[发明专利]硫酸钾生产新工艺

说明书

本发明涉及一种利用芒硝和氯化钾为原料制取硫酸酸钾的生产新工艺。

硫酸钾是一种高效无氯钾肥，含K₂O50％左右。它能有效地加强农作物光合作用，促进碳水化合物和蛋白质的形成，提高作物的成活率。它能使作物的根茎健壮，从而增强其抗旱、抗寒、抗病与抗倒伏的能力。因此，被广泛用于各种农作物和经济作物，同时又是忌氯作物的专用钾肥。

据有关资料表明，全世界1979年消费硫酸钾约246万吨左右，1982年约232万吨左右，目前的年消费量维持在260万吨左右。总的来看世界上硫酸钾的生产量和消费量是比较稳定的，但供求能力仍有显著的区域不平衡性。西欧是硫酸钾用量最多的地区，1982年消费约110万吨，亚洲也是硫酸钾的重量消费地之一，中国又是亚洲最大的硫酸钾消费国。根据我国农业部专家近期预测：我国农业长期以来，农民施肥过程中“重氮、磷而轻钾”的意识非常严重，致使土壤钾素水平日益下降，综合肥效不高。我国耕地面积约14.9亿亩，缺钾面积3.4亿亩，而且缺钾面积还在不断扩大。近年来，国家高度重视农业发展问题，提出要大力发展“两高一优”农业，而优质高效化肥又是发展“两高一优”农业的根本保证。

据市场调查结果表明，我国农业对硫酸钾产品的需求量从90年开始呈上升趋势，1990年需求量30万吨，94年猛增至90万吨，预计到2000年，硫酸钾需求量可能超过100万吨。而我国硫酸钾生产能力却严重不足。93年国内生产总量只有10万吨，95年还不足20万吨，供需矛盾十分突出，国家不得不拿出大量外汇从国外进口硫酸钾产品。1992年进口57万吨，1993年进口70万吨，1994年进口73万吨，1995年进口64万吨，以缓解国内市场需求。

市场需求促进生产发展，生产发展满足市场需求。近几年来，国内凡具备一定条件的地区和企业，纷纷都在根据本地区本企业的特点，研究生产硫酸钾的工艺方法。截止目前为止，国内外生产硫酸钾的方法约有十七种。

硫酸钾的生产除海盐苦卤加工法外，一般都以硫酸或硫酸盐为主要原料与氯化钾进行复分解反应制得，硫酸盐中又以硫酸铵、硫酸镁、硫酸钠为最多。在中国专利94111797.9中公开了“一种制造硫酸钾”的新工艺，该工艺是以芒硝和氯化钾为原料，经复分解反应制取硫酸钾。该工艺的理论基础是Na⁺、K⁺、Cl^-、SO₂^2--H₂O四元体系相。其工艺步骤是将芒硝与氯化钾在水中进行间接复分解法制取硫酸钾，其反应式为：

  ①

     ②

其特点是将第①步反应的生成物分离得钾芒硝及其母液(1号母液)：将钾芒硝与氯化钾进行第②步反应分离得硫酸钾及母液(2号母液)，将2号母液加入一转中进行循环；然后再将1号母液进行蒸发脱盐处理得氯化钠和3号母液，将3号母液加入一转中进行循环。该工艺的流程短、简单，但其反应时间长，并在一转中在40°条件下蒸发去水，去水总量要占物料总量的62.5％，因而消耗能源；且钾回收率低，产品的品质较低。

本发明的目的是为了提供一种工艺流程合理、产品质量好、钾回收率高、能耗低、环境污染小、工艺简单的硫酸钾生产新工艺。

本发明的目的可通过如下措施来实现：