[发明专利]从玉米浸泡液中提取钾制备人造光卤石和氯化钾的工艺

说明书

本发明涉及一种从玉米浸泡液中提取钾制备人造光卤石和氯化钾的工艺，属于资源循环利用领域。步骤包括玉米浸泡液预处理、吸附处理、解析处理、浓缩处理、人造光卤石制备、氯化钾制备等。本发明作为从玉米浸泡液中提取钾制备钾盐的首创技术，开辟了一种从玉米浸泡液中提取钾元素进而制得人造光卤石和氯化钾的工艺路线，是可再生资源循环利用项目，减少矿物资源的消耗，实现碳中和，并在一定程度上弥补钾原料的进口依赖。对农业发展和环境保护意义重大。本发明的工艺方法可将玉米浸泡液的钾提出，其提出率可以达到95%以上，制备的人造光卤石可用于制备氯化钾，制备的氯化钾可以达到GB/6549‑2011工农业氯化钾优等品质量要求。

技术领域

本发明涉及资源循环利用领域，特别涉及一种从玉米浸泡液中提取钾制备人造光卤石和氯化钾的工艺。从玉米浸泡液中提取钾元素并制备人造光卤石和氯化钾，将源于玉米的钾制成钾盐用于工业或农业，实现钾资源的循环利用。

背景技术

钾是肥料三元素之一，植物体内含钾一般占干物质重的0.2%~4.1%，仅次于氮。钾在植物生长发育过程中，参与60种以上酶系统的活化，光合作用，同化产物的运输，碳水化合物的代谢和蛋白质的合成等过程。中国既是农业大国，也是贫钾国家，中国钾资源可开采储量占全球9%左右，消费量占全球26%左右，2020年钾盐年需求量突破1000万吨，自给率不足60%，进口依赖度较高。国产钾肥主要以含钾矿物、盐湖资源、海水苦卤等矿物为原料生产氯化钾，消耗不可再生矿物资源且势必影响资源所在地生态环境。

发明内容

本发明的目的在于提供一种从玉米浸泡液中提取钾制备人造光卤石和氯化钾的工艺，实现可再生资源的循环利用，减少矿物资源的消耗，保护生态环境。本发明通过提取玉米浸泡液中的钾制备人造光卤石和氯化钾，实现钾元素在农作物种植、农产品加工、钾元素提取回收的循环利用。本发明可将玉米浸泡液的钾提出，提出率可以达到95%以上，制备的人造光卤石可用于制备氯化钾，制备的氯化钾符合GB/6549-2011工农业氯化钾优等品质量要求。

本发明是以玉米浸泡液为原料，从中提取钾元素，玉米浸泡液是玉米深加工第一道工序，即玉米需经过亚硫酸浸泡使籽粒软化、玉米皮与胚乳分离、淀粉与蛋白分离后进行后续研磨加工，在浸泡过程中玉米籽粒中的钾元素随可溶蛋白等成分一同溶出至浸泡液中，进而为钾的循环利用提供了机会。从玉米浸泡液中提取钾元素进而制得人造光卤石和氯化钾，实现钾元素循环利用，减少矿物资源和盐湖资源消耗，实现碳中和，并在一定程度上弥补钾原料的进口依赖。对中国农业发展和环境保护具有重大意义。

本发明的上述目的通过以下技术方案实现：

从玉米浸泡液中提取钾制备人造光卤石和氯化钾的工艺，包括以下步骤：

步骤（1）、玉米浸泡液预处理：采用沉降或膜过滤方式去除玉米浸泡液中的固形物，收集清澄的玉米浸泡液用于提取钾元素；

步骤（2）、吸附处理：将玉米浸泡液采用正进或反进料方式通过阳离子树脂交换柱吸附钾离子；

步骤（3）、解析处理：用洗脱剂对吸附饱和的阳离子树脂交换柱进行洗脱，收集解析液；

步骤（4）、浓缩处理：取步骤（3）所得的解析液视工艺需要调节pH值后，采用膜过滤或电渗析进行预浓缩，然后继续采用热浓缩的方式得到后续结晶所需浓度的浓缩液；

步骤（5）、人造光卤石制备：取步骤（5）得到的浓缩液降温结晶得到人造光卤石；剩余结晶母液一返回步骤（3）用于配制洗脱剂；

步骤（6）、氯化钾制备：取步骤（5）所得人造光卤石进行水盐转化得到氯化钾产品；剩余结晶母液二返回步骤（4）热浓缩工序。

步骤（1）玉米浸泡液预处理，玉米浸泡液可选择采用螯合阳离子交换树脂去除玉米浸泡液中的钙镁离子；