利用混合鹽制取硫酸鉀的工藝探討

摘 要：當前，制取硫酸鉀的方法有很多種，但在生產的過程當中，只有通過混合鹽來制取硫酸鉀的成本是較低的，因此，文章主要分析了應用氯化鉀和混合鹽的方法制取硫酸鉀的工藝，進一步探討了結晶堵管的主要因素，并提出了相應的解決措施。

關鍵詞：硫酸鉀；混合鹽；氯化鉀

1 混合鹽制取硫酸鉀的主要方法

在工業生產當中，制取硫酸鉀的工藝有很多種，但是在生產的過程當中，只有通過應用混合鹽來制取的工藝才是成本可控的，也是較低的，因此，應用混合鹽來制取硫酸鉀的過程，也就是通過應用混合鹽和氯化鉀這兩段的方式來獲取得到硫酸鉀，在第一段的工藝當中，主要是通過應用混合鹽與氯化鉀當中硫酸鎂進行化學反應，生成軟鉀鎂釩，第二段工藝是通過應用氯化鉀和軟鉀鐵釩得到硫酸鉀。

混合鹽當中的一般成份是硫酸鎂（其中包括大量的氯化鈉），這種物質會對氧化鉀與混合鹽在二段的反應當中所生成的硫酸鉀具有一定的危害，所以，存在的氯化鈉會在這種情況下引起很多不良反應。此外，我們也可以看出，不在一種條件下，會生成不同的復鹽，因此，在生成的反應當中就很容易促使物料堵塞住管道。而當氯化鈉進入到二段反應時，它就會影響到系統鉀的吸收以及也會影響硫酸鉀的品質，造成降質降產。

配料在應用氯化鉀和混合鹽制取硫酸鉀時起著關鍵的作用，如圖1所示：

從圖1中看出介穩平衡的K2SO4·MgSO4·6H2O結晶區為平衡時的K2SO4·MgSO4·6H2O和K2SO4·MgSO4·4H2O結晶區之和的四倍，它橫跨了穩定平衡的Na2SO4·3K2SO4結晶區（部分）Na2SO4·MgSO4·4H2O結晶區（部分）、和K2SO4·MgSO4·6H2O結晶區和K2SO4·MgSO4·4H2O結晶區。當混合鹽（m）與KCI（A）相混合配料于O1時，在反應初期的介穩狀態下O1處于K2SO4·MgSO4·6H2O結晶區，此時固相為K2SO4·MgSO4·6H2O（P），液相為L1。但隨著反應時間的后期、體系將由介穩平衡向穩定平衡轉化，從圖1看出O1將Na2SO4·3K2SO4結晶區，而不是在K2SO4·MgSO4·6H2O結晶區，此時因相變為Na2SO4·3K2SO4。如果配料時多加了混合鹽、配料點偏移到O1，在介穩狀態下雖然仍O1仍處于K2SO4·MgSO4·6H2O結晶區，則固相變為Na2SO4·MgSO4·4H2O。由此可見，白鈉鎂礬這種物質是氯化鉀與混合鹽在分解反應當中，從一個介穩平衡再向一個穩定平衡轉化的過程當中所引起的一個產物，這種物質的結晶體結合會非常的堅硬并且緊密，所以這也是造成堵管的一個重要根源。

在圖示中我們可以看出，當混合鹽和光鹵石英鐘的配料處在O2時，這時，它的介穩狀態O2處于K2SO4·MgSO4·6H2O結品區，如果是趨于穩定時，其它們的固相點是處于P的，而液相點則是L1，這也就說明了，在不會出現復分解反應時，它的介穩平衡一般是從穩定平衡逐漸的轉化成的，也就會引發產物發生一定的變化，因此，應用光鹵石來取代氯化鉀則會減輕出現堵管的情況，也會很明顯。

溫度對于氧化鉀和混合鹽獲取硫酸鉀起到了非常重要的一個關鍵作用。

從水圖分析，L1未達到飽和不會析出結晶，說明25℃下介穩狀態的母液L1升溫之后無結晶析出，不會引起堵管。

從圖2可以看出，當降溫到0℃并達穩定平衡后，L1處于K1SO4·MgSO4·6H2O （軟鉀鎂礬）和MgSO4·7HSO4·潔晶區，說明25℃下介穩狀態的母液L1降溫之后析出結晶會引起堵管。

2 在工藝當中存在的缺陷

2.1 必須要控制好出現反應的具體時間，在確保應在介穩狀態的條件下對其浮選分離。隨反應時間的變長，使介穩趨于穩定轉化及反應產物出現一定的變化，提高了結晶堵管的時間，而如果反應的時間很少時，則會造成復分解出現的反應不夠完整。

2.2 在反應結束以后必須要馬上把反應槽和配料槽當中的料漿迅速移到浮選機里進行分離，并且在槽內不能留有料漿，這樣做主要是為了可以避免轉料液流料出現排盡的情況。

2.3 為了避免管道里會存有機料，因此，安轉破降時就必須要短并且要直，盡量不用彎管，把膠管作為一個活接頭，應用一個溜槽以及應用一個旋塞閥進行處理。

2.4 在應用此工藝時，可以進行連續作業，從而確保室內處于常溫狀態。由于介穩平衡向的轉化是非常快的，所以這就要求在進行配料時，所反應的浮選分離應處于連續作業狀態下，在中間不能出產中斷，并且保持在常溫狀態下進行。

2.5 在氯化鉀和混合鹽出現反應時，一般的溫度是在25℃左右，也只有通過介穩平衡時才會反應出軟鉀鎂釩，如果在穩定平衡后轉化成為了硫酸鉀石，其性質則會完全不同。適用于軟鉀鎂礬的浮選劑在一定程度上并非也會適用在硫酸鉀石的物質上，所以它會引發結晶堵管現象。而主要的解決方法就是通過應用光鹵石從而來取代氯化鉀和混合鹽所出現的反應，并且溫度在25℃左右時，這兩種產物出現的性質基本是相近的，并且不會受到一定的影響，同時也可以降低結晶堵管的發生率。

參考文獻

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