晶體轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)優(yōu)等硝酸鉀

適合工業(yè)化大生產(chǎn)的硝酸鉀的生產(chǎn)方法主要有硝酸銨復(fù)分解法和硝酸直接合成法。1996年，筆者采用常規(guī)復(fù)分解法生產(chǎn)硝酸鉀時(shí)，遇到了主副產(chǎn)品分離不清、原料消耗高、生產(chǎn)周期長、產(chǎn)品質(zhì)量差的難題，后來，經(jīng)過多次試驗(yàn)研究，尋找出一種新的制備硝酸鉀的工藝路線，即“晶體轉(zhuǎn)化法循環(huán)生產(chǎn)硝酸鉀”技術(shù)，并于1998年完成工業(yè)生產(chǎn)裝置上的實(shí)驗(yàn)，于1999年成功應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。

復(fù)分解法生產(chǎn)硝酸鉀的關(guān)鍵是加入硝酸鹽制備硝酸鉀和加入銨鹽脫氯，在新工藝中就是“轉(zhuǎn)化出鉀”和“脫氯出銨”2個(gè)工序的往復(fù)運(yùn)行。為了提高硝酸鉀的轉(zhuǎn)化率，一些廠家采用提高硝酸鹽濃度的方法；為了促進(jìn)硝酸鉀結(jié)晶，一些廠家采用降低結(jié)晶溫度的方法。

晶體轉(zhuǎn)化法循環(huán)生產(chǎn)硝酸鉀，就是在常溫下使氯化鉀晶漿與硝酸鹽作用轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛徕浘{。在使用硝酸銨為原料時(shí)，需要事先盡量多地除去干擾硝酸鉀分離的氯化銨。如果在硝酸銨生產(chǎn)廠內(nèi)生產(chǎn)硝酸鉀，可以直接使用硝酸與氯化鉀進(jìn)行晶體轉(zhuǎn)化，分離硝酸鉀之后將酸性母液與氨氣中和，分離副產(chǎn)品氯化銨，完成“出鉀”和“脫氯”兩個(gè)步驟。“晶體轉(zhuǎn)化”本質(zhì)上是氯化鉀晶體不斷溶解和硝酸鉀晶體的不斷形成。

例如，在12 m3的結(jié)晶器中，常規(guī)復(fù)分解法只能加入1.7 t氯化鉀，加熱溶解，硝酸鉀結(jié)晶時(shí)放出的熱量必須移出反應(yīng)系統(tǒng)，過程很長。而新工藝可以加入3.5 t氯化鉀，2 h就能完成加料和出料操作。這時(shí)，氯化鉀的溶解與硝酸鉀的結(jié)晶，大部分相變熱互相抵消，從而大大降低了冷卻能耗和時(shí)間消耗。

晶體轉(zhuǎn)化法生產(chǎn)硝酸鉀技術(shù)具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)，兼有硝酸銨復(fù)分解法和硝酸直接合成法的優(yōu)點(diǎn)，又避免了他們的缺陷。具有原料來源廣、工藝流程短、控制準(zhǔn)確、原料消耗少、產(chǎn)品質(zhì)量高、設(shè)備腐蝕輕、環(huán)境危害小、操作安全等特點(diǎn)。目前，該項(xiàng)技術(shù)更加完善并且有很大提高。

王子明供稿