1495

из индатреновых красителей. Его применяют для очистки промыш­ ленных газов от сульфида водорода, особенно в коксохимической промышленности в процессе очистки коксового газа.

К качеству выпускаемого промышленностью карбонату калия, соглас­ но ГОСТ 10690—63, предъявляются требования, приведенные в табл. 2.4.

Т а б л и ц а 2.4. Требования к качеству карбоната калия (содержание в %)

В пересчете на прокаленное вещество.

Способы получения карбоната калия. Основным и перспектив­ ным способом получения карбоната калия является способ производ­ ства его в процессе комплексной переработки нефелинов. Нефелин является минералом из группы каркасных силикатов. Химическая формула его KNa3(AlSi04)4, он имеет кристаллическую структуру ти­ па тридимита (модификации Si02). Искаженные шестичленные коль­ ца из связанных вершинами тетраэдров Si04 и АЮ4 представляют собой каркас, в пустотах которого располагаются ионы щелочных металлов. Плотность нефелина 2,550-2,665 г/см3.

В чистом виде нефелин содержит до 33,2% AI2O3 и поэтому явля­ ется ценным сырьем в производстве глинозема. В процессе получения глинозема (AI2 O3 ) из нефелина образуются растворы следующего со­ става (в г/л): Na2C 03— 157; К2С03— 62; K2S04 (включая неокисленные соединения серы)— 16; собственно K2SO4— 15; R2O3— 0,1; СГ — 0,07. Эти растворы перерабатывают на содово-поташную смесь и поташ. Способ основан на фазовых равновесиях во взаимной системе

К2СО3+ Na2S04 1Ча2СОз + K2S04

изучен в широком диапазоне температур и концентраций (рис. 2. 21).

Исходные растворы обычно содержат некоторое количество гидрокар­ бонатов калия и натрия (свыше 7 г/л в пересчете на ИаНСОз), присутст­ вие которых в системе приводит к значительной коррозии аппаратуры и загрязнениям карбоната калия оксидами железа. Предварительная нейтрализация исходных растворов гидроксидом натрия замедляет про-

137

Из табл. 2.6 видно, что наиболее целесообразна выпарка на тре­ тьей стадии при 100° С. При этом жидкая фаза содержит 98,18% карбоната калия в пересчете на сухое вещество.

Выделившуюся в осадок в процессе третьей выпарки загрязнен­ ную сульфатом калия двойную соль отделяют и возвращают на сме­ шение с первоначальным раствором. Дальнейший'процесс переработ­ ки маточного раствора зависит от способов освобождения раствора от накапливающихся примесей — в основном иона хлора и неокисленных соединений серы.

Получение карбоната калия высокого качества достигается путем систематического вывода маточных растворов после кристаллизации целевого продукта. Образующийся маточный раствор высушивают для получения карбоната калия, загрязненного неокисленными соеди­ нениями серы. Маточный раствор после третьей выпарки и отделе­ ния двойной соли дополнительно выпаривают при 75— 100° С, в ре­ зультате из системы частично выделяется К2СОз* 1,5Н20 . Жидкую фазу охлаждают до 25° С, в процессе чего кристаллизуется дополни­ тельное количество К2СОз* 1,5Н20.

Смесь обоих осадков кристаллического карбоната калия промыва­ ют насыщенным раствором карбоната калия, полученным в предыду­ щей операции. Установлено, что промывка идет полнее при предва­ рительном перемешивании осадка с частью промывного раствора. Вторичную же промывку кристаллов производят непосредственно на фильтре или центрифуге. По этой схеме получается кристаллический карбонат калия, содержащий (в % на сухое вещество): К2С 03— 99,0, Na2C 03— 0,3, K2S04— 0,2, окисляемых соединений (в пересчете на K2S03) — 0,05, Fe20 3— 0,001.

Существует процесс получения высококачественного карбоната калия окислением соединений пероксидом водорода, персульфатами, воздухом в присутствии катализаторов и путем окислительной термо­ обработки (прокалки) карбоната калия.

Схема получения карбоната калия с окислительной термообработ­ кой (см. рис. 2.22) идентична с другими вариантами вплоть до тре­ тьей выпарки и отделения двойной соли с дальнейшим высушивани­ ем и прокалкой раствора в течение трех часов при 600° С с доступом воздуха. В этих условиях степень окисления соединений серы до сульфата калия достигает 96—98%. Термообработанный кар­ бонат калия растворяют в воде при 25° С с таким расчетом, чтобы образовавшийся сульфат калия остался нерастворенным. Раствор от­ фильтровывают от сульфата калия и упаривают при 75° С и охлаж­ дают до 25° С. После промывки кристаллический карбонат калия на­ правляют на упаковку, а маточный раствор возвращают в процесс.

Полученный по описанной схеме карбонат калия имел следую­ щий аналитический состав (в % на сухое вещество): К2СОэ — 99,4,

142