[發明專利]一種利用工業副產物硫酸銨生產硫酸鉀的方法

有效

• 申請號: 201710301350.5
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN106927487B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發明（設計）人: 王飛;鐘顏麟;柳亞玲;鄭道敏;姚如杰;丁永良;鄭伯川;宮曉川
• 申請（專利權）人: 重慶紫光化工股份有限公司
• 主分類號: C01D5/08
• 分類號: C01D5/08
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本發明公開了一種利用工業副產物硫酸銨生產硫酸鉀的方法，該方法直接使用工業副產物硫酸銨作為原料與氯化鉀通過熱復分解的方法制備硫酸鉀，其中，所述的工業副產物硫酸銨為以有機腈類化合物或者酰胺類化合物為原料，以硫酸作為催化劑制備有機酸或酯類化合物而副產得到的含有少量有機雜質的硫酸銨，本發明提供的方法，在對原料的加熱過程中，硫酸銨中的有機雜質能夠燃燒從而被除去，同時，反應體系利用有機雜質在燃燒時釋放的熱量促進硫酸銨與氯化鉀的熱復分解反應的進行，從而降低了制備過程中能源的消耗，同時解決了含有有機雜質的硫酸銨無法利用，難以排放的問題。

技術領域

本發明涉及化工生產領域，尤其涉及一種利用工業副產物硫酸銨生產硫酸鉀的方法。

背景技術

以有機腈類化合物或者酰胺類化合物為原料，以硫酸作為催化劑制備有機酸或酯類化合物時，會副產大量的硫酸銨或者硫酸氫銨，在工業上，副產物硫酸氫銨也會通過向體系中通入氨氣的方法轉化為硫酸銨。但是，不論是直接還是間接得到的副產物硫酸銨通常都會夾帶少量有機雜質，將夾帶雜質的副產物硫酸銨在經過純化后能夠得到純凈的硫酸銨固體，盡管純化后的硫酸銨可以作為農用肥料銷售，但純化過程增加了能耗成本，而且硫酸銨產能過剩嚴重，副產硫酸銨的銷售及處理面臨著較大壓力。

硫酸鉀是一種重要的化學肥料，而我國是傳統農業大國，因此，對硫酸鉀的需求量越來越高。硫酸鉀傳統生產方法是用氯化鉀和硫酸在曼海姆爐中進行反應，該工藝腐蝕性極強、生產成本高，消耗硫酸并產生大量副產物鹽酸需要進行無害化處理，然而，采用硫酸銨法制備硫酸鉀則可以避免上述問題，但是目前在工業上通常使用復分解法用硫酸銨制備硫酸鉀，復分解法不僅工藝條件復雜，操作繁瑣，如工藝步驟中包括蒸發、結晶、過濾等多參數、高能耗的步驟，而且母液循環量大，常常有廢水排放，不符合環保要求。

目前，現有技術中存在以氯化鉀和硫酸銨為原料制備硫酸鉀的方法，如中國專利CN1127220A公開了一種一步法制取硫酸鉀的方法，該方法將氯化鉀與硫酸銨混合球磨造粒，再經焙燒制備硫酸鉀以及氯化銨，其中，制得的氯化銨用水吸附，形成氯化銨飽和溶液，該方法需要使用球磨機和造粒機；而且其焙燒溫度較高，既增加了能耗，又導致硫酸銨分解嚴重，硫酸銨消耗高，若要獲得固態氯化銨產品還需要對氯化銨飽和溶液進行冷卻結晶分離，操作繁瑣且生產成本高。

又如中國專利CN1120017A公開了氯化鉀和硫酸銨熱復分解法制硫酸鉀及其工藝，該工藝也需要將原料預先粉碎至200目，而且該工藝在原料需額外加入硫酸溶液、碳酸銨、表面活性劑等反應助劑，極大地增加了生產成本。

此外，上述方法均是利用純化后硫酸銨為原料與氯化鉀進行反應制備硫酸鉀，而無法直接利用夾帶有機雜質的硫酸銨原料。

因此，亟需開發一種能夠直接利用夾帶有有機雜質的工業副產物硫酸銨，而且制備工藝簡單、操作條件溫和的制備硫酸鉀的方法。

發明內容

本發明提供了一種直接利用含有有機雜質的工業副產物硫酸銨制備化學肥料硫酸鉀的方法，以解決含有有機雜質的硫酸銨難于處理，化學肥料硫酸鉀生產工藝復雜、成本高的問題。

為了解決上述問題，本發明人進行了銳意研究，結果發現：以有機腈類化合物或者酰胺類化合物為原料，以硫酸作為催化劑制備有機酸或酯類化合物而副產得到的硫酸銨含有少量有機雜質，直接使用上述副產硫酸銨作為原料與氯化鉀通過熱復分解的方法制備硫酸鉀，在對原料的加熱過程中，硫酸銨中的有機雜質能夠燃燒從而被除去，同時，反應體系利用有機雜質在燃燒時釋放的熱量促進硫酸銨與氯化鉀的熱復分解反應的進行，從而降低了制備過程中能源的消耗，同時解決了含有有機雜質的硫酸銨無法利用，難以排放的問題，從而完成了本發明。

本發明提供了一種利用工業副產物硫酸銨生產硫酸鉀的方法，其特征在于中，所述方法包括以下步驟：

步驟1，將硫酸銨與氯化鉀混合；

步驟2，焙燒步驟1混合后的體系；