Способ получения шенита

 

Изобретение относится к технологии получения шенита и способствует созданию возможности использования магнезита, со^ держащего карбонат кальция и нерастворимые в кислоте примеси, без снижения извлечения калия и магния из сырья в продукт. Хлорид калия взаимодействует с сер,- ной кислотой с выделением хлористоговодорода образованием кислого сульфата калия, который обрабатывают магнезитом. Обработку ведут в присутствии циркулирующего o6qpOTHOfо шенитового раствора при температуре 70-100°С для концентрации водородных Ионов в реакционном растворе, равной 1 •10'^-1,5'10'^, с последующим отделением гипса и нерастворимых примесей из полученной суспензии. Из образовавшегося раствора охлаждением выделяют продукт, а полученный маточный шенитовый раствор направляют на обработку кислого сульфата калия. Согласно изобретению используют магнезит, содержащий карбонат кальция и нерастворимые прим'еси, с получением безбалластного удобрения со степенью извлечения калия из сырья 98.2%. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ -СВИДЕТЕЛЬСТВУ-.

1 (21) 4770728/26 (22) 24,10.89 (46) 15.02.92. Бюл. М 6 (71) Всесоюзный научно-исследовательскйм и проектный институт галургии (72) Ю.С.Сафрыгин, Ю.В.Букша; Г.В;Осипова и В.И.Тимофеев (53) 631.824(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1388395, кл. С 05 0 1/00, 1986. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ШЕНИТА (57) Изобретение относится к технологии получения шенита и способствует создайиа возможности использования магйезита,.со.держащего карбонат кальция и нераствори-, мые в .кислоте примеси, без снижения извлечения калия и магния из сырья в йродукт. Хлорид калия взаимодействует с сер-. ной кислотой с выделением хлористого:

Изобретение относится к технологии получения бесхлорных калийно-магниевых удобрений, в частности к способам получения шенита.

Цель изобретения — обеспечение- воз можности использования магнезита, содержащего карбонат кальция и. нерастворимые в кислоте примеси без снижения извлечения калия и магния из сырья в продукт.

Пример 1. В соответствии c:извест-: ным способом 177 мас. ч. кислого суль-: фата калия состава. %: K2$04 55,:6,.

Н2$04 34,5; КС! 2,5, полученного взаимодействием 74,55 мас.ч. хлористого калйя. и

106,59 мас.ч. серной кислоты (HzS04 92Дф); обработали магнезитом по ГОСТ 121676, сорт П! состава, %: Mg0 75; СаО 4,5; 8!02.4; п.п.п. 16. Ы„, 1712345 А1 (51) s С 05 0 1/00, С 01 0 5/06 водорода образованием кислого сульфата калия, который обрабатывают магнезитом.

Обработку ведут в присутствии циркулирующего оборотного шенитового раствора при температуре 70 — 100 С для концентрации водородных ионов в реакционном растворе, равной 1 10 — 1,5 10, с последующим отделением гипса и нерастворимых примесей из полученной суспензии. Из образовавшегося раствора охлаждением выделяют продукт, а полученный маточный шенитовый раствор направляют на обработку кислого сульфата калия. Согласно изобретеwe используют магнезит, содержащий карбонат кальция и нерастворимые примеси, с получением безбалластного удобрения со степенью извлечения калия из сырья 98,2%.

1 табл.

Получили калимагнезию состава, K2S04 (26,1% К20) 48,3; MgSO4 (11,6% MgO) а

34,65; CaS04 5,3; КС! 2,1; н.о. 3,8.

Степень извлечения по калию 89 ..

Пример 2. 74,55 мас.ч. хлористого @„ калия обрабатывали 106,59 мас.ч. серной кислоты при 120 С в течение 1 ч с получением 177 мас.ч. кислого сульфата калия состава, %: К2$04 55,6; Н2$04 34,5; KCI 2,5. К полученному продукту. добавили 206,30 а мас.ч. шенитового раствора состава, %:

QS04 5,1; Mg S04 25,02; 31,5 мас.ч. магнезита состава, %: Mg0 75; СаО 4,5; SION 4, и получили суспензию гипса и нерастворимых с концентрацией водородных ионов в жид-. кой фазе 2 10 г-ион/л. Водонерастворимые примеси отделили от раствора, насыщенного йо сульфатам калия и магния

1712345 состава, : KgS04 14,81; Mg SO< 19,86, который охладили до 20 С с получением 154,1 мас.ч. шенита и маточного раствора состава, %:KELSO< 5,10; MgS0425,02, который вернули на обработку кислого сульфата калия.

Шенит высушили с получением калимагнезии состава, : KzO 30,95; Mg0 15,9.

Степень извлечения по калию составило

98,27,.

Пример 3. Процесс проводили в соответствии с примером 2, при этом на получение кислого сульфата калия брали

116,6 мас.ч. серной кислоты, à íà его обработку 57,6 мас.ч. доломитового магнезита состава, : MgO 33,5; СаО 14,0; н.о. 5. получили калимагнезию состава, %: К20 29,9;

MgO 14,7. Степень извлечения по калию составила 95,6 .

Пример 4. Процесс проводили в соответствии с примером 2, при этом на обработку кислого сульфата калия брали

28,1 мас.ч. магнезита состава, %: MgO 75;

СаО 4,5; SiOz 4, и получили суспензию гипса и нерастворимых с концентрацией водородных ионов 1,0 104 г-ион/л, После отделения нерастворимых и охлаждение полученного раствора получили калимагнезию состава, : К20 28.92; MgO 13,1, Степень извлечения по калию составила 94,3 .

Пример 5. Процесс проводили в соответствии с примером 2, при этом на обработку кислого сульфата калия брали

33,5 мас.ч. магнезита состава, : MgO 75;

СаО 4,5; В02 4, при этом получили суспензию гипса и нерастворимых с концентрацией водородных ионов 1,5 10 r-ион/л. В результате отделения нерастворимых и кристаллизации шенита получили калимагнезию состава, ; КгО 29,3; MgO 14,8. Степень извлечения по калию 97,4 .

В соответствии с указанной совокупностью признаков в таблице представляет примеры осуществления способа с указанием температуры процесса и концентрации водородных ионов.

Из приведенных экспериментальных данных следует, что ведение процесса при концентрации водородных ионов 1 10 41,5 10 б г-ион/л (опь1ты 1 — 5) позволяет получить высококачественный готовый продукт с высокой степенью извлечения по калию (94,3-98,2 }. При концентрации водородных ионов свыше 1,5i 10 r-ион-л (опыт 8) степень извлечения уменьшается до 87,2Я за счет потерь калия из-за образования сингенита и пентасульфата кальция, которые выводятся из процесса вместе с гипсом и нерастворимыми.

Качество готового продукта при этом ухудшается за счет уменьшения содержания в нем К20 до 23,35 .

При концентрации водородных ионов

5 менее 1 10 образуется готовый продукт, загрязненный серной кислотой (опыт 9), что усложняет аппаратурное оформление процесса и отрицательно сказывается на качестве и агрохимической эффективности

10 продукта.

Осуществление процесса при 70-100 С, как показывает анализ диаграммы растворимости в системе К2$04-MgS04-Н20, позволяет получить растворы, близкие по

15 составу к эвтоническим и находящимся в равновесии с шенитом, который при охлаждении системы выделяется в твердую фазу с высокой степенью извлечения по калию (опыт 1-5). При уменьшении температуры до

20 60 С (опыт 6) шенит образуется. не в виде раствора, а в виде суспензии, что делает невозможным отделение от него гипса и нерастворимых примесей без потери основного вещества, поэтому степень извлечения

25 по калию уменьшается до 89,1%, Кроме. того, снижение температуры процесса уменьшает выход шенита за один цикл кристаллизации из-за малой разницы температур,.что приводит к увеличению объ30 ема циркулирующего оборотного раствора, Увеличение температуры выше 100 С (опыт 7) нецелесообразно, так как приводит к образованию в данной системе труднорастворимого лангбейнита (К2$04 2MgSG4), в

35 результате чего образуется продукт с низким содержанием калия, загрязненный гипсом и нерастворимыми.

Предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет использовать

40 магнезит, содержащий карбонат кальция и нерастворимые примеси, с получением безбалластного удобрения без снижения извлечения калия и магния из сырья в продукт, а также позволяет осуществить про45 цесс в замкнутом цикле и тем самым избавиться от промышленных стоков.

Формула изобретения

Способ получения шенита, включаю50 щий обработку при нагревании кислого сульфата калия магчезитом в водной среде, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности использования магнезита с повышенным содержанием

55 карбоната кальция и нерастворимых в кислоте примесей без снижения извлечения калия и магния из сырья в продукт, обработку ведут в присутствии циркулирующего оборотного шенитового раствора

17.12345

Составитель: Т. Докшина

Редактор H. Киштулинец Техред M,Moðãåíòàë

Корректор H. Ревская

Заказ 507 Тираж . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35,. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комф нат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 при температуре 70 — 100ОС до концентра=,:..:: " .:зии, охлаждением и выделением продукта ции водородных ионов в реакционном-рэ ;,.:.".": — .йз образовавшегося раствора и направлетворе, равной 1 10"-1,5 10 .r-ион/л, :с" ;" : кйем последнего на обработку кислого последующим отделением гипса и нераст- .... сульфата калия в качестве оборотного ше воримых примесей из полученной суспен-.:- 5- нитового раствора.