[發明專利]一種含鉀和鈉的混合氯化鹽中鉀鈉的分離方法

有效

• 申請號: 201811572245.6
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN109574042B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 張笛;陳輝霞;慶朋輝;張紅玲;徐紅彬;曹宏斌;張懿
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C01D3/08
• 分類號: C01D3/08;C01B11/18
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明涉及一種含鉀和鈉的混合氯化鹽中鉀鈉的分離方法，所述方法將高氯酸鈉與混合氯化鹽混合，使得其中的鉀轉化為高氯酸鉀，進而實現鉀鈉的分離，制備過程中含鉀和鈉的混合氯化鹽中的氯化鉀與高氯酸鈉反應生成溶解度較低的高氯酸鉀，從而將高氯酸鉀與氯化鈉進行分離，本發明所述方法分離得到的高氯酸鉀的純度＞97％，得到的氯化鈉的純度＞90％。

技術領域

本發明涉及鉀鈉混鹽中鉀鈉分離的技術領域，尤其涉及一種含鉀和鈉的混合氯化鹽中鉀鈉的分離方法。

背景技術

化工生產和冶煉廢渣都會產生大量的固體廢棄物，固體廢物的堆置不僅占用了大量土地，而且廢物經雨雪淋溶浸出有害成分，使土壤污染，嚴重時導致地下水污染。水體的固體廢物，將造成水質嚴重污染和水生生物資源的破壞，甚至給防洪排澇和某些水利、水運工程帶來威脅。粉狀的固體廢物，隨風飛揚，污染大氣。經濟的不斷增長，生產規模的不斷擴大，人類需求的不斷提高，隨之而來的固體廢物排出量也不斷增加。

“廢物”是一個相對概念。在某一條件下為廢物，在另一條件下卻可能成為寶貴的資源，所以固體廢物在某種意義上可被視為“二次資源”。含有鉀、鈉的混鹽中的鈉鹽和鉀鹽的應用廣泛，資源利用率高，因此，針對此類混鹽中高純鈉鹽、鉀鹽的制備具有十分重要的意義。常用的鉀鈉分離的方法主要有沉淀法、離子交換法、色譜法、萃取法等。離子交換法、色譜法需要消耗大量的昂貴溶劑，生產成本高。

CN102448885A公開了一種鈉和鉀的分離提取裝置和分離提取方法，采用多級冷卻結晶與轉化吸收相結合的方式，分離氯化鉀和碳酸氫鈉，該專利應用于含有鈉、鉀、氯的混合溶液，且流程較長、能耗較大。

CN103555969A公開了一種鉀鈉分離的新方法，采用t-BAMBP二甲苯體系對碳酸鉀、碳酸鈉的氫氧化鈉溶液進行萃取，分離鉀鈉，該方法產生大量的萃余液、洗滌液，且含有大量的有機物，環境危險大。

CN105174290A公開一種濃鹽水中鉀鈉鹽的分離工藝，該工藝通過濃鹽水的加熱、強制蒸發、氯化鈉結晶、濃縮液循環、氯化鉀析出以及母液循環等工藝步驟，在高溫狀態下析出氯化鈉，低溫狀態下析出氯化鉀，從而實現了濃鹽水中的鉀鈉鹽分離。加熱蒸汽在不同的溫度下為不同的物料進行加熱，同時在各個反應器與管道上設置保溫層，充分利用了能源，起到了能量優化作用，但此方案仍存在著能耗高、設備復雜、處理流程長且產品純度較低的缺陷。

CN107188201A公開了一種分離系統及鈉鹽和鉀鹽分離方法，所述分離系統包括依次相連的結晶分離設備、保溫沉降設備、冷卻結晶設備和離心設備；所述保溫沉降設備設有入料口、第一出料口和第二出料口，所述入料口和所述第一出料口均與所述結晶分離設備相連，所述第二出料口與所述冷卻結晶設備相連。該分離系統能夠將溶液中的鈉鹽和鉀鹽析出，并得到相互分離的鈉鹽晶體和鉀鹽晶體。所述鈉鹽和鉀鹽分離方法采用了上述分離系統對含有鈉鹽和鉀鹽的廢水進行處理，能夠得到相互分離的鈉鹽晶體和鉀鹽晶體，但此方案的流程復雜，分離效率不足。

上述文獻雖然公開了一些分離混合鹽中鉀鈉的方法，但仍然存在著分離過程能耗大、設備復雜、成本高和產品純度不足的缺陷，因此開發一種工藝流程簡單、成本低、產物純度高的含鉀和鈉的混合氯化鹽的分離方法仍具有重要意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種含鉀和鈉的混合氯化鹽中鉀鈉的分離方法，所述方法將高氯酸鈉與混合氯化鹽混合，使得其中的鉀轉化為高氯酸鉀，進而實現鉀鈉的分離，制備過程中含鉀和鈉的混合氯化鹽中的氯化鉀與高氯酸鈉反應生成高氯酸鉀，從而將高氯酸鉀與氯化鈉進行分離，本發明所述方法分離得到的高氯酸鉀的純度＞97％，得到的氯化鈉的純度＞90％。

為達到此發明目的，本發明采用以下技術方案：

本發明提供了一種含鉀和鈉的混合氯化鹽中鉀鈉的分離方法，所述方法包括將高氯酸鈉與混合氯化鹽混合，使得其中的鉀轉化為高氯酸鉀，進而實現鉀鈉的分離。

本發明所述鈉和鉀分別指鈉元素和鉀元素。