KCl-NH4NO3-H2O體系中KNO3結晶技術研究.pdf

1、硝酸鉀(KNO3)是重要的工業(yè)原料，又是一種高效無氯氮鉀復合肥，可以從天然礦物、鹽湖鹵水中提取，也可以由工業(yè)合成。目前國內主要采用氯化鉀(KC1)和硝酸銨(NH4NO3)復分解法生產硝酸鉀，同時副產氯化銨。該方法具有操作簡單，無“三廢”排放的特點，但仍存在硝酸鉀產品含少量氯化銨以及產品細晶多、粒度分布范圍寬等問題，且產品僅能達到農業(yè)級質量指標要求，存放過程易結塊。
　　氯化鉀-硝酸銨復分解法制備硝酸鉀工藝過程及工藝參數(shù)的優(yōu)化需要K

2、+，NH4+//Cl-，NO3-—H2O體系溶解度數(shù)據(jù)作為理論基礎，但是該體系溶解度數(shù)據(jù)不全，且部分數(shù)據(jù)存在較大誤差。本課題在前人研究成果的基礎上重點對20℃時硝酸鉀、硝酸銨結晶區(qū)相關的兩鹽共飽線、三鹽共飽點溶解度進行完善，并測定了平衡液相的物化性質。研究獲得了四個邊點、三個三鹽共飽點、五條兩鹽共飽線，根據(jù)實驗結果繪制了該體系硝酸鉀、硝酸銨結晶區(qū)的干基圖、水圖及物化性質-組成圖。
　　平衡相圖研究的是復雜體系中兩鹽共飽線、三鹽共飽

3、點的溶解度，但在硝酸鉀實際生產中溶液狀態(tài)與平衡態(tài)存在一定偏差，且實際液相僅硝酸鉀飽和，即研究對象是硝酸鉀飽和面上的一條線，因此結合企業(yè)三級閃蒸結晶工藝和物料組成，本課題對復雜體系不同蒸發(fā)率、不同溫度下硝酸鉀的溶解度進行了測定。研究表明硝酸鉀的溶解度隨溫度升高而增大，隨水分蒸發(fā)率增大而較小。采用冷卻平衡法測定了蒸發(fā)率5％時硝酸鉀的超溶解度，獲得此條件下硝酸鉀過冷度為3.8～3.9℃。
　　采用間歇動態(tài)法研究了KNO3—H2O體系和復