專利名稱：極性溶劑萃取法制取鉀鹽的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
發(fā)明涉及一種制取鉀鹽的方法，特別是一種采用極性溶劑通過萃取法制取鉀鹽的方法。
背景技術(shù)：
鉀鹽是制作化肥、炸藥、焰火、玻璃、醫(yī)藥、食品等生產(chǎn)中不可缺少的材料，具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。目前，利用萃取法制取鉀鹽存在的問題是原料結(jié)構(gòu)不合理，萃取劑的價(jià)格高、消耗量大，導(dǎo)致生產(chǎn)成本過高。
中國發(fā)明專利公開了申請?zhí)枮?8105025.3的一種制取硫酸鉀的方法，它是在烷基叔胺的參與作用下，將工業(yè)廢硫酸和氯化鉀直接轉(zhuǎn)化制取硫酸鉀。采用烷基叔胺作為締和劑，其烷基碳原子數(shù)是五個(gè)或五個(gè)以上。存在的問題是烷基叔胺在理論上是一個(gè)系列化合物，在自然界中這一系列化合物是不存在的，實(shí)際應(yīng)用中必須合成為“十幾”烷基叔胺，而在“十幾”烷基叔胺中又涵蓋有親水性的叔胺，如可以配制洗滌劑用的十八烷基二甲基叔胺，親水性的叔胺是不能作為萃取劑使用的；該專利說明書給出的硫酸與烷基叔胺的配比為1∶0.9-2.6摩爾比，硫酸與氯化鉀配比為1∶0.9-3.0摩爾比，在這個(gè)比例范圍內(nèi)，原料除了發(fā)生極性反應(yīng)外，還有中和反應(yīng)，中和反應(yīng)的存在會造成原料酸浪費(fèi)，也不能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種極性溶劑萃取法制取鉀鹽的方法，通過該方法可以制取高純度的鉀鹽，生產(chǎn)過程無排放，無環(huán)境污染，改變原料結(jié)構(gòu)，原料消耗少，生產(chǎn)成本低。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種極性溶劑萃取法制取鉀鹽的方法，其特征在于(a)將氯化鉀、稀酸與極性萃取劑在有水存在的條件下，在萃取設(shè)備內(nèi)進(jìn)行萃取反應(yīng)，氯化鉀與稀酸反應(yīng)生成鉀鹽和氯化氫，帶負(fù)電性的氯化氫與帶正電性的極性萃取劑反應(yīng)生成不溶于水的鹽酸鹽，萃余相為純凈的鉀鹽水溶液，鉀鹽水溶液再經(jīng)蒸發(fā)、固液分離、干燥得鉀鹽制成品，分離后的母液返回循環(huán)使用；(b)極性萃取劑為不溶于水的三烷基叔胺，分子式NR3，其中烷R由C8及C10組成，分子量M＝370-420，叔N含量不小于96％，水溶性不大于0.01克/升水；(c)物料的配比氯化鉀與稀酸等當(dāng)量；極性溶劑與反應(yīng)生成物氯化氫等當(dāng)量；保證完全極性反應(yīng)。
將萃取相鹽酸鹽用氨水進(jìn)行反萃取，獲得純凈的氯化銨溶液，經(jīng)冷凍結(jié)晶、固液分離，得到氯化銨制成品，分離出氯化銨后的母液返回循環(huán)使用。
所述的萃取設(shè)備為雙界面脈動式萃取塔。
所述的稀酸為稀硝酸或稀磷酸或稀硫酸。
本發(fā)明的特點(diǎn)是采用極性強(qiáng)、不溶于水的三烷基叔胺作為萃取劑，萃取率達(dá)到100％，制取鉀鹽純度高；整個(gè)生產(chǎn)過程中溶液為循環(huán)使用，無排放，無環(huán)境污染；原料結(jié)構(gòu)合理，造價(jià)低，消耗少，生產(chǎn)成本低；萃取在常溫條件下進(jìn)行，降低能源消耗；工藝流程簡單、常規(guī)的固液分離，操作容易，該發(fā)明可產(chǎn)生較好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。


圖1是本發(fā)明的工藝流程方框圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述實(shí)施例1制備硝酸鉀的工藝方法1、將氯化鉀、稀硝酸(可以是工業(yè)廢料)、三烷基叔胺萃取劑和適量的水加入到雙界面脈動式萃取塔內(nèi)進(jìn)行萃取反應(yīng)，其中氯化鉀與稀硝酸的配比為1∶1克分子(即等當(dāng)量)；三烷基叔胺(NR3)中的烷R由C8及C10組成，分子量M＝370-420，叔N含量不小于96％，水溶性不大于0.01克/升水。氯化鉀與稀硝酸在水溶液中的反應(yīng)為KCL+HNO3＝KNO3+HCL由于該反應(yīng)是可逆的，因此不能結(jié)晶出純的硝酸鉀。反應(yīng)生成的氯化氫是一個(gè)負(fù)電性強(qiáng)的極性分子，本發(fā)明正是利用這一特性，選擇正電性強(qiáng)、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、不溶于水的三烷基叔胺作為極性萃取劑，氯化氫和三烷基叔胺反應(yīng)生成不溶于水的鹽酸鹽，氯化氫與三烷基叔胺的配比為1∶1克分子(即等當(dāng)量)。
2、將固體生成物鹽酸鹽與萃余相即純凈的硝酸鹽水溶液分離，硝酸鹽水溶液按常規(guī)的蒸發(fā)、固液分離、干燥等工藝制成硝酸鹽成品。固液分離得到的母液返回至萃取塔內(nèi)循環(huán)使用。
3、將分離出的鹽酸鹽進(jìn)行反萃取，在鹽酸鹽中與氨水混合，并按常規(guī)的冷凍、結(jié)晶分離等工藝制成氯化銨成品。分離的母液返回萃取設(shè)備中循環(huán)利用。整個(gè)生產(chǎn)過程沒有排放物，既不污染環(huán)境，又節(jié)省原料。
實(shí)施例2制備硫酸鉀的工藝方法1、將氯化鉀、稀硫酸(可以是工業(yè)廢料)、三烷基叔胺萃取劑和適量的水加入到雙界面脈動式萃取塔內(nèi)進(jìn)行萃取反應(yīng)，其中氯化鉀與稀硫酸的配比為1∶1/2克分子(即等當(dāng)量)；三烷基叔胺(NR3)中的烷R由C8及C10組成，分子量M＝370-420，叔N含量不小于96％，水溶性不大于0.01克/升水。氯化鉀與稀硫酸在水溶液中的反應(yīng)為2KCL+H2SO4＝K2SO4+HCL生成的氯化氫與三烷基叔胺反應(yīng)生成不溶于水的鹽酸鹽，氯化氫與三烷基叔胺的配比為1∶1克分子(即等當(dāng)量)。以下生產(chǎn)過程與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例3制備磷酸鉀的工藝方法1、將氯化鉀、稀磷酸(可以是工業(yè)廢料)、三烷基叔胺萃取劑和適量的水加入到雙界面脈動式萃取塔內(nèi)進(jìn)行萃取反應(yīng)，其中氯化鉀與稀磷酸的配比為1∶1克分子(即等當(dāng)量)；三烷基叔胺(NR3)中的烷R由C8及C10組成，分子量M＝370-420，叔N含量不小于96％，水溶性不大于0.01克/升水。氯化鉀與稀磷酸在水溶液中的反應(yīng)為KCL+H2PO4＝KH2PO4+HCL生成的氯化氫與三烷基叔胺反應(yīng)生成不溶于水的鹽酸鹽，氯化氫與三烷基叔胺的配比為1∶1克分子(即等當(dāng)量)。以下生產(chǎn)過程與實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求
1.一種極性溶劑萃取法制取鉀鹽的方法，其特征在于(a)將氯化鉀、稀酸與極性萃取劑在有水存在的條件下，在萃取設(shè)備內(nèi)進(jìn)行萃取反應(yīng)，氯化鉀與稀酸反應(yīng)生成鉀鹽和氯化氫，帶負(fù)電性的氯化氫與帶正電性的極性萃取劑反應(yīng)生成不溶于水的鹽酸鹽，萃余相為純凈的鉀鹽水溶液，鉀鹽水溶液再經(jīng)蒸發(fā)、固液分離、干燥得鉀鹽制成品，分離后的母液返回循環(huán)使用；(b)極性萃取劑為不溶于水的三烷基叔胺，分子式NR3，其中烷R由C8及C10組成，分子量M＝370-420，叔N含量不小于96％，水溶性不大于0.01克/升水；(c)物料的配比氯化鉀與稀酸等當(dāng)量；極性溶劑與反應(yīng)生成物氯化氫等當(dāng)量；保證完全極性反應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種極性溶劑萃取法制取鉀鹽的方法，其特征在于將萃取相鹽酸鹽用氨水進(jìn)行反萃取，獲得純凈的氯化銨溶液，經(jīng)冷凍結(jié)晶、固液分離，得到氯化銨制成品，分離出氯化銨后的母液返回循環(huán)使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種極性溶劑萃取法制取鉀鹽的方法，其特征在于所述的萃取設(shè)備為雙界面脈動式萃取塔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種極性溶劑萃取法制取鉀鹽的方法，其特征在于所述的稀酸為稀硝酸或稀磷酸或稀硫酸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種極性溶劑萃取法制取鉀鹽的方法，將氯化鉀、稀酸與極性萃取劑在有水存在的條件下進(jìn)行萃取反應(yīng)，氯化鉀與稀酸反應(yīng)生成鉀鹽和氯化氫，氯化氫與極性萃取劑反應(yīng)生成不溶于水的鹽酸鹽，萃余相為純凈的鉀鹽水溶液；極性萃取劑為不溶于水的三烷基叔胺，分子式NR
文檔編號C01B25/30GK101041445SQ20061004615
公開日2007年9月26日 申請日期2006年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月20日
發(fā)明者趙世鈞, 喬元廣 申請人:旅順西溝化工廠