[发明专利]一种硝酸钾的生产方法

说明书

本发明公开了一种硝酸钾的生产方法，包括如下步骤：步骤(1)：氧化镁、氯化钾和硝酸反应；步骤(2)：步骤(1)反应液经固液分离处理得滤液；步骤(3)：向步骤(2)的滤液中混入助溶剂；步骤(4)：对步骤(3)得到的结晶料液进行固液分离，得到硝酸钾。本方法原料易得，成本低，工艺绿色环保，助溶剂可反复回收套用。与传统复分解工艺相比产品纯度更高，得率也更高，副产氯化镁用途更广，同时也避免了使用硝酸铵给生产带来的危险性和原料运输的不便。

技术领域

本发明涉及无机化工技术领域，具体的涉及一种高纯硝酸钾的生产方法

背景技术

硝酸钾(KNO₃)别名硝石、土硝，是一种重要的无机化工产品和无氯氮、钾二元高品质复合肥。作为农用钾肥，硝酸钾作用大大优于氯化钾。具有显著提高作物品质和增产增收的效果。非肥料用途的硝酸钾是制造黑色火药的原料，也用于火焰以产生紫色火花。医药工业可用于生产青霉素钾盐、利福平等药物。食用硝酸钾在食品工业中用作发色剂和防腐添加剂。还可以用作玻璃澄清剂和制造汽车车灯玻壳、光学玻璃、计算机和电视机显像管玻壳等。此外，在化工、烟草、冶金等行业中，硝酸钾还可用作催化剂、制造卷烟用纸和选矿剂等。目前国内生产硝酸钾的方法主要有复分解法和离子交换法。

复分解法通常采用硝酸铵和氯化钾作为原料制得硝酸钾，并副产氯化铵。该方法不仅生产成本高，副产氯化铵价格低，而且由于使用的原料硝酸铵是一种危爆品，国家对其生产、运输采取了严格的限制措施，因而使硝酸钾生产受到制约。

离子交换法是将硝酸铵和氯化钾通过离子交换反应制得硝酸钾。该方法虽然产品质量有所提高，但能耗大、设备结构复杂投资费用高。

发明内容

基于技术背景存在的问题，本发明提出了一种高纯硝酸钾的生产方法，旨在提高硝酸钾的纯度和收率。

一种硝酸钾的生产方法，包括如下步骤：

步骤(1)：氧化镁、氯化钾和硝酸反应；

步骤(2)：步骤(1)反应液经固液分离处理得滤液；

步骤(3)：向步骤(2)的滤液中混入助溶剂；所述的助溶剂为C1～C4的醇；

步骤(4)：对步骤(3)得到的结晶料液(结晶溶液体系)进行固液分离，得到硝酸钾。

本发明所述的制备方法，创新性地将所述的合成方式和所述的结晶工艺配合，可以提升产物的纯度和收率。此外，本发明方法还具有原料易得、能耗低、生产工艺绿色环保等特点。

本发明所述的制备方法，通过所述的合成方法，配合在结晶过程中添加的助溶剂的作用，可以结晶得到高纯硝酸钾。

研究发现，步骤(1)合适的制备参数下，可进一步改善制得的硝酸钾的纯度和收率。作为优选，将氧化镁和氯化钾加入到质量分数为50％～60％的硝酸中，控制反应温度在60℃～110℃，反应液PH值控制在2～7。

作为优选，步骤(1)中，氧化镁、氯化钾和硝酸的摩尔比为1∶2∶2。

作为优选，步骤(1)中，反应0.5小时～1.0小时。

本发明中，对步骤(1)得到的反应液进行趁热过滤，去除杂质，得到所述的滤液。

配合步骤(1)的制备方法，再协同配合于在所述的滤液中创新性添加的助溶剂，可以出人意料地提升得到的硝酸钾的纯度。

所述的助溶剂为可与水无限比混溶的醇。

作为优选，所述的助溶剂为甲醇和/或乙醇。研究发现，采用该优选的物料，可在保证高纯度下，进一步提升产物的收率。

本发明中，步骤(3)中，将滤液进行冷却降温，并且在降温过程中向溶液中加入助溶剂，继续搅拌降温结晶，以确保硝酸钾充分析出。