Двухстадийная технологическая схема получения сульфата калия

В научно – исследовательском институте галургии разработана двухстадийная схема поучения сульфата калия.

На первой стадии процесса в реакторе проводят реакцию (3.3.1).

KCl + H₂SO₄ = KHSO₄ + HCl (3.3.1)

На второй стадии гидросульфат калия реагирует с хлоридом калия. Этот процесс можно описать уравнение реакции (3.3.2).

KHSO₄ + KCl = K₂SO₄ + HCl (3.3.2)

Согласно технологической схеме (рис. 9) исходная серная кислота из напорного бака (1) подается в электропечь (5), куда из бункера (2) загружается также и сульфат калия. В результате смешения H₂SO₄ с K₂SO₄ в соотношении 1:3 при температуре от 150 до 200 ^оС образуется трикалийгидросульфат (K₃H(SO₄)₂). Продолжительность процесса составляет 10 минут.

Рис. 9. Двухстадийная технологическая схема получения сульфата калия из серной кислоты и хлорида калия: 1 – напорный бак серной кислоты; 2 – бункер для сульфата калия; 3 – бункер для хлорида калия; 4 – барабан для сушки хлорида кальция; 5, 7 – электропечи; 6 – шаровая мельница; 8 – циклон; 9 – барабанная вращающая печь; 10 – холодильник

Далее образующийся K₃H(SO₄)₂ направляется в шаровую мельницу (6), в которой смешивается с высушенным во вращающейся горизонтальной сушилке (4) хлоридом калия. Образующаяся при смешении исходных реагентов масса поступает в электропечь (7) на первую стадию процесса. Процесс термообработки смеси продолжается от 5 до 10 минут при температуре от 350 до 400 ^оС. При этом степень превращения хлорида калия в его сульфат составляет 0,6. Образующийся при этом хлороводород направляется на абсорбцию, а твердая часть, представляющая собой смесь K₃H(SO₄)₂ + KCl + K₂SO₄ + H₂SO₄ – в барабанную вращающуюся печь (9). В печи (9) происходит нагревание полупродуктов до 450 или 500 ^оС топочными газами от сжигания природного газа. Продолжительность процесса термообработки массы составляет один час. Образующийся при этом хлороводород, пройдя через циклон (8), направляется на абсорбцию. Сульфат калия охлаждается в барабане (10) до 70 ^оС и направляется на склад готовой продукции, а часть его – в расходный бункер (2) для получения промежуточного продукта – трикалийгидросульфата.