[发明专利]有机胺与氯化铵转化分离氯化钾、氯化铵混合物的方法

说明书

本发明为一种有机胺与氯化铵转化分离氯化钾、氯化铵混合物的方法:将有机胺、稀释剂和氯化钾铵混合溶液混合，其中摩尔比为有机胺：氯化铵＝1～2：1，然后体积比为稀释剂：有机胺＝2～8：1，体积比为有机胺与稀释剂之和：氯化钾铵溶液＝2～5：1.控制反应温度为50110℃，搅拌反应2～4h，反应生成的氨气引出形成氨水，反应后，转移反应液静置分层，有机胺盐酸盐存在于上层有机相稀释剂中，下层主要为氯化钾溶液；二次转移溶液静置分层，上层为可以循环利用的有机相，下层为氯化铵溶液，分别结晶实现氯化钾铵的分离。本发明对以含氯化钾、氯化铵混合溶液有深远意义，同时避免了氨气对环境的污染，温度较低，节能环保。

技术领域

本发明涉及化工领域，具体的是一种有机胺与氯化铵的反应方法以及用此方法来分离氯化钾和氯化铵。

背景技术

我国是农业大国，钾肥用量居世界前列，但由于陆地钾矿资源短缺，钾肥自给率低，每年大部分钾肥依赖进口，耗资巨大。然而，海水中钾的总储量达550万亿吨，是全球陆地钾矿总储量的3万倍，是取之不尽用之不竭的钾矿资源。一个世纪以来，世界上许多沿海国家投入大量人力物力研究海水钾资源的利用技术，共提出上百种方法，但都因提取成本过高未能实现工业化生产，海水提钾工业化成了一项世界性难题。我国科技工作者在海水提钾研究方面，重点在天然沸石法海水提钾技术方面进行了大量的研发工作。利用沸石法吸附铵洗脱工艺实现海水中钾高效富集，海水中钾的浓缩倍数可达200倍，大大提高了钾的富集率。但富钾液中含有大量氯化铵，如何使浓缩富钾溶液中的氯化钾与氯化铵高效分离，科研人员作了大量工作。本发明采用有机胺与氯化铵的反应转化分离为解决富钾液中钾铵的分离提供新的途径。

发明内容

本发明的目的是针对氯化钾、氯化铵混合溶液结晶中存在的固溶体共同析出的问题，提供一种氯化铵与有机胺起反应转化分离氯化钾、氯化铵的生产工艺，以期解决氯化钾与氯化铵分离困难的问题。

一种有机胺与氯化铵转化分离氯化钾、氯化铵混合物的方法，包括以下步骤：

将有机胺、稀释剂和上述氯化钾和氯化铵混合溶液，加入到反应器中，其中摩尔比为有机胺：氯化铵＝1～2：1，然后体积比为稀释剂：有机胺＝2～8：1，体积比为有机胺与稀释剂之和：氯化钾和氯化铵的混合溶液＝2～5：1.控制反应温度为50～110℃，搅拌反应2～4h，生成有机胺盐酸盐与氨气，反应生成的氨气引出形成氨水，反应后，转移反应液静置分层，有机胺盐酸盐存在于上层有机相稀释剂中，下层主要为氯化钾溶液；取方法本身生成的氨水与有机相稀释剂中的有机胺盐酸盐室温反应，回收有机相稀释剂中有机胺使之循环利用，二次转移溶液静置分层，上层为可以循环利用的有机相，此有机相即为有机胺与稀释剂，下层为氯化铵溶液，分别结晶实现氯化钾铵的分离。

所述的有机胺为三丁胺、三乙胺、三丙胺或三辛胺。

所述的稀释剂为正丁醇、异戊醇、正辛醇或异丁醇。

所述的氯化钾和氯化铵的混合溶液中摩尔比钾离子：铵离子＝0.1～10：1。

本发明反应装置引出反应生成的氨气形成氨水。氨水可以循环利用去回收有机相，也可作为其他工业中氨气与氨水来源。

本发明中，反应后的有机相的回收不仅可以利用反应本身生成的氨水，还可以利用氢氧化钠、氢氧化钙等其他廉价安全碱性试剂。

本发明中，反应的有机胺不仅可以与氯化铵反应，还能与硝酸铵、硫酸铵等无机铵盐反应。进一步地，还可以在通入二氧化碳的条件下与氯化钙、氯化钾、氯化钠等盐反应。相应地得到碳酸钙、碳酸氢钾等。

本发明具有以下优点：