[发明专利]一种利用脱硫石膏制备硫酸钾的方法

说明书

本发明公开了一种利用脱硫石膏制备硫酸钾的方法：盐酸送至重结晶釜，加入脱硫石膏与氯化钾，重结晶反应；得到重结晶液与底泥；重结晶液送至中和反应釜，底泥排入底泥中和槽；中和反应釜加入碳酸钾溶液，发生中和反应；中和反应液引入氨化反应釜；向氨化反应釜通入氨气，中和反应液发生氨化反应；所排氨气至氨气回收工序，所得硫酸钾晶体与氨化反应液输送至硫酸钾离心机；通过硫酸钾离心机分离后，分离出的液体至氨水回收工序，所得硫酸钾晶体收集后送干燥工序干燥。本发明充分利用脱硫石膏的附加价值，将脱硫石膏转化为硫酸钾，拓宽脱硫石膏应用方向，利用固废生产有价值产品，适用于有热电装置与合成氨装置的化工企业。

技术领域

本发明属于环保技术领域，更具体地说，是涉及一种利用脱硫石膏制备硫酸钾的方法。

背景技术

硫酸钾是优秀的忌氯农作物钾肥，对烟草，茶叶等经济作物品质影响至关重要。我国的高品质硫酸钾肥需求较大，有相当一部分依靠国外进口。目前常用的硫酸钾生产方法为曼海姆法，该方法利用氯化钾与浓硫酸为原料并副产盐酸。在500℃～530℃条件下，氯化钾与浓硫酸反应，首先生成硫酸氢钾与氯化氢，进一步的硫酸氢钾与氯化钾反应生成硫酸钾与氯化氢，反应生成的硫酸钾由反应室出口排出进入下一工序。但曼海姆法对设备腐蚀性大，能耗大，设备运行维护资金投入大。

脱硫石膏是热电烟气脱硫工序的副产物，主要成分和天然石膏一样，为二水硫酸钙。烟气脱硫石膏呈较细颗粒状，平均粒径为40～60μm，颗粒呈短柱状，径长比在1.5～2.5，颜色呈灰、黄，二水硫酸钙含量较高一般都在90％以上，含游离水一般在10％～15％，其中还含飞灰、有机碳、碳酸钙、亚硫酸钙及由钠、钾、镁的硫酸盐或氯化物组成的可溶性盐等杂质。现阶段脱硫石膏大部分作为掺混剂加入到水泥或混凝土中，也有部分被用于建筑材料生产。因为脱硫石膏的产量非常大，市场对脱硫石膏的消化能力无法完全满足脱硫石膏的产能，导致很多热电企业脱硫石膏堆积。

现有技术存在以下缺点:1.曼海姆法硫酸钾生产工艺设备腐蚀大，能耗高，设备运行维护资金投入大。2.脱硫石膏现有处理处理方式附加值低，处理方式单一。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提出一种利用脱硫石膏制备硫酸钾的方法，以脱硫石膏为原料，利用盐酸与氯化钾重结晶，而后加入碳酸钾溶液调节pH，进一步使用氨化法制备硫酸钾。充分利用脱硫石膏的附加价值，将脱硫石膏转化为硫酸钾，拓宽脱硫石膏应用方向，利用固废生产有价值产品。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明利用脱硫石膏制备硫酸钾的方法，包括以下过程：

步骤一，脱硫石膏重结晶

将来自盐酸罐的盐酸送至重结晶釜中，开启重结晶釜搅拌装置与重结晶釜加热装置，然后加入脱硫石膏与氯化钾，发生重结晶反应；反应得到重结晶液与底泥；重结晶液通过重结晶液输送泵输送至中和反应釜，底泥由底泥出口排入底泥中和槽；

步骤二：中和反应

重结晶液进入中和反应釜后，开启中和反应釜搅拌装置与中和反应釜加热装置，然后加入碳酸钾溶液，发生中和反应；反应产生的二氧化碳气体通过二氧化碳排空管线排出，所得中和反应液则经过中和液输送泵引入氨化反应釜；

步骤三：氨化反应

中和反应液进入氨化反应釜后，向氨化反应釜通入氨气，使中和反应液发生氨化反应；反应所排氨气通过氨气回收管线至氨气回收工序，所得硫酸钾晶体与氨化反应液通过硫酸钾液输送泵至硫酸钾离心机；

步骤四：离心分离、干燥

硫酸钾晶体与氨化反应液通过硫酸钾离心机分离后，分离出的液体至氨水回收工序，所得硫酸钾晶体收集后送干燥工序干燥。

步骤一中重结晶反应持续时间为50min～90min，重结晶温度为95℃～105℃。