硫酸钙制取硫酸钾相图及应用研究

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1、Y870250硫酸钙制取硫酸钾相图及应用研究StudyonApplicationsandPhaseDiagramofPotassiumSulfatePreparedbyCalciumSulfateMethod作者姓名学位类型学科、专业研究方向导师及职称胡昌堂压亟±些堂王苎丝堂屋廑工猩与王苎张送擅数授2006年4月硫酸钙制取硫酸钾相图及应用研究摘要本文对异丙醇．氨介质硫酸钙制取硫酸钾相图及应用进行了研究。考察了十一种有机溶剂对硫酸钙制取硫酸钾反应过程氧化钾收率的影响。结果表明，以异丙醇为添加剂较为适宜。研究确定了2

2、5℃下异丙醇一氨介质K+、Ca2+／／Cl‘、S042。体系相图。基于相图研究结果，运用单因素实验和正交实验方法研究确定了异丙醇．氨介质磷石膏制取硫酸钾反应的适宜工艺条件：反应时间60min，反应温度20℃，异丙醇浓度7％，氨初始浓度28％，液固比5．5：1．0ml／g，配料比(CaS04：2KCl)1．05：1．00mol／mol。在该工艺条件下氧化钾的收率达到95％左右，硫酸钾产品质量达到农用一级品标准。对异丙醇．氨介质磷石膏制取硫酸钾工艺进行了探讨。该工艺具有流程简单、氧化钾收率高和产品质量好等优点，溶剂异

3、丙醇和氨经两段蒸发回收后可循环使用。关键词：相图硫酸钾硫酸钙异丙醇氨水StudyoHApplicationsandPhaseDiagramofPotassiumSulfatePreparedbyCalciumSulfateMethodAbstractThispaperpresentstheinvestigationofapplicationsandphasediagramofpotassiumsulfatepreparedbycalciumsulfatemethodinisopropan01．ammoniasol

4、vents．Theinfluencesoftypesoforganicsolventsontheyieldofpotassiumoxideinthereactionofpotassiumsulfatepreparationbycalciumsulfatearestudied，whichindicatesthatisopropanolcanbepreferselectedastheadditive．ThephasediagramofthesystemK+、Ca2+／／CI+、S042’inisopropan01．a

5、lnmoniasolventsat25。Cisdetermined．Basedonthephasediagram，thepropertechnologyconditionsoftheproductionprocessareinvestigatedbythesingle—factorandorthogonalexperimentswiththeresultofthereactiontimeof60min，reactiontemperatureof20'C，isopropanolconcentrationof7％，a

6、mmoniaconcentrationof28％．thesolid／liquidratioof5．5／1．0，feedratioofCaS04and2KClof1．05：1．00mol／m01．Theyieldofpotassiumoxideunderthisconditionisaround95％andthequalitvofthepotassiumsulfatecancomeuptothefirstrankstandardofagriculturalpotassiumsulfate．Thenewtechnol

7、ogyofpotassiumsulfatebypotassiumchlorideandphosphoricgypsumwiththeexistingconditionofisopropan01．ammoniasolventsisdiscussed．Itissimpleandofhighyieldofpotassiumoxideandsuperiorqualityofproduction．IsopropanolandammoniacanbereusedbydistillationintwosectorsKeywor

8、ds：phasediagram，potassiumsulfate，calciumsulfate，isopropanolAmmonia插图清单图卜l曼海姆法生产硫酸钾工艺流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5图卜2缔置法生产硫酸钾工艺流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6图卜3明矾石还原热解法生产硫酸钾工艺流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。6图l-4芒硝法生产硫酸钾工艺流程图