磷石膏两步法制备硫酸钾工艺研究.pdf

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1、化学工程师ChemicalEngineer2015年第02期DOI：10．16247~．cnki．23—1171／tg20150260二工；：程师磷石膏两步法制备硫酸钾工艺研究：固：她刘忠华，唐建华，沈思，毛盾，康礼全(四川大学化学工程学院。四川成都610065)摘要：对以磷石膏、(NH)：CO、KCI为原料的两步法制备K2SO的工艺进行了研究。实验讨论了第二步反应中(NH)2SO与KC1物质的量比(物料配比)、(NH)2SO溶液初始质量分数、反应温度、反应时间、有机溶剂种类及用量等工艺参数对原料转化率和产品质量的影响，得到适宜工艺条件

2、，反应时间1．5h，反应温度50℃，物料配比()：n1为1．05：2，(NH)s0初始质量分数40％，有机溶剂质量分数为40％，该条件下使转化率达到80％以上，产品K0质量分数达50．89％，K2SO质量达GB20406—2006国家农用K2SO一等品的标准。关键字：磷石膏；硫酸钾；氯化钾；有机溶剂；工艺条件中图分类号：TQ443．2文献标识码：AStudyonthepreparationofpotassiumsulfatefromphosphogypsumbytwo—stepsmethodLIUZhong—hua，TANGJian—h

3、ua，SHENGSi，MAODun，KANGLi—quan(SchoolofChemicalEngineering，SichuanUniversity，Chengdu610065，China)Abstract：Thepreparationofpotassiumsulfatefromphosphogypsum，ammoniumcarbonate，andpotassiumchloridebytwo—stepsmethodisstudied．Insecondstepofreaction，theeffectsofamountofsubstanc

4、eratioofammoniumsulfatetopotassiumchloride，initialmassfractionofammoniumsulfate，reactiontemperature，reactiontime，theamountoforganicsolventetc．onproductsqualityandKconversionratearediscussed．Thesuitabletechnicalschemeis：reactiontime1．5h，reactiontemperature50％，(NH)s0：n⋯】1,

5、05：2，primarywt(NH4)zSD4】440％，~0(organicsolvent)40％．Underthiscondition，theconversionrateofKreachedover80％，themassfractionofpotassiumoxideintheproductgotto50．89％．Thequalityofproductreachesthefirst—classofagriculturalpotassiumsulfateaccordingtotheNationalStandardGB20406-200

6、6．Keywords：phosphogypsum；potassiumsulfate；potassiumchloride；organicsolvent；processconditions磷石膏是H。SO浸取磷矿制磷酸的副产物，生磷石膏制备K。SO的复分解法主要有两种：一产1tH。PO(以100％P20计)副产磷石膏约5t，磷步法和两步法。一步法将KC1在浓NH·H：O介质条石膏呈酸性，主要成分为CaSO·2H01¨，磷石膏中件下(氨浓度至36％)直接与磷石膏反应获得KSO，含有磷、氟、有机物等诸多有害杂质，全世界磷石膏该工艺流程虽短，但生

7、成的副产物CaC1难于分离的排放量不断增多，我国磷石膏的累计堆存量超过处理且反应温度要求较低(0～5℃)，将增加冷冻工2亿t，目前采用“堆放”方式处理磷石膏不仅占用大程装置且较高的氨浓度对设备腐蚀严重，致使设备量土地而且对环境造成严重污染，直接影响磷复肥与投资费用增高；二步法则分两步反应制备K2SO，工业的发展I2J。我国硫资源缺乏，而磷石膏可以作第一步：磷石膏与(NH)：CO反应生成(NH)2SO：为硫资源的新来源用于制备硫酸钾肥；K,_SO是一(NH4)2CO3+CaSO4·2H20=(NH4)2SO4+CaCO3种无氯钾肥的主要品

8、种，是优质高效钾肥，特别是+2H2O在烟草、葡萄、甜菜、茶树、马铃薯等忌氯作物的种第二步：利用上一步生成的(NH)SO与KC1反应植业中，是不可缺少的重要肥料。目前，制备K2SO制备K2SO4：的主要方法有