾高效结晶的硫酸钾晶体生长促进剂。