氯化钾碳酸钠制碳酸钾工艺路线
碳酸钾生产工艺综述
碳酸钾生产工艺综述谢英惠,张 涵(河北工业大学化工学院,天津 300130)摘 要: 简要介绍了生产碳酸钾各种工艺方法及特点,特别介绍了用天然沸石作为离子交换剂,海水提取制备碳酸钾的新工艺。
该工艺具有原料来源广泛,成本低的特点。
关键词: 碳酸钾;市场;沸石;离子交换中图分类号:T Q131.1 文献标识码:A 文章编号:1673-6850(2008)03-0001-03Revie w of Potassiu m Carbonate Pr oducti onX I E Yinghui,ZHANG Han(School of Che m ical Engineering,Hebei University of Technol ogy,Tianjin 300130,China )Abstract: W e mainly intr oduced the vari ous methods of p r oducing potassiu m carbonate and their characteristics .A ne w method of p r oducing potassiu m carbonate fr om sea water using natural ze 2olite as the mediu m of i on exchange is es pecially intr oduced .I n the technol ogy,the s ource of ra w materials comes fr om a variety of s ources and the costs are cheap.Key words: potassiu m carbonate;market;zeolite;i on exchange收稿日期:2007-11-13作者简介:谢英惠(1958-),男,河北定州人,教授,研究方向为海水资源利用,化工新产品研制等。
碳酸钾的制备
制备碳酸钾的方法有多种,包括草木灰法、吕布兰法、电解法、离子交换法等。
其中,草木灰法是最古老的方法,从各种植物壳(如棉籽壳、茶子壳、桐子壳、葵花子壳)烧成的草木灰中提取。
草木灰中含有碳酸钾、硫酸钾、氯化钾等可溶性盐,用沉淀、过滤的方法可加以分离。
吕布兰法则将硫酸钾与煤粉、石灰混合,还原焙烧,得黑灰(含碳酸钾、硫化钙等烧成物),经浸取、过滤、蒸发、碳化,得碳酸氢钾,再经过滤、煅烧得产品。
此法由于工艺流程长等原因已被其他方法所取代。
电解法则是将氯化钾电解后得到的氢氧化钾溶液,在碳化塔中以二氧化碳碳化。
经多效蒸发器蒸发、过滤得碳酸氢钾,再经煅烧制得产品。
此法因原料易得、钾利用率高、无三废产生而得到广泛应用,但耗电较多。
离子交换法则用阳离子交换树脂与氯化钾交换。
再用碳酸氢铵洗脱成碳酸氢钾稀溶液,经多效蒸发、碳化、结晶、分离、煅烧得产品。
此法产品质量好,工艺流程短、适用于小规模生产。
另外,还有利用混合碱液钾钠分离制取电子级碳酸钾的工艺,包括混合碱液碳酸化、碳酸盐溶液浓缩、含碳酸钾的碳酸钠母液浓缩、钾钠复盐母液浓缩和电子级碳酸钾制备等步骤。
如需获取更多关于碳酸钾制备方法的信息,建议查阅化学书籍或咨询化学专家。
碳酸钾生产可行性分析
碳酸钾生产可行性分析碳酸钾是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃制造、电池制造、肥料生产等多个行业。
对碳酸钾生产的可行性进行分析,需要考虑以下几个方面:市场需求、生产工艺、原材料供应、竞争环境和环保要求。
首先,市场需求是评估碳酸钾生产可行性的重要因素之一。
碳酸钾在玻璃制造中作为助熔剂,可以降低玻璃熔化温度,提高玻璃品质。
在电池制造中,碳酸钾是常用的电解液成分。
此外,碳酸钾还被广泛应用于肥料生产中。
通过细致的市场调研,评估市场供需情况,可以确定碳酸钾生产的市场潜力和未来发展前景。
其次,生产工艺是影响碳酸钾生产可行性的关键因素之一。
目前,碳酸钾的生产主要通过化学合成的方法来实现。
常用的工艺路线包括氯化钾氧化法、硼酸钠熔融法和纯碱法等。
不同的工艺路线有着不同的优势和劣势,需要综合考虑工艺成熟度、能耗、投资成本和环境排放等因素,选择适合的生产工艺。
第三,原材料供应是对碳酸钾生产可行性进行评估时需要考虑的因素之一。
碳酸钾的主要原材料为氯化钾、石灰石和燃料等。
氯化钾是碳酸钾生产的关键原料,对其供应的稳定性和成本起着重要影响。
同时,石灰石是生产中的辅助原料,其供应稳定性和质量也需要考虑。
确保原材料供应的稳定性和成本合理性,对于提高生产的可行性和竞争力至关重要。
第四,竞争环境是评估碳酸钾生产可行性的重要因素之一。
碳酸钾市场竞争激烈,国内外企业众多。
考察市场竞争对手的生产能力、技术水平、产品质量和价格等方面的竞争优势,有助于评估碳酸钾生产的可行性和竞争力。
最后,环保要求是评估碳酸钾生产可行性时必需考虑的因素。
碳酸钾生产过程中会产生大量的废水、废气和固体废弃物。
在国家对环境保护要求日趋严格的背景下,生产企业需要考虑并制定有效的环保措施,以确保生产过程的环境友好性和符合相关法规的要求。
综上所述,碳酸钾生产可行性分析涉及多个方面的因素,包括市场需求、生产工艺、原材料供应、竞争环境和环保要求。
通过对这些因素进行全面评估和分析,可以为碳酸钾生产的实施提供科学依据,保证生产的可行性和竞争力。
碳酸钾生产工艺流程
碳酸钾生产工艺流程1. 碳酸钾的概述碳酸钾(Potassium Carbonate)是一种无机化合物,化学式为K2CO3。
它是一种无色结晶体或白色颗粒,可溶于水,呈碱性。
碳酸钾广泛用于玻璃制造、肥料生产、碱性电池和洗涤剂等工业领域。
2. 碳酸钾生产工艺流程碳酸钾的生产通常采用碳酸钠和钾盐为原料进行反应,主要包括烧结法、碳化法和氯化钾法等多种工艺流程。
下面将详细介绍碳酸钾的生产工艺流程。
2.1 烧结法烧结法是碳酸钾的传统生产方法,具体步骤如下:2.1.1 原料准备将碳酸钠和钾盐作为原料进行准备,其中碳酸钠可采用天然碱石或工业碳酸钠,钾盐可采用钾矿石或钾盐矿石。
2.1.2 碳酸钠和钾盐混合将碳酸钠和钾盐按一定比例混合,并进行研磨,以保证混合均匀。
2.1.3 碳酸钠和钾盐烧结将混合好的碳酸钠和钾盐放入烧结炉中,进行加热烧结。
烧结温度一般在800-1000摄氏度之间,烧结时间根据炉型和工艺要求而定。
2.1.4 冷却和破碎烧结后的产物经过冷却后,进行破碎处理,得到所需的碳酸钾产品。
2.2 碳化法碳化法是一种较新的碳酸钾生产方法,具体步骤如下:2.2.1 原料准备将碳酸钠和钾盐作为原料进行准备,其中碳酸钠可采用天然碱石或工业碳酸钠,钾盐可采用钾矿石或钾盐矿石。
2.2.2 碳酸钠和钾盐混合将碳酸钠和钾盐按一定比例混合,并进行研磨,以保证混合均匀。
2.2.3 碳化反应将混合好的碳酸钠和钾盐放入碳化炉中,进行碳化反应。
碳化炉内加入适量的碳源,如煤或焦炭,通过高温加热使碳酸钠和钾盐发生碳化反应,生成碳酸钾。
2.2.4 冷却和破碎碳化反应结束后,将产物经过冷却后,进行破碎处理,得到所需的碳酸钾产品。
2.3 氯化钾法氯化钾法是一种常用的碳酸钾生产方法,具体步骤如下:2.3.1 原料准备将碳酸钠和氯化钾作为原料进行准备,其中碳酸钠可采用天然碱石或工业碳酸钠,氯化钾可采用天然氯化钾矿石或工业氯化钾。
2.3.2 碳酸钠和氯化钾反应将碳酸钠和氯化钾按一定比例混合,并进行研磨,以保证混合均匀。
钾肥生产的工艺流程分析
钾肥生产的工艺流程分析钾肥生产是一种高技术含量的化工生产过程,根据钾资源的不同,钾肥的工艺流程也不同,但基本步骤相似。
本文将以钾盐为原料为例,对钾肥生产的工艺流程进行详细分析。
一、原料准备钾肥的主要原料是钾盐,主要分为天然钾盐和人工合成钾盐。
我国主要的钾盐资源是锂镁钾盐和卤水中含有的卤化钾,其中以锂镁钾盐为主。
钾盐作为化肥原料是不直接可以使用的,需要进行预处理。
主要包括破碎、筛分、磨碎、浸提等工艺。
其中,磨碎是重点,要求钾盐的粒度越小越好,以便后续生产工艺的实施。
二、化学反应钾盐经过预处理后,需要进行化学反应,生成钾肥。
根据反应条件不同,钾盐与酸类、碱类、氯气等物质反应,可以得到不同的钾肥产品。
以下将介绍几种常用的化学反应及其原理。
1. 氯化钾制氯化钾肥氯化钾经加热蒸发水分后,得到压缩性氯化钾,再在氯气的作用下,化学反应生成氯化钾肥。
氯化钾制氯化钾肥是一种直接反应,反应物和产物之间没有中间反应物的形成。
2. 碳酸钾制碳酸钾肥碳酸钾经热解、碳酸钠水溶液吸收二氧化碳、酸碱中和等化学反应后,可以得到碳酸钾肥。
3. 氢氧化钾制氢氧化钾肥氢氧化钾是一种强碱性物质,可以和酸产生酸碱反应生成盐和水,氢氧化钾制氢氧化钾肥主要是利用了这种化学反应原理。
三、产品制备经过化学反应后,得到的产物还需要经过一系列的工艺处理,制成符合国家标准的钾肥产品。
1. 过筛和冷却钾肥的颗粒大小直接关系到肥效的高低,所以需要对产物进行过筛,筛去大颗粒不符合要求的产品。
同时还需要对产品进行冷却处理,将其冷却到室温以下,以便后续的包装和销售。
2. 涂层和包装涂层是保证钾肥在运输、储存和使用中的免潮、不团的一项重要工艺。
常用的涂层剂有脂肪酸镁、硅酸铝、树脂等。
将钾肥颗粒均匀涂层后,再进行包装,通常采用复合塑料袋或纸袋。
四、环保问题钾肥生产过程中直接排放的污染物主要有氯化氢、氯化钾、二氧化硫等,速生树种在吸收污染物方面效果显著。
此外,工艺条件的优化和精细化管理,也可以大量减少废气和废水的排放。
碳酸钾生产工艺流程
碳酸钾生产工艺流程碳酸钾是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、肥料、洗涤剂、染料等行业。
下面将介绍碳酸钾的生产工艺流程。
碳酸钾的生产主要分为天然碱法和氯化钾法两种方法。
下面将分别介绍这两种方法的工艺流程。
一、天然碱法生产碳酸钾1. 原料准备:采用矿石碳酸钠作为原料,矿石碳酸钠经过破碎、洗涤等处理后得到纯净的碳酸钠矿石。
2. 烧结:将碳酸钠矿石放入炉内进行高温烧结,使其分解为氧化钠和二氧化碳。
3. 碳化:将氧化钠与一定比例的碳酸钙混合,放入碳化炉中进行碳化反应,生成碳酸钠。
4. 过滤:将碳酸钠溶液进行过滤,去除杂质。
5. 浓缩:将过滤后的碳酸钠溶液进行浓缩,使其浓度提高。
6. 结晶:将浓缩后的碳酸钠溶液进行结晶,得到碳酸钠结晶体。
7. 干燥:将碳酸钠结晶体进行干燥,去除水分,得到碳酸钠成品。
8. 碳酸钾制备:将碳酸钠与钾盐进行反应,生成碳酸钾。
9. 精制:对碳酸钾进行精制处理,提高其纯度。
10. 包装:将精制后的碳酸钾进行包装,储存或销售。
二、氯化钾法生产碳酸钾1. 原料准备:采用氯化钾作为原料,氯化钾经过提纯处理得到高纯度的氯化钾。
2. 溶液制备:将氯化钾溶解于水中,制备氯化钾溶液。
3. 过滤:将氯化钾溶液进行过滤,去除杂质。
4. 碳酸钠制备:将过滤后的氯化钾溶液与碳酸钠反应,生成碳酸钠。
5. 碳酸钾制备:将碳酸钠与钾盐进行反应,生成碳酸钾。
6. 结晶:将碳酸钾溶液进行结晶,得到碳酸钾结晶体。
7. 过滤:将碳酸钾结晶体进行过滤,去除杂质。
8. 干燥:将碳酸钾结晶体进行干燥,去除水分,得到碳酸钾成品。
9. 精制:对碳酸钾进行精制处理,提高其纯度。
10. 包装:将精制后的碳酸钾进行包装,储存或销售。
以上就是碳酸钾的生产工艺流程。
通过合理的原料准备、反应操作和后续处理,可以得到高纯度的碳酸钾产品,满足不同行业的需求。
在生产过程中,需要严格控制各个环节的操作参数,确保产品质量稳定可靠。
同时,还需要关注能源消耗和环境保护,采取节能减排措施,实现可持续发展。
碳酸钾制备
碳酸钾制备碳酸钾制备碳酸钾(K2CO3)是一种广泛应用于多个工业领域的碳酸盐类物质。
它可以用于制造玻璃、纺织、化肥、医药等制品。
碳酸钾可以通过多种方式制备,并且不同的制备方法会对所得到的产品质量产生影响。
本文将介绍碳酸钾的一些制备方法,以及它们的优缺点。
碳酸钾制备方法一:碳酸钠和钾盐反应法碳酸钠和钾盐反应法是制备碳酸钾的最常见方法之一。
该方法的基本过程是将碳酸钠(Na2CO3)与钾盐(如KCl)在高温下反应,得到碳酸钾和氯化钠(NaCl)。
该方法的反应方程式如下:Na2CO3 + 2KCl → 2K2CO3 + 2NaCl这种方法的主要优点是反应容易进行且产率高。
但是,由于该方法中需要高温反应,因此能源消耗较大。
碳酸钾制备方法二:钾酸和碳酸钠反应法钾酸和碳酸钠反应法也是制备碳酸钾的一种常见方法。
该方法的基本过程是将钾酸(KOH)与碳酸钠在水中反应,得到碳酸钾和水。
该反应方程式如下:KOH + Na2CO3 → K2CO3 + 2NaOH这种方法的优点是反应温度较低,消耗的能量较少。
同时该方法也减少了化工产品中氯离子含量的问题。
但是该方法的反应过程需要在水中进行,因此需要耗费更多的时间和成本。
碳酸钾制备方法三:碳酸钙和钾盐反应法碳酸钙和钾盐反应法也是制备碳酸钾的一种方法。
在这种方法中,碳酸钙(CaCO3)和钾盐在高温下反应,生成碳酸钾和氯化钙。
该反应方程式如下:CaCO3 + 2KCl → K2CO3 + CaCl2这种方法的主要优点是反应后产生的氯离子可以更容易地进行回收。
但是这种方法的缺点是较为显著的,它需要更高的温度才能促进反应,并且反应产物中可能含有一些杂质。
以上三种制备碳酸钾的方法都有自己的特点和应用范围。
选择哪种方法取决于实际需求,以及成本、能源消耗和产品纯度等因素。
对于不同的制备过程,需要对产生的反应物和中间产物进行仔细的分析和研究。
碳酸钾原材料
碳酸钾原材料介绍碳酸钾(Potassium Carbonate)是一种化学物质,由钾离子和碳酸根离子组成。
它是一种无色结晶固体,具有强碱性。
碳酸钾广泛应用于工业生产和日常生活中,是许多产品的重要原材料。
碳酸钾的制备方法碳酸钾可以通过多种方法制备,以下是几种常见的制备方法: 1. 氢氧化钾和二氧化碳反应法 - 将氢氧化钾溶解在适量的水中,制备一定浓度的氢氧化钾溶液。
- 将二氧化碳气体通入氢氧化钾溶液中,溶液中的氢氧化钾会与二氧化碳反应生成碳酸钾。
- 过滤并蒸发溶液,得到碳酸钾的结晶。
2.碳酸氢钾热分解法–将碳酸氢钾加热至高温,碳酸氢钾会发生热分解反应,生成碳酸钾和水蒸气。
–冷却反应产物,得到碳酸钾的粉末。
3.盐类交换法–使用其他钾盐溶液(如氯化钾溶液)与碳酸盐(如碳酸钠)反应,通过盐类交换反应得到碳酸钾。
碳酸钾的应用领域碳酸钾在许多领域中都有广泛的应用,常见的应用领域包括:1. 玻璃制造•碳酸钾作为玻璃制造中的重要原料,用于调节玻璃成分和改变玻璃的物理性质。
•碳酸钾可以使玻璃具有良好的抗热冲击性和透明度。
2. 肥皂和洗涤剂•碳酸钾在肥皂制造中被用作碱性物质,可以与脂肪酸反应生成肥皂。
•在洗涤剂中,碳酸钾是一种良好的表面活性剂,可以增加洗涤剂的清洁能力。
3. 纤维素制造•碳酸钾用于纤维素制造过程中,作为碱性物质用于提取纤维素。
•碳酸钾可以在纤维素溶液中起到调节溶液酸碱性的作用,帮助控制纤维素制备的过程。
4. 食品工业•在食品工业中,碳酸钾被用作酵母食品的膨松剂,可以促进面团发酵。
•碳酸钾也用作某些食品中的pH调节剂,可用于调整食品的酸碱度。
5. 碱性电池•碳酸钾被用作一些碱性电池中的电解质,可以提供导电离子。
碳酸钾的市场前景碳酸钾作为一种重要的化工原料,市场需求前景广阔。
1. 玻璃制造、洗涤剂、肥皂等领域的发展将推动碳酸钾的需求增长。
2. 食品工业的快速发展将进一步增加碳酸钾的市场需求。
3. 另外,电子工业和农业领域对碳酸钾也有一定需求。
碳酸钾生产工艺
碳酸钾生产工艺
碳酸钾是一种重要的化工原料,在冶金、玻璃、化肥、医药、电子等行业都有广泛的应用。
下面简要介绍碳酸钾的生产工艺。
碳酸钾的生产主要有两种工艺路线,一种是碳石法,另一种是管道炉法。
以下是对这两种工艺的简要描述。
碳石法:碳酸钾的主要原料为石碱和石灰石。
首先将石碱破碎并进行预炼,将其分解得到氯化钾。
然后将石灰石与氯化钾进行混合,并加热煅烧,使其反应生成碳酸钾。
接下来,将产生的碳酸钾进行冷却、分级、脱水和干燥处理,最终得到碳酸钾。
管道炉法:碳酸钾的主要原料为氯化钾和碳酸氢钠。
首先将碳酸氢钠溶液与石灰石进行反应,得到碳酸钙沉淀。
接着,将氯化钾与碳酸钙反应,生成石碱。
然后,将产生的石碱溶液进行过滤、脱水,并通过电化学法进行电解,得到碳酸钾。
最后,将产生的碳酸钾进行冷却、分级、干燥处理,最终得到碳酸钾。
需要注意的是,碳酸钾的生产过程涉及到高温、高压等条件,操作要求严格,需要注意安全措施和环境保护。
此外,碳酸钾生产工艺中还有很多细节需要注意,如原料的选择和质量控制、反应条件的控制、产物的分离和纯化等。
总之,碳酸钾的生产工艺主要包括碳石法和管道炉法。
这两种工艺各有其特点,可以根据实际情况选择适合的工艺路线。
在生产过程中需要严格控制各项参数,确保产品质量,并注意安全和环境保护。
碳酸钾的生产工艺
碳酸钾的生产工艺碳酸钾是一种重要的无机化工产品,广泛应用于玻璃工业、碱金属工业、制造颜料、医药化工等领域。
下面将介绍碳酸钾的生产工艺。
碳酸钾的生产工艺主要包括天然矿石法、精制天然矿石法和氯碱法。
天然矿石法是最早研发出来的生产方法,主要利用天然钾盐矿石,如钠长石和岩盐等进行生产。
首先,将矿石经过破碎、粉碎和筛分等处理,得到粉末状的矿石。
然后,将矿石与一定比例的焙烧碱苛汞和焙烧碳酸钠等混合,放入炉中进行煅烧。
煅烧时,矿石中的钠长石会分解成硅酸钠和碳酸钠,硅酸钠溶于炉渣中,而碳酸钠则被还原成碳酸钾。
最后,炉渣经过冷却、浸提等处理,得到碳酸钾产品。
精制天然矿石法是对天然矿石法的改进,通过对矿石进行更精细的选矿和提纯处理,提高了碳酸钾的纯度和质量。
精制天然矿石法主要包括湿法和干法两种方法。
湿法主要是通过磨矿、浮选、萃取等步骤,去除矿石中的杂质,提高碳酸钾的含量。
干法是指将矿石先经过粉碎和筛分等处理,然后通过热浸法或氨焙烧法去除矿石中的杂质,得到纯净的碳酸钾产品。
氯碱法是目前主要的碳酸钾生产工艺,该方法以氯化钠为原料,采用电解法生产。
首先,将氯化钠溶解在水中,得到含氯化钠的盐水。
然后,将盐水经过膜法电解,分解为氯气、氢气和含氢氧化钠的氢氧化钠溶液。
随着电解的进行,氢氧化钠溶液中的氢氧化钠逐渐浓缩,最终达到饱和度。
然后,将浓缩的氢氧化钠溶液与二氧化碳气体反应,生成碳酸钠沉淀。
最后,将碳酸钠沉淀与过滤、干燥等工序处理,得到碳酸钾产品。
以上是碳酸钾的三种生产工艺,不同工艺有不同的适用范围和优缺点。
随着化工技术的不断发展,碳酸钾的生产工艺也在不断改进和创新,以提高碳酸钾的生产效率和产品质量。
【doc】用菱苦土复盐法由氯化钾制取碳酸钾探讨方法
用菱苦土复盐法由氯化钾制取碳酸钾探讨方法囊樊大学(自然科学版)一九八九年第二搬用菱苦土复盐法由氯化钾制取碳酸钾探讨方法刘承先摘要本文介绍了用菱苦土代替三永碳酸镁复盐法由氨{l二钾制取碳豌钾的原理,工艺过程和主要技术条件,以及由复盐蒸汽水解后的链渣试制轻质碳酸镁和轻质氧化镁的方法和工艺条件l刖旨碳酸钾是现代国防工业化学工业和石油工业的重要原料之一.它广泛用于精炼航空汽油,电子32_qk,合成氨触媒尿素,合成纤维,印染,玻璃.陶瓷等方面.随着我国经济能发展,碳酸钾的需用量也与日俱增.面目前在国内仍是短线产品,生产数量较少且成本大都较高,远不能满足需要,为此寻求多种资源和方法扩大生产已是当务之急.采取氯化钾制造碳酸钾我国有着丰富的原料基础.在现有利用氯化钾制造碳酸钾的方法中,复盐法(Enger法)早已诸于工业生产,制得的碳酸钾纯度高,但工艺复杂难以形成较大生产规模.若卷以廉债的矿产菱苦土(主要成份为MgO)代替三水碳酸镁常压碳化生成复盐,不仅可以大大简化工艺而且可以节省大量纯碱.2反应机理和工艺路线复盐法曲基本原理是利用MgCO.,3H0作为活性载体与KC1和NaHCO.转化成溶解度较低的复盐(KHCO?MgCO,4H20),然后分离洗净经分解得K=CO溶液,蒋经缩,碳化,焙烘干燥得成品K2CO.水解所得的MgCO.?3H0可循环童嗣,或翘彘轻质碳酸镁轻质氧化镁作为付产品.其反应机理为:MgCl2+Na$C0a+3HO一MgCO3—3H20+2NaClKCI+NaI-tCOa+MgCO3?3H2O+HO一KHCO3?MgCO8-4H20{+NaC12KHCO3?MgCO3?4H2O+MgO+HtO一÷K2CO3+3MgCO3—3ttlO或KHCO3?MgCO.?4HlO一辛KtCO3+2MgCO8+6H20+COI十利用菱苦土常压碳化代替三水碳酸镁及其反应机理为MgO+KCl+NaHCO3+C02+4HtO一+KHCO2?MgCO3-4I-t2O++NaCl2KHCO.?MgCO?4Ht0+MgO+H20一+KzCO3+3MgCOa?3H2O由于采用菱苦土直接代替三水碳酸镁,需通入足量的二氧化碳,陵反应是放热反应.需进行冷却,一般温度控制在15—2O℃时有利于复盐生成.用菱苦土代替碳酸镁其反应速度较直接采用三水碳酸镁为快.这可能是由于新生态三水碳酸镁的生成.活性高的原因.工艺流程见图(一)46函衰菱髫土免盗I;主j丢洗磋47霉卤3实验'在三水碳酸镁循环法的基础上进行了新的工艺路线试验,其主要内容稳I.菱苦土(MgO)常压碳化制复盐:Ⅱ,蒸汽直接水解复盐;I,水解后镁渣制取轻质碳酸镁和轻质氧化镁.工艺路线见图(~).现将试验结果分述如下.I,菱苦土常压碳化法制复盐-复盐法制碳酸钾能否利用廉价的矿产菱苦土(MgO)代替三水碳酸镁合成复盐.进行了一系列试验.(1)小试验结果菱昔土成份(营1:1大石桥镁矿出产)酸不溶物4.67呖Fe{030.32%CaOI.70师Mg077.27%灼烧失量l2.60%注.因菱苦土久置吸水和二氧化磺已结块,经灼烧粉碎过30目筛.氧化钾(青海省察尔汗钾肥厂生产的精钾)其成分:KCl89.15%MgCINaC1CaCIiCaSO'2.99%3.44%0.10啼O.12%H:O及不溶物=4.19%NatCO3工业品7升钾液(含K103.og/1)加Ikg菱苦土,ll0~Na.CO在铁桶中通~,CO2(机械搅拌).溶液的碱度变化如下:cO一(N)HCo(N)Mg.(N)残余总碱(N)2小时1.310.280.151.444小时1.110.320.051.386小时0.01.0.071.068小时0.220.490.040.678.5小时0.150.470.070.55反应终了温度l5℃,过滤得l】Be母渍3030m1含Kl8.61拙液3350m1含K】1.5g/I. 总计母洗液含K95克.得复盐5620克含钾1o.50%,复盐中有钾590克.原钾液含钾721克,估计取样及溅出损失46克.提钾率=—导一=81.8%48由以上小试验可以看出:①用菱苦土代替三水碳酸镁在常压下碳化直接制取复盐是可行的,钾转化率颇高因为菱苦土本身不带入水份(三水碳酸镁含水50%以上),反应过程还需要水,因此使反应液的含钾量增加,有利于提高转化率若能采用密闭反应器进行,反应时间还可以缩短,同时避免溅出损失,转化率可望达到85呖以上.②菱苦土法系采用碳化反应,生成三水碳酸镁的反应和台成复盐的反应三者同时进行,由于复盐的不断生成促使前两反应加建进行,斟此在CO2充足的条件下,比直接用三水碳酸镁台成复盐时问要短.@所得母洗液体积较小,这有利于母洗液全部化料返回(但当钠离子含量过高时需排弃,提高了钾回收率.而三水碳酸镁循环法母洗液体积大尢增加,超过化料所需体积,一般需排弃50呖在小试验的基础上又进行了多次扩大试验,其试验结果见表_.袁一菱苦土制复盐扩大实验数据,批菱苦纯碱钾液复盐反应母洗液±加如入入量量体积合钾钾量反应重量含钾钾量提钾母液母洗时间率音钾K营号(k巳)(kg)(m)(昏/L)(kg)(h)(kg)(g/1OOg:(kg)()(g/L)(kg)l7070.71598.570.4443610.9247.667.630.020.0270150.70498.569.3546g11.3053.076.524.616.5370150.70498+5硇.3649310.8053.276.830.616.1:一_470150.70498.56g.36479Ii.3054.i78.I25.3I5.I518030.60107.0i71.281333i0.32i37.680.I26.037.0所用菱苦土系采用经焙靛粗筛其MgO总含量约为82%一86%.物料配比为K, MgO(摩尔比)=1:o.80一o.85由于MgO用最不足,所以转化率稍低.从扩大试验与小试验对比来看,反应时间稍长,转化率稍低,这主要是由于料浆液层薄,CO:利用率低,仅为20%左右(CO,流量lM./1"11in左右,纯度80%).第五批料增加了液层厚度,co:利用率提高至40呖左右另计,反应过程是放热反应,初期温度可达40'c经外壁不断冷却,较长时间才降至20.c(达不到最佳反应温度15%左右),若能进一步增加掖层厚度(增大设备高径比),增大搅拌强度(提高搅拌速度和改进浆叶),设备采用内冷和夹套冷却,这样即可提高CO利用率又可迅速冷却至适宜反应温度,反应时问可大大缩短,转化率可望稳定在85%左右.2,直接蒸汽水解复盐复盐在140℃即可水解得到MgCOa和较浓的K=CO液.△2KHCO3?MgCO34H2O一K,CO3+2MgCO.+9H2O+CO:十(1)水解率:试验采用了4.5kgf/Cm(表压)的蒸汽直接水解.600×i000水解缶,上装有压力49表.安全阔和袋料卸料口.每次装复盐L5o2O0kg,蒸汽从缶下部两管通入,永解时间1.5—2.o4,N.料浆用离心机过滤,打洗水洗脊,可得8—1oBo'KCO液,滤饼含K在O. 5%以下,水解率可达98移左右有关数掂见表二表=水解罕有关数据母液I母洗玻窑程j台钾量(1)(kg)40O21.6540l20.2270I10.4注:第一批试验由子水解缶底局部有死角,部分残渣未完全放出,故水解率较低.用蒸汽直接水解,设备比较铷单,无须搅拌装露但也有缺点:母液浓度虽然较高,若要把滤饼中的钾全部洗出,需耗用洗水较,以至所得母洗渡浓度仅在8一l0'Be,浓缩时耗汽逊增大缶底有死角.残留少母复盐,水解不完全,对水解设备仍需改进.母液浓度能达到20.]3e上可直接进入蒸发器,洗渡可考虑用来化料.(2)水解液质量用菱苦土制得的复盐中含一定量的铁铝和硅酸盐,这些杂质在高温高浓度的破液中是否进入水解液,与常温MgO水解法进行了对比试验其结果见表三表三加压永解液与Mgo水解液质量数据对比浓度Fe(r~g/1)Ae.Ong/1)可溶性SiO(rag/1)加压永解液8Be'7.2O.624oMgO水解液50Be'8.759铁在解液中溶碱不多,母液越浓含量越少加压水解渣含铝甚微.只是硅酸溶解量比瞢MgO农解法高,但分析成品中硅酸盐仅为O.018%茜此菱昔土为原料的加压承解液质与常温常压求绥法基本相同,不致影j啕成品质量.所得成品仍稳定在工业一级品标准.Ⅲ,关于副产品轻质碳酸镁和轻质氧化镬轻质碳税镁韶轻质氧化镁都是搀胶,医药,油漆,保温材料等工监重要原料,国内产量供不应求菱苦土系矿产,价潦易胬,用坦提制戳菠钾后,所静MgCO.废渣弃之可潜,若能用碳化法试制轻质碳酸镁和轻质氧化镁,方可做到材尽其用.为此,进行了试制轻质碳酸镁和轻质氧化镁阿试验.其工艺路线和主要技术条件为:(工艺路线见图(二)50一一一~一一¨一一一一~一一¨一一一一莲0~0一∞耄f阎cj,撇磁酸乞腑呈(图二)轻质碳酸镁和轻质氧化镁试验工艺流程技术条件:碳化料浆:氧化镁蚪浆浓度l0—14鐾/l原料:氧化镁系菱苦土提钾后蒸汽水解废渣经般烧过筛而得.含硅酸盐.5.6%.KCO 6晒,Mg074.8%,灼烧失量8%温度15—2O℃.压力3kgf/cm(表压)时间1.0一1.5小时水解温度95—98℃时间1O分钟有关试验数据见袁嘎51要甲甲表四碳化关有数据批M&O投料量号(k昏)142434435363料浆浓度碳化液水解得湿湿饼台饼重(MgOg/L)(hIgOg/L)(kg)M臣O()MgO得率MgO得率%轻质虢酸(%)(对原料中(对原科)Mgo)镁视比客以上初步试验可知,每吨煅烧的废渣可生产轻质氧化镁0.5吨左右或轻质碳酸镁11.2吨.由于废渣未能很好处理.部分未烧透,也未经粉碎,否则得率还可以提高. 所得成品质量见表五表五所得碳酸镁,氧化镁成品质量氧化镬含量%≥氧化钙含量%≤R:O.%≤SO%≤盐酸不溶'物%≤水舟呖≤筛杂物%≤(100目)比客(mL/g)Mn%≤Fe.%≤CL一%≤轻质碳酸镁轻质氧化镁{}4试成品翌委塑翌毽麴4l一4b一9日.6.93.921.0痕迹1.21.5O.2一一一一0.260.150.0272.5—54>10—0.037—0.08—0.01注:R:O指标是以铁铝氧化勃(FeOs+AitOa)计的含量试制的轻质碳酸镁质量完全符合GB1612—79工业一级品标准.试制的轻质氧化镁符合HG1—324—77工业二缴品标准,其视比容远远超过要求.只有铁含量稍高?导致颜色的白度52'二.8.1189l盯柚晒盯.0北们¨55OO5.;l12.933也矗■c_0一一.5一¨一32一,叽3一6触¨二二二稻差.为了降低轻质氧化镁中的铁岔量做了如下查定:碳化后滤液(滤纸过滤)含铁3—4mg/1离心过滤所得混浊液含铁为6—8rag/l,放置上部澄清液则为5mg/J左右.因此将碳化液滤清即可显着降低铁含量.碳化液加热水解时,95呖以上的铁均进入碳酸镁中,造成MgO含铁量增高.试验曾在碳化料浆中加入少量的Nas和HO:企图使铁以Fes,Fe(HO).形式除去.但效果均不明显,因此如何降低铁含量,使之达到工业一级品标准,乃是进一步研究的课题.4结语'(1)菱苦土常压碳化法制取复盐工艺简单,提钾率,成品质量等方面与三水碳酸镁法基本相同.(2)菱苦土法能付产轻质碳酸镁和轻质氧化镁,用菱苦土不仅提制了碗酸钾,而且又嚣使矿物原料变成高价值的化工产品,技术路线更为台理.(3)菱苦土法较之三水碳酸镁法可节省大量工业纯碱和省去齿块贮池,化齿槽,过滤器等设备.同时可避免制作三水碳酸镁时反应速度难以控制而失活的缺点.(4)菱苦土法缺点是CO耗用量较大,必须设法改进设备.以提高CO:的利用率.(5)如需大量付产品轻质碳酸镁和轻质氧化镁,可将菱苦土法制成的复盐,再加菱苦土进行常压常温水解,所得碳酸镁直接调浆,碳化制成碱式碳酸镁.此工艺路线的优点是:无须煅烧镁渣,轻质碳酸镁产量大,而I~ICO利用率高.参考文献l束耘等:碱式碳酸镁和轻质氧化镁的质量指标及分析方法,无机盐工业.(4) 28—33,1987.2小川恒彦'新田健三:关于制盐付产品的碳酸钾及碳酸镁的制造).日本盐学会志1 卷2号6,13卷l号)3N-sBaYlissandD-F?Akocht:Invest~gationofTheEngel--precht MethodforTheproductionofpotassiumCarbonate,238—251,1952.4U-S-P3,079.227.53。
碳酸钾的生产工艺
碳酸钾的生产工艺
碳酸钾的生产工艺一般包括以下步骤:
1. 储备原料:碳酸钠(Na2CO3)和氢氧化钾(KOH)是主要原料,需注意确保原料的纯度和质量。
2. 溶液制备:将碳酸钠和氢氧化钾分别溶解在适当的溶剂中,得到浓度适中的碳酸钠溶液和氢氧化钾溶液。
3. 反应:将碳酸钠溶液和氢氧化钾溶液加入反应容器中同时搅拌,使两者充分混合。
反应方程式为2Na2CO3 + KOH →2K2CO3 + H2O + CO2。
4. 结晶:将反应后的溶液经过蒸发浓缩,使产生的碳酸钾结晶析出。
5. 分离和纯化:将产生的碳酸钾结晶从溶液中分离出来,并进行一系列的过滤、干燥和研磨等工序,以提高产品的纯度和细度。
6. 包装和储运:将纯化后的碳酸钾产品进行包装,并按照相关要求进行储运。
需要注意的是,碳酸钾的生产工艺可能因具体厂家和工艺的不同而有所差异。
此外,为了生产过程的安全和环保,需要严格控制各个操作过程中的温度、压力和
化学品的用量,以保证产品质量和生产环境的安全。
一种以氯化钾为原料制取盐酸和碳酸钾的方法[发明专利]
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910761594.0(22)申请日 2019.08.14(71)申请人 骆曦明地址 430023 湖北省武汉市江汉区常青路57号长乐小区2栋2单元1楼1号(72)发明人 骆曦明 (51)Int.Cl.C01B 7/03(2006.01)C01D 7/00(2006.01)(54)发明名称一种以氯化钾为原料制取盐酸和碳酸钾的方法(57)摘要一种以氯化钾为原料制取盐酸和碳酸钾的方法,1、氯化钾、硼酸,混合均匀,在132℃~204℃,氯化钾和硼酸发生反应,产生氯化氢气体、水汽、五硼酸钾固体,收集气体,冷凝成为盐酸。
②五硼酸钾、加水、有机酸(乙酸),在40℃~60℃时,五硼酸钾和乙酸反应,生成硼酸和乙酸钾,待两者完全溶解。
③再加热脱水,当有结晶出现时,冷却。
0℃时,过滤,分离出硼酸晶体和乙酸钾溶液。
③乙酸钾煅烧或水解得到碳酸钾产品。
权利要求书1页 说明书1页 附图1页CN 112390229 A 2021.02.23C N 112390229A1.氯化钾和硼酸反应,反应温度132℃~204℃。
在此温度下,反应生成物是五硼酸钾、氯化氢、水蒸气反应方程式:KCl+5H 3BO 3=KB 5O 8+HCl ↑+7H 2O ↑ (1)。
2.五硼酸钾加水与有机酸反应,反应温度40℃~60℃。
反应生成物是有机酸钾和硼酸。
这里以乙酸为例,反应产物为硼酸和乙酸钾。
有机酸包括甲酸、乙酸、丙酸等等。
这里以乙酸为例反应方程式:KB 5O 8+CH3COOH+7H 2O=5H 3BO 3+CH 3COOK (2)。
3.利用的化学反应方程式(1),以氯化钾、硼酸为原料,生产盐酸(HCl)。
4.利用的化学反应方程式(1),以氯化钾、硼酸为原料,生产五硼酸钾(KB 5O 8)。
5.利用的化学反应方程式(2),以五硼酸钾(KB 5O 8),有机酸为原料,生产硼酸。
碳酸钾工艺流程
碳酸钾工艺流程碳酸钾的生产工艺流程有好几种哦。
一种常见的是草木灰法。
你想啊,以前的人可聪明啦,他们发现草木灰里面就有能变成碳酸钾的东西。
就是把植物燃烧后的灰烬收集起来,这里面就含有碳酸钾呢。
不过这种方法得到的碳酸钾纯度不是特别高。
这就像是从大自然的大口袋里直接掏东西,虽然能拿到,但是不是那种精致包装的。
还有一种是吕布兰法生产碳酸钾。
这个过程就有点复杂啦。
得先有硫酸钠和碳酸钙这些原料,然后经过一系列的反应。
先是在高温下反应,这个时候就像是在给原料们开一个热热闹闹的派对,它们在高温的催促下开始互相作用。
反应之后会生成硫化钙和碳酸钠等物质呢。
然后还要经过一些后续的处理,比如说把碳酸钠再进一步转化成碳酸钾。
这就好比是给一个半成品再加工,让它变成我们想要的碳酸钾。
现在比较常用的是离子交换法。
这个方法就像是一个很有秩序的交换场所。
有钾离子交换树脂在那等着呢。
先把含钾的溶液送进来,钾离子就像是一个个小客人,欢快地跑到交换树脂上住下了。
然后再通过一些化学手段,让这些钾离子和其他的离子重新组合,最后就生成了碳酸钾。
这个过程就像是精心安排一场聚会,每个离子都有它自己的位置和角色。
还有一种电解法也能生产碳酸钾。
这个就像是用电来指挥一场化学舞蹈。
通过电解含钾的化合物溶液,让钾离子和其他离子按照我们想要的方式运动起来,最后形成碳酸钾。
这个过程就像是给离子们装上了电动小马达,让它们朝着目标快速前进。
不同的工艺流程都有它自己的特点。
草木灰法比较原始,但是很天然。
吕布兰法虽然复杂,但是是化学工业发展过程中的一个重要阶段。
离子交换法比较现代,能得到纯度比较高的碳酸钾。
电解法呢,是利用了电这种神奇的力量来推动化学反应。
不管是哪种方法,生产碳酸钾都是为了满足我们各种各样的需求呀。
碳酸钾在玻璃工业里可是个大明星呢,它能让玻璃变得更加透明、坚硬。
在印染行业,它也起着很重要的作用,就像是一个幕后小助手,默默地帮助颜色更好地附着在布料上。
在化学肥料的生产中,碳酸钾也能提供钾元素,让农作物茁壮成长。
氯化钾碳酸钠制碳酸钾工艺路线
氯化钾碳酸钠制碳酸钾工艺路线碳酸钾的价格引来多种生成方法,如电解氯化钾得氢氧化钾再加二氧化碳、氯化钾吸附法碳酸氢铵解吸、萃取法等。
用氯化钾和碳酸钠生成碳酸钾和氯化钠,用类似氯化钾和硝酸钠制硝酸钾的工艺试验是失败,也没有用氯化钾和碳酸钠生成碳酸钾方法。
本人研究出用氯化钾和碳酸钠生成碳酸钾办法,如下:
1.氯化钾和碳酸钠按2:1摩尔比配溶液A
2.溶液A纳膜过滤氯根,得富碳酸根溶液B、富氯根溶液C
3.溶液B冷冻得碳酸钠A,蒸发得碳酸钾
4.溶液C晒得钾石盐矿,热溶冷结晶得氯化钾A、氯化钠
5.氯化钾A、碳酸钠A返工序1循环使用。
CaCO3—K2CO3—KCl—Na2CO3—H2O体系的一种新化合物
CaCO3—K2CO3—KCl—Na2CO3—H2O体系的一种新化
合物
纪柱;李玉娟
【期刊名称】《无机盐工业》
【年(卷),期】1992(000)006
【摘要】碳酸钙同含碳酸钠和氯化钾的浓碳酸钾溶液反应,生成实验式为
CaCO_3·KCl·3(Na,K)_2CO_3·6H_2O(x≤0.25)的新化合物,此物对碳酸钾溶液提纯及进而制取无钠的钾化合物有重要意义。
【总页数】3页(P5-7)
【作者】纪柱;李玉娟
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TQ131.13
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1.氯化钾和碳酸钠按2:1摩尔比配溶液A
2.溶液A纳膜过滤氯根,得富碳酸根溶液B、富氯根溶液C
3.溶液B冷冻得碳酸钠A,蒸发得碳酸钾
4.溶液C晒得钾石盐矿,热溶冷结晶得氯化钾A、氯化钠
5.氯化钾A、碳酸钠A返工序1循环使用。