一、技术背景
硫酸钾是一种重要的无氯优质钾肥,也是农作物所需硫的重要补充来源,它的盐碱地指数仅为氯化钾的40%,在世界钾肥总产量的约占5%,主要用于亚麻,荞麦,烟草,葡萄,西瓜,橘柑,茶叶,马铃薯,蔬菜等喜钾作物忌氯作物及海产品养殖,不但能提高农产品产量,还能改变其品质。硫酸钾价格虽比氯化钾高,但同时能提供钾和硫2种养分,且价格比硝酸钾低,因而备受欢迎。
我国是一个钾盐资源匮乏的国家,大型可溶性钾盐矿床十分少。针对这一问题,我们研发出了一套硫酸钾生产技术。
二、技术原理
硫酸钾是由硫酸根离子和钾离子组成的盐,通常状况下为无色或白色结晶、颗粒或粉末。无气味,味苦。质硬。化学性质不活泼。在空气中稳定。密度 2.66g/cm3 。熔点 1069℃。水溶液呈中性,常温下 PH 约为 7。1g 溶于 8.3ml 水、4ml 沸水、75ml 甘油,不溶于乙醇。
主要用途有血清蛋白生化检验、凯氏定氮用催化剂、制备其他钾盐、化肥、药物、制备玻璃、明矾等。
原理:氯化钾、硫酸铵(或硫酸铵溶液)分别经计量后加入转化槽,在一定的条件进行转化结晶。转化料浆经过液固分离,得到的固体物料即为硫酸钾产品。滤液经蒸发结晶及液固分离后得到氯化铵钾,氯化铵钾的母液返回蒸发结晶系统。
生产工艺流程如图1所示:
图1 生产工艺流程图
三、应用影响
硫酸钾是制造各种钾盐如碳酸钾、过硫酸钾等的基本原料,在农业上是常用的钾肥,氧化钾含量50%,在台湾俗称为"白加里";此外,硫酸钾在工业上还用于玻璃,染料,香料,医药等。
目前,该方案已通过中试,进入生试阶段。我们通过实验得出如下的实验数据:
消耗定额(1吨硫酸钾和0.85吨氯化铵钾):
原料: | 单耗 |
氯化钾 K2O³ 60% | 1.00吨 |
硫酸铵 N³ 20.8% | 0.87吨 |
工艺水 | ~ |
循环水 | ~ |
电 | ~100度 |
蒸汽 | ~2.6吨 |
包装袋 | 38只 |