[发明专利]一种利用工业副产物硫酸铵生产硫酸钾的方法

说明书

本发明公开了一种利用工业副产物硫酸铵生产硫酸钾的方法，该方法直接使用工业副产物硫酸铵作为原料与氯化钾通过热复分解的方法制备硫酸钾，其中，所述的工业副产物硫酸铵为以有机腈类化合物或者酰胺类化合物为原料，以硫酸作为催化剂制备有机酸或酯类化合物而副产得到的含有少量有机杂质的硫酸铵，本发明提供的方法，在对原料的加热过程中，硫酸铵中的有机杂质能够燃烧从而被除去，同时，反应体系利用有机杂质在燃烧时释放的热量促进硫酸铵与氯化钾的热复分解反应的进行，从而降低了制备过程中能源的消耗，同时解决了含有有机杂质的硫酸铵无法利用，难以排放的问题。

技术领域

本发明涉及化工生产领域，尤其涉及一种利用工业副产物硫酸铵生产硫酸钾的方法。

背景技术

以有机腈类化合物或者酰胺类化合物为原料，以硫酸作为催化剂制备有机酸或酯类化合物时，会副产大量的硫酸铵或者硫酸氢铵，在工业上，副产物硫酸氢铵也会通过向体系中通入氨气的方法转化为硫酸铵。但是，不论是直接还是间接得到的副产物硫酸铵通常都会夹带少量有机杂质，将夹带杂质的副产物硫酸铵在经过纯化后能够得到纯净的硫酸铵固体，尽管纯化后的硫酸铵可以作为农用肥料销售，但纯化过程增加了能耗成本，而且硫酸铵产能过剩严重，副产硫酸铵的销售及处理面临着较大压力。

硫酸钾是一种重要的化学肥料，而我国是传统农业大国，因此，对硫酸钾的需求量越来越高。硫酸钾传统生产方法是用氯化钾和硫酸在曼海姆炉中进行反应，该工艺腐蚀性极强、生产成本高，消耗硫酸并产生大量副产物盐酸需要进行无害化处理，然而，采用硫酸铵法制备硫酸钾则可以避免上述问题，但是目前在工业上通常使用复分解法用硫酸铵制备硫酸钾，复分解法不仅工艺条件复杂，操作繁琐，如工艺步骤中包括蒸发、结晶、过滤等多参数、高能耗的步骤，而且母液循环量大，常常有废水排放，不符合环保要求。

目前，现有技术中存在以氯化钾和硫酸铵为原料制备硫酸钾的方法，如中国专利CN1127220A公开了一种一步法制取硫酸钾的方法，该方法将氯化钾与硫酸铵混合球磨造粒，再经焙烧制备硫酸钾以及氯化铵，其中，制得的氯化铵用水吸附，形成氯化铵饱和溶液，该方法需要使用球磨机和造粒机；而且其焙烧温度较高，既增加了能耗，又导致硫酸铵分解严重，硫酸铵消耗高，若要获得固态氯化铵产品还需要对氯化铵饱和溶液进行冷却结晶分离，操作繁琐且生产成本高。

又如中国专利CN1120017A公开了氯化钾和硫酸铵热复分解法制硫酸钾及其工艺，该工艺也需要将原料预先粉碎至200目，而且该工艺在原料需额外加入硫酸溶液、碳酸铵、表面活性剂等反应助剂，极大地增加了生产成本。

此外，上述方法均是利用纯化后硫酸铵为原料与氯化钾进行反应制备硫酸钾，而无法直接利用夹带有机杂质的硫酸铵原料。

因此，亟需开发一种能够直接利用夹带有有机杂质的工业副产物硫酸铵，而且制备工艺简单、操作条件温和的制备硫酸钾的方法。

发明内容

本发明提供了一种直接利用含有有机杂质的工业副产物硫酸铵制备化学肥料硫酸钾的方法，以解决含有有机杂质的硫酸铵难于处理，化学肥料硫酸钾生产工艺复杂、成本高的问题。

为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现：以有机腈类化合物或者酰胺类化合物为原料，以硫酸作为催化剂制备有机酸或酯类化合物而副产得到的硫酸铵含有少量有机杂质，直接使用上述副产硫酸铵作为原料与氯化钾通过热复分解的方法制备硫酸钾，在对原料的加热过程中，硫酸铵中的有机杂质能够燃烧从而被除去，同时，反应体系利用有机杂质在燃烧时释放的热量促进硫酸铵与氯化钾的热复分解反应的进行，从而降低了制备过程中能源的消耗，同时解决了含有有机杂质的硫酸铵无法利用，难以排放的问题，从而完成了本发明。

本发明提供了一种利用工业副产物硫酸铵生产硫酸钾的方法，其特征在于中，所述方法包括以下步骤：

步骤1，将硫酸铵与氯化钾混合；

步骤2，焙烧步骤1混合后的体系；