Способ получения кристаллов хлористого калия

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5001451/25 (22) 16.09.91 (3 l) 90 583893 (32) 17.09.90 (ЗЗ) US (46) 15.1 2.93 Бюл. Иа 45 — 46 (?1) Дзе Дау Кемикал Компани (US) (?2) Лайса Б.Квенсер(0$) (73) Дзе Дау Кемикал Компани (US) (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛЛОВ

{19) RU {11) 200 494 1 (51) 5 C01D3 08 C01D3 24

ХЛОРИСТОГО КАЛИЯ (57) Кристаллы хлористого калия большого и/или более регулярного размера получены при проведе— нии кристаллизации в присутствии малых количеств сульфоната моноалкилированного дифенилового простого эфира с разветвленным алкилом, имеющим 12 углеродных атомов или сульфонатом алкилированного дифенилового простого эфира с линейным алкилом, имеющим 6 углеродных атомов. 5 з.п.ф-лы, 4 табл.

2004494

Изобретение касается способа кристаллизации хлористого калия, в частности увеличения размера кристаллов и распределения кристаллов хлористого калия по размерам.

Известно выделение хлористого калия иэ раствора соли калия, а также и других солей. В этой области техники известно также, что часто желательна и необходима модификация размера кристаллов, чтобы получить кристаллы, имеющие желател . ное распределение размеров и формы кристаллов. В особенности частот бывает желательным получение кристаллов относительно крупных размеров. Мелкие кристаллы или тонкодисперсные частицы зачастую имеют тенденцию к комкованию и пылеобразованию.

Известно, что соли алкиловых дифениловых эфиров моно- или дисульфонатов улучшают кристаллизацию сульфата аммония, нитрата калия и хромата калия, Одной из проблем в области модификации размера кристаллов является невозможность переноса информации, полученной в одной кристаллической системе, на другую.

Параметры кристаллизации существенно изменяются от одной кристаллической системы к другой и поэтому добавки, улучшающие кристаллизацию одной системы, часто не оказывают никакого влияния на другую систему, Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения кристаллического хлористого калия из его раствора в присутствии модификатора в качестве которого применяют поливиниламинопpo41èëкарбоновую кислоту в количестве предпочтительно

0,005 — 0,01 мас. . По известному способу повышается размер кристаллов и уменьшается полидисперсность продукта, Изобретение предлагает способ получения кристаллов хлористого калия из синтетических или природных растворов, включающий проведение кристаллизации в присутствии эффективного количества поверхностно-активного вещества из числа алкилированных дифениловых простых эфиров дисульфоната. в которых алкильнгя группа представляет собой разветвленную часть молекулы с 12 углеродными атомами или линейную часть молекулы с 6 углеродными атомами.

Неожиданным является то, что конкретные дисульфонаты согласно изобретению приводят к заметному улучшению размера частиц и распределению размеров частиц, будучи использованы в кристаллизации хлористого калия.

Чтобы улучшить кристаллизацию, небольшое количество поверхностно-активного вещества добавляют к насыщенному водному раствору, содержащему хлористый калий, Кристаллизацию осуществляют традиционными средствами, такими как испарение растворителя, охлаждение или сочетание обоих методов, Поверхностно-активное вещество из числа дисульфонатов алкилированного дифенилоксида, полезное для целей изобретения, выбрано среди поверхностно-активных веществ, в которых алкильная группа имеет разветвленную печь с 12 углеродными атомами или линейную цепь с 6 углеродными атомами, Если используют сульфонат алкилированного дифенилового эфира с разветвленными алкилом с 12 углеродными атомами, то предпочтительно, чтобы сульфонат был по меньшей мере на 85 моноалкилированным. Предпочтительно, чтобы степень моноалкилирования превышала

90 и приближалась к 100 . В случае дисульфоната с линейным Са-алкилом степень моноалкилирования предпочтительна более 50 и более предпочтительна 80 или более.

Дисульфонаты алкилированного дифенилоксида и способы их получения широко известны. Дисульфонаты согласно изобретению могут быть получены модификацией известных способов получения сульфонатов. Промышленные способы получения сульфонатов алкилированного дифенилоксида не дают продуктов, которые являются исключительно моноалкилированныMè, моносульфонилированными, диалкилированными или дисульфонилированными, Коммерчески доступные поверхностно-активные вещества этого типа преимущественно (более чем на 90 ) дисульфонилированы и представляют собой смесь моно- и диалкилированных ПАВ с 1525 диалкилирования и 75-85 моноалкилирования. Наиболее типичными являются продукты, выпускаемые в продажу, которые на 80 моноалкилированы и на 20 диалкилирован ы.

Моноалкилированные дисульфонаты, полезные для осуществления изобретения, могут быть получены модификацией известных способов, в которых алкилированные дифенилоксиды выделяют дистилляцией для получения фракции, обогащенной моноалкилированными продуктами. Эту обогащенную моноалкилированную фракцию подвергают затем операции сульфонилирования для получения желаемых моноалкилированных дисульфонатов.

2004494

10

20 течение 4 ч, Дисульфонаты обычно используют в форме соли, хотя, если желают, может быть использована форма кислоты. Дисульфонаты могут быть солью щелочного металла, щелочноземельного металла, аммония или замещенного аммония. Предпочтительно использование соли дисульфокислоты, Количество дисульфонатного поверхностно-активного вещества в качестве модификатора роста кристаллов является любым которое способствует росту более крупных кристаллов, Предпочтительно зто количество составляет по меньшей мере 25 частей на миллион от активного веса на общий объем и по меньшей мере 50 миллионных долей.

Верхний предел количества дисульфонатного поверхностно-активного вещества, полезного для целей изобретения, может быть зкономическим или функциональным, Функциональным верхним пределом является количество, при котором растворимость становится проблемой. Предпочтительно верхний предел составляет не более 4000 миллионных долей, более предпочтительно не более 1000 миллионных долей и наиболее предпочтительно не более 500 частей на миллион, Следующие примеры представлены для иллюстрации изобретения и не могут быть расценены как ограничивающие обьем изобретения, Все части и проценты даны по массе, если не оговорено особо.

Пример 1. Готовили раствор, содержащий 39,47 г смеси солей, главным образом, хлористого калия с небольшими количествами хлористого натрия, хлористого магния и хлористого кальция на 100 г дистиллированной воды. Кристаллизацию проводили отбором пипеткой 100 мл порций раствора при 90 С в колбы Эрленмейера с широкими горлами, которые устанавливали в вибраторе с водяной баней и приводили в равновесие при 60 С. Вибратор с водяной баней испольэовали для регулирования температуры и перемешивания кристаллизующихся растворов. Испытываемые порции содержали концентрацию дисульфонатов додецилированного дифенилоксида, представленные в табл. 1 ниже. Приблизительная степень моносульфонилирования также показана в табл, 1 ниже, Колбы охлаждали до комнатной температуры при непрерывном помешивании примерно в течение 4 ч. Кристаллизация происходит без необходимости введения затравки. Полученные кристаллы отфильтровывали, сушили и хранили при комнатной температуре, Распределение частиц по раэ25

55 мерам получали ситовым анализом, используя следующие сита:

25 меш 710 микрон

35 меш 500 микрон

45 меш 355 микрон

60 меш 240 микрон скатная доска менее 250 микрон

Сита укладывали слоями, шесть раз осаждали постукиванием и 15 мин встряхивали в вибраторе Эбербаха при высокой скорости, Процент кристаллов. задержанных на сите 25 меш, когда испольэовали поверхностно-активное вещество, измеряли и сравнивали с количеством кристаллов, полученных в отсутствии какого-либо модификатора. Процент увеличения задержанных кристаллов, полученных с использованием конкретных поверхностноактивных веществ при конкретных поверхностно-активных веществ при конкретных дозах s сравнении с полученным при отсутствии поверхностно-активных веществ, представлен в табл, 1 ниже.

Пример 2. Процедуру, использованную для получения данных, представленных в табл, 1, повторяли для получения данных, представленных в табл. 2 ниже, эа искл.очением того, что соляной раствор был синтетическим раствором, приготовленный с использованием 23,04 г хлористого натрия и 27,33 г хлористого калия на 100 г дистиллированной воды, Сита с содержащим. ся на них кристаллами подвергали трем циклам легкого постукивания для осаждения и встряхивали 30 мин.

Пример 3, Процедуру, описанную в примере 1, повторяли за исключением того, что использованным дисульфонатом был линейный гексилированный дифенилоксидный дисульфонат, Полученные результаты представлены втабл,,3 ниже.

Пример 4. Процесс, описанный в примере 2, был повторен за исключением того, что использовали дисульфонат линейного гексилированного дифенилоксида.

Полученные результаты представлены в табл, 4 ниже.

Пример 5. Приготовили раствор поташа и нагрели до 90 С. Раствор переносили 100 мл порциями в колбы Эрлингмайера, содержащие модификаторы, испытанные в указанных количествах. Колбы помещали в вибрирующую 60 С водяную баню, После того, как растворы добавили в колбы, водяную баню охлаждали до 30 С в

Когда кристаллы были охлаждены, они были отфильтрованы в вакууме и высушены за ночь в сушильном шкафу. Кристаллы эа2004494

Таблица 1

Таблица 2 в сравне олем тем просеивали и определяли распределение размеров.

При. использовании коммерческого катионного поверхностно-активного вещества. АС-1390, полученного от AKZ0

CHEMlCALSINC, при трех уровнях использования, менее чем три процента кристаллов оставалось на сите 16, и более чем 30—

О/О кристаллов проходило через сито 45, При использовании поверхностно-активного вещества этого изобретения (алкильная группа имеет 6 атомов -углерода) приблизительно 80 — О/О кристаллов остава5 лось на сите 25. (56} Патент США N 3598544, кл, В 01 0 9/02, 1969.

Авторское свидетельство СССР

hb 216621, кл. С 01 0 3/24, 1968.

2004494

Таблица 3

Таблица 4

Формула изобретения

Составитель Т.Докшина

Редактор М.Самерханова Техред М.Моргентал Корректор M.Êóëü

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3375

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул.Гагарина, 101

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРИСТАЛ ЛОВ ХЛОРИСТОГО КАЛИЯ кристаллиэа- 10 цией его из природного или синтетического раствора в присутствии модификатора, отличающийся тем, что в качестве последнего используют алкилированную дифенилово-эфирную ди- 15 сульфокислоту или ее соль, в которой алкильная группа имеет разветвленную цепь из 12 атомов углерода или линейную цепь из 6 атомов углерода, вводимые в количестве 25 - 4000 частей модификагора на 1 20 миллион частей полного объема раствора.

2, Способ по п.1, отличающийся тем, . что в качестве алкилированной дифенилово-эфирной дисульфокислоты или ее соли используют соль разветвленного додецилированного дифенилово-эфирной дисульфокислоты, которая имеет степень моноалкилирования выше 90, 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что степень моноалкилирования составляет более 95%, 4. Способ по п,1, отличающийся тем, что в качестве алкилированной дифенилово-эфирной дисульфокислоты или ее соли используют соль линейной гексилированной дифенилово-эфирной дисульфокислоты.

5. Способ по п.4, отличающийся тем. что степень моноалкилирования составляет более 50 .