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硝酸钾生产方法与消耗定额*

生产方法:

(1)美国西南钾碱公司技术

美国西南钾碱公司采用高温蒸馏法用硝酸和氯化钾反应生产硝酸钾,该流程称为美国西南钾碱公司流程。氯化钾和硝酸在高温下生成硝酸钾和氯化亚硝酰及氯气,硝酸钾溶解在过量的硝酸水溶液中,真空结晶析出硝酸钾产品纯度达 99% 以上。反应所生成的氯化亚硝酰及氯气,在 150℃ 下用硝酸 (>80%) 氧化成氯和 NO2,经分,氯气可作成品出售,NO2 用空气氧化,然后用水吸收制成65%的硝酸返回系统处理氯化钾。流程中产生的氯化亚硝酰、氯气及盐酸和硝酸的混合物都具有强烈的腐蚀性,因此该工艺操作条件苛刻,设备需用钛、镍等材料,投资费用高。

(2)以色列低温萃取技术(IMI法)

以色列海洋化学品工厂采用低温下溶剂萃取法生产硝酸钾。60-70% 的硝酸加入反应系统在 5-10℃ 低温下按下列反应式反应:KCI + HNO→ KNO3 + HCI 反应生成的 HCI 和未反应的硝酸用有机溶剂萃取剂(一般为异戊醇)萃取分离,溶液中硝酸钾结晶析出,母液返回使用。有机相经过处理回收返回系统。低温下传热设备采用钛材,价格较贵。副产浓度 22% 的盐酸。

(3)美国 AST 和 JACOBS 公司回转式离子交换法技术(ISEP法)

以氯化钾和硝酸铵为原料流程将氯化钾和硝酸铵加入 ISEP 回转式离子交换接触器内在压力 0.3MPa 和常温连续得到浓度为 20-25% 的硝酸钾溶液和浓度大于 13% 的氯化铵溶液,硝酸钾溶液浓缩、结晶、离心分离可得到纯度很高的硝酸钾产品,氯化铵溶液经蒸发浓缩、结晶、离心分离、干燥后可得到氯化铵产品。该流程也可以以硝酸取代硝酸铵进行反应,副产 11%~13% 的稀盐酸,由于稀盐酸较难处理,因而工业化生产较难。

(4)硝酸钠转化法

国外典型的国家是智利,利用当地产的硝石为原料,经溶浸除碘,日晒蒸发与氯化钾反应,再结晶出硝酸盐,经造粒作硝酸钾碱出售。硝酸钾碱是硝酸钾和硝酸钠的混合物。

(5)硝铵复分解法

硝铵复分解法是以硝酸铵和氯化钾为原料进行复分解反应,为国内硝酸钾生产企业所广泛采用。该法的特点是工艺流程简单,投资少,但原料消耗大,副产氯化铵溶液稀,不易回收。目前国内硝酸钾生产技术主要有复分解法和离子交换法,复分解法又分硝铵法和硝钠法。由于复分解法产品质量差、消耗高,产品竞争力较弱,离子交换法生产硝酸钾技术在近几年内却呈现出了较好的发展势头。国内离子交换法生产硝酸钾技术经过多年的发展已日臻完善,并达到了半连续化生产。

原料消耗:离子交换法工艺硝酸钾消耗指标(以吨硝酸钾计)

原料名称单位消耗指标

  氯化钾

  硝铵

  离子交换树脂

  工艺水

  循环水

  电

  蒸汽

  副产品氯化铵

公斤

立方米

立方米

Kwh

吨 

0.79

0.82

0.02

3

60

100

4

0.6

*:来自《中国无机盐工业产品大全》

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