一种芒硝制取硫酸钾生产过程中钾芒硝母液循环提溴的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115304083A(43)申请公布日2022.11.08(21)申请号202211026720.6(22)申请日2022.08.25(71)申请人湖北振华化学股份有限公司地址435001湖北省黄石市西塞山区黄石大道668号(72)发明人袁金海蔡再华柯愈胜余锦堂万振飞(74)专利代理机构湖北融创智行知识产权代理事务所(普通合伙)42308专利代理师林晓珍(51)Int.Cl.C01D5/16(2006.01)C01D3/14(2006.01)C01B7/09(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种芒硝制取硫酸钾生产过程中钾芒硝母液循环提溴的方法(57)摘要本发明公开了一种芒硝制取硫酸钾生产过程中钾芒硝母液循环提溴的方法，包括预热、氧化、蒸馏、冷凝、分离、中和、循环提溴和母液置换等步骤；采用本发明的提溴方法，避免了钾芒硝母液中溴离子的富集，使生产得以稳定进行；得到的副产品氯化钠中的溴含量≤0.005%，满足氯碱厂使用要求；得到了纯度较高的三种产品，氯化钠、溴素和硫酸钾，实现了废物的重新利用，节约资源，增加经济效益；本发明还充分利用了中和液的高温，待提溴的钾芒硝母液温度低，而中和液温度高，将二者置于换热器中换热后，升高了待提溴的钾芒硝母液的温度，方便了后续工艺的进行，节约了能源，降低了生产成本。CN115304083ACN115304083A权利要求书1/1页1.一种芒硝制取硫酸钾生产过程中钾芒硝母液循环提溴的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）预热：检测钾芒硝母液中溴离子的含量达到0.15‑0.50%时，将钾芒硝母液预热至90℃以上，在搅拌下加入硫酸或盐酸调节至溶液的pH=3.0‑3.5；（2）氧化：边搅拌边向溶液中加入氧化剂，使溶液中的溴离子转化为单质溴，得到氧化液；（3）蒸馏：将氧化液送至装有填料的蒸馏塔塔顶，氧化液自上而下经过填料层，从蒸馏塔底部通入蒸汽进行蒸汽蒸馏法提溴，控制蒸馏塔塔顶的温度为100‑102℃，单质溴和部分水蒸气逸出，剩余的蒸馏残液从蒸馏塔塔底排出；（4）冷凝：逸出的单质溴和部分水蒸气在冷凝器的负压作用下，进入冷凝器，用常温水冷却得到冷凝液；（5）分离：将冷凝液引入分离器中，密度大的溴素下沉，收集于溴灌，比重轻的溴水返回蒸馏塔塔顶；（6）中和：向蒸馏残液中加入氢氧化钠中和至溶液的pH=7.0‑7.3得到中和液；（7）循环提溴：将待提溴的钾芒硝母液置于换热器中与中和液换热后，将待提溴的钾芒硝母液送入氧化罐，边搅拌边向溶液中加入氧化剂，使溶液中的溴离子转化为单质溴，得到氧化液，如此循环重复步骤（3）‑（6）；（8）母液置换：将待提溴的钾芒硝母液与中和液置于换热器中换热后，将中和液输送至硫酸钾生产系统的盐脱水母液罐内，用循环泵将溶液输送至盐增稠器盐腿上部，置换盐母液，使含溴高的盐母液不随盐一起进入离心机，而不断补充进来的中和液进入盐增稠器，随着盐母液一起回到硫酸钾生产系统中，如此循环往复进行提溴，降低钾芒硝母液中的溴含量。2.根据权利要求1所述的一种芒硝制取硫酸钾生产过程中钾芒硝母液循环提溴的方法，其特征在于：所述氧化剂为次氯酸钠或氯酸钠。3.根据权利要求2所述的一种芒硝制取硫酸钾生产过程中钾芒硝母液循环提溴的方法，其特征在于：所述氧化剂的加入量为与钾芒硝母液中溴反应的理论用量的1.0‑1.1倍。4.根据权利要求1所述的一种芒硝制取硫酸钾生产过程中钾芒硝母液循环提溴的方法，其特征在于：所述成品盐中的溴含量≤0.005%。2CN115304083A说明书1/5页一种芒硝制取硫酸钾生产过程中钾芒硝母液循环提溴的方法技术领域[0001]本发明涉及芒硝法硫酸钾工艺技术领域，具体是一种芒硝制取硫酸钾生产过程中钾芒硝母液循环提溴的方法。背景技术[0002]芒硝(Na2SO4·10H2O)转化法生产硫酸钾的方法是将芒硝与氯化钾反应首先生成钾芒硝(Na2SO4·3K2SO4)以及钾芒硝母液，参见下式(1)，然后将分离出的钾芒硝进一步与氯化钾反应生成硫酸钾和氯化钠，参见下式(2)和(3)，经分离、干燥制得硫酸钾的工艺过++‑2‑程。芒硝转化法生产硫酸钾的理论依据是K、Na//Cl、SO4—H2O四元水盐体系相图。根据各种盐在不同温度下溶解度不同的差别，来进行结晶分离。KCl、NaCl、K2SO4、Na2SO4为4中盐与水构成四元水盐体系。其中，NaCl与K2SO4，Na2SO4与KCl互为盐对。在任何温度下，硫酸钾与氯化钠的结晶区互不相邻。因此，氯化钾与硫酸钠必须通过两段转化才能制取硫酸钾。[0003]化学反应如下：[0004]Na2SO4+KCl+H2O→Na2SO4·3K2SO4+钾芒硝母液(1)[0005]Na2SO4·3K2S