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硝酸钠卤水蒸发完成液生产硝酸钾基础及工艺研究

周婷婷  
【摘要】:本文采用等温蒸发法,研究了25℃时五元体系Na+, K+//Cl-, SO42-, NO3--H2O的介稳相平衡,获得相应的介稳溶解度数据,并绘制了相应的五元体系介稳干盐相图及水图。在此基础上,对硝酸钠卤水蒸发完成液生产硝酸钾的工艺过程进行了研究。 研究表明: (1)25℃下Na+, K+//Cl-, SO42-, NO3--H2O体系的介稳相图中:存在三个NaCl单盐结晶面;有六个双盐结晶面,分别是Na2SO4+NaCl、3K2SO4·Na2SO4+NaCl、 Na2SO4·NaNO3·H2O+NaCl、KCl+NaCl、KNO3+NaCl和NaNO3+NaCl吉晶面。十五条共饱线,其中三盐共饱线分别为:NaCl+Na2SO4+3K2SO4·Na2SO4、NaCl+Na2SO4+Na2SO4·NaNO3·H2O、3K2SO4·Na2SO4+NaCl+Na2SO4·NaNO3·H2O、NaCl+3K2SO4·Na2SO4+KCl、NaCl+KNO3+KCl、NaCl+Na2SO4·NaNO3·H2O+KNO3、 NaCl+KNO3+NaNO3、NaCl+Na2SO4·NaNO3·H2O+NaNO3、NaCl+3K2SO4·Na2SO4+KNO3。双盐共饱线有Na2SO4+NaCl、3K2SO4·Na2SO4+NaCl、Na2SO4·NaNO3·H2O+NaCl、KCl+NaCl、KNO3+NaCl、NaNO3+NaCl。与平衡相图相比,在介稳相图中Na2SO4+NaCl、KCl+NaCl结晶面向外扩大,3K2SO4·Na2SO4盐结晶区向内缩减,介稳状态下的结晶面较平衡状态下有很大的变化。 (2)硝酸钠卤水蒸发完成液可以通过加入氯化钾、搅拌转化、保温沉降、分离废盐、冷却结晶等过程,生产硝酸钾。KCl和NaNO3勺摩尔比为1.05:1比较合适,保温沉降温度控制在75℃以上,时间控制在20-40min内。钾的单程收率并不高,但是在生产过程中可以采用母液循环的方法,理论上钾可全部收。


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