碳酸鉀生產(chǎn)工藝中離子交換過程的實驗研究.pdf

1、目前國內(nèi)碳酸鉀生產(chǎn)的主要方法是離子交換法。這種方法工藝流程簡單, 技術(shù)成熟可靠,投資少,產(chǎn)品質(zhì)量好,成本較低。但也存在一些明顯的不足:一是低濃度并含有少量碳酸氫銨的離子交換液使得除氨、干燥等后續(xù)過程能耗大大增加；二是低濃度的氯化銨廢水全部回收利用較難，不符合環(huán)保要求；三是在離子交換過程中，成本比較高的氯化鉀的利用率不高，而鉀離子的回收工作又比較困難，從而造成了鉀離子的大量流失，增加了生產(chǎn)成本。 針對上述問題，本文提出在不改變生產(chǎn)

2、工藝的前提下，結(jié)合工廠實際生產(chǎn)，對該方法最初的離子交換工藝進(jìn)行實驗研究。 在實驗過程中，對銨鉀摩爾比、料液流速、再生液PH 值等三個因素對離子交換效果的影響進(jìn)行了研究，重點(diǎn)對銨鉀摩爾比進(jìn)行了實驗研究。確定實驗方案，選用黃金分割法在銨鉀比1:1～2:1 之間進(jìn)行插值，按插值點(diǎn)比例進(jìn)行實驗；根據(jù)離子交換原理，通過改變料液流速和再生液PH 值改變離子交換的平衡狀態(tài)。 實驗結(jié)果表明,鉀離子利用率隨銨鉀比的增大而增大，但上升趨勢逐

3、漸變緩；銨根離子轉(zhuǎn)化率隨銨鉀比的增加先增后減；交換液中鉀離子濃度在銨鉀比大于1.25:1 后開始降低；銨根離子濃度在銨鉀比1.15:1～1.25:1 之間時最低；料液流速越慢，鉀離子利用率越高，交換液濃度也越大；堿性環(huán)境可以大大提高離子交換樹脂的再生率，降低鉀離子的泄漏量。 綜合考慮生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)因素可以得出:最佳的銨鉀比例為1.25:1～1.3:1，料液線速在2.5×10-2～3.2×10-2m/min 之間。在此參數(shù)區(qū)間內(nèi)，