硝酸钾生产工艺
硝酸钾溶液制备和使用技巧详解
硝酸钾溶液制备和使用技巧详解硝酸钾（化学式：KNO3），又称钾硝，是一种重要的无机化合物，广泛应用于农业、工业和科研领域。
本文将详细介绍硝酸钾溶液的制备方法和使用技巧。
一、硝酸钾溶液的制备方法硝酸钾溶液的制备主要通过溶解固体硝酸钾于溶剂中而得到。
下面将介绍两种常用的制备方法。
1.1. 饱和溶液制备法饱和溶液制备法是制备硝酸钾溶液的常用方法之一。
操作方法如下：1. 将所需量的固体硝酸钾称取，并加入适量的蒸馏水中。
2. 用玻璃杯或烧杯搅拌溶解，直至固体完全溶解。
3. 在搅拌的同时，逐渐加入硝酸钾直至不再溶解为止。
此时，溶液中已达到饱和。
4. 将溶液倒入蓄水瓶中，并标明浓度及配制日期。
1.2. 稀释法制备稀释法是制备低浓度硝酸钾溶液的有效方法，具体步骤如下：1. 先准备高浓度硝酸钾溶液，通常为饱和溶液。
2. 称取所需体积的高浓度溶液，并注入容量瓶中。
3. 用蒸馏水缓慢稀释溶液，同时用玻璃棒搅拌均匀。
4. 确保溶液达到目标浓度后，使用滴定管或移液管转移到使用容器中。
二、硝酸钾溶液的使用技巧2.1. 农业领域的应用硝酸钾溶液在农业领域具有重要的作用，主要用于肥料制备和土壤调理。
以下是一些使用技巧：1. 肥料配制：硝酸钾溶液可作为氮、钾肥料的源头。
通过与其他肥料混合使用，能够提供植物所需的养分。
2. 作物施肥：硝酸钾溶液可通过灌溉、叶面喷施等方式施用于作物，有效补充作物的氮、钾元素，并促进作物生长发育。
3. 病虫害防治：硝酸钾溶液具有一定的抗病虫害的能力，可用于作物的病虫害防治，提高作物的抗病虫害能力。
2.2. 工业领域的应用硝酸钾溶液在工业领域有广泛的应用，特别在火药、炸药、火焰喷射器等方面发挥重要作用。
以下是一些使用技巧：1. 火药制备：硝酸钾溶液是火药的重要组分之一。
根据需要的火药类型，可以通过调整硝酸钾溶液的浓度和配比，来满足不同的爆炸能力需求。
2. 焊接工艺：硝酸钾溶液可用于焊接过程中的磨光和清洗工作。
硝酸钾生产工艺
硝酸钾生产工艺配料、分离工段根据相图，使氯化钾、半成品在高温下溶解而NaCI等很少溶解。
从而达到富集KNO3的目的氯化钾一次提纯工段该工段根据溶解速度差异，而达到分离提纯目标的母液A二次提纯工段该工段是重复上一工段的重要部分， 再次提高产品质量，原理也 与上类同，为高温溶解，低温结晶 NaCI 溶解速度快等原理。
成品加工工段经以上工段主离子含量已达到合格， 而水份较高。
通过干燥器使 水份含量达到合格，产品粒度不均通过振动筛使之合格，装袋，即可 向外销售，而完成生产工序。
硝酸钾，分子式为 KN03无色透明棱柱晶体或粉末，溶于水、稀乙醇、甘油,不溶于无水乙醇和乙醚。
无嗅无毒，味咸辣有清凉感。
空气中不潮解。
在 334C 分解放出氧，400C 时分解放出氧气，生成亚硝酸钾，继续加热则生成氧化钾。
是强氧化剂，与易燃物，有机物接触能引起燃烧爆炸，并发生有毒和刺激性气体。
与炭或硫一起加热时，能发强光而燃烧。
一咼母液E离心水（同冲囤后水）蒸汽硝酸钾-主要用途医药工业主要用于生产青霉素钾盐、利福平和利尿、发汗、清凉的药剂。
食品工业用于配肉，并在午餐肉中起防腐剂作用。
机械工业用于热处理（金属淬火）作淬火之盐浴。
玻璃工业用于玻璃器皿生产，起耐温硬化玻料的作用，还用作玻璃澄清剂。
农业上用作农作物和花卉的复合肥料。
⑴分析试剂，用于锰、钠的微量分析。
复分解法硝酸钠与氯化钾经复分解反应得硝酸钾和氯化钠。
利用它们的不同溶解度可将其分离。
此法工业上应用较多。
先把硝酸钠溶于热水中，在搅拌下按硝酸钠：氯化钾=100:85的配料比逐渐加入氯化钾，经蒸发浓缩,当温度为119°C时，氯化钠结晶析出。
将分离氯化钠后的母液缓慢冷却，硝酸钾即结晶析出。
经过滤、洗涤和干燥即得产品。
危害性爆炸物危险特性：与有机物、硫磷等混合可爆储运特性：库房通风；轻装轻卸；与有机物、还原剂、木炭、硫磷易燃物分开存放可燃性危险特性：高热放出氧气；遇有机物、还原剂、木炭、硫、磷等易燃物可燃；燃烧产生有毒氮氧化物烟雾防护措施工程控制：生产过程密闭，加强通风。
硝酸钾生产工艺(DOC)
硝酸钾生产工艺配料、分离工段根据相图，使氯化钾、半成品在高温下溶解而NaCl等很少溶解。
从而达到富集KNO3的目的。
一次提纯工段该工段根据溶解速度差异，而达到分离提纯目标的。
母液A二次提纯工段该工段是重复上一工段的重要部分，再次提高产品质量，原理也与上类同，为高温溶解，低温结晶NaCl 溶解速度快等原理。
成品加工工段经以上工段主离子含量已达到合格，而水份较高。
通过干燥器使水份含量达到合格，产品粒度不均通过振动筛使之合格，装袋，即可向外销售，而完成生产工序。
高母液Ｂ离心水(同冲囤后水)螺旋输送机硝酸钾，分子式为KNO3。
无色透明棱柱晶体或粉末，溶于水、稀乙醇、甘油，不溶于无水乙醇和乙醚。
无嗅无毒，味咸辣有清凉感。
空气中不潮解。
在334℃分解放出氧，400℃时分解放出氧气，生成亚硝酸钾，继续加热则生成氧化钾。
是强氧化剂，与易燃物，有机物接触能引起燃烧爆炸，并发生有毒和刺激性气体。
与炭或硫一起加热时，能发强光而燃烧。
[1]硝酸钾 - 主要用途医药工业主要用于生产青霉素钾盐、利福平和利尿、发汗、清凉的药剂。
食品工业用于配肉，并在午餐肉中起防腐剂作用。
机械工业用于热处理(金属淬火)作淬火之盐浴。
玻璃工业用于玻璃器皿生产，起耐温硬化玻料的作用，还用作玻璃澄清剂。
农业上用作农作物和花卉的复合肥料。
[1]分析试剂，用于锰、钠的微量分析。
复分解法硝酸钠与氯化钾经复分解反应得硝酸钾和氯化钠。
利用它们的不同溶解度可将其分离。
此法工业上应用较多。
先把硝酸钠溶于热水中，在搅拌下按硝酸钠：氯化钾＝100:85的配料比逐渐加入氯化钾，经蒸发浓缩,当温度为119°C时，氯化钠结晶析出。
将分离氯化钠后的母液缓慢冷却，硝酸钾即结晶析出。
经过滤、洗涤和干燥即得产品。
危害性爆炸物危险特性：与有机物、硫磷等混合可爆储运特性：库房通风; 轻装轻卸; 与有机物、还原剂、木炭、硫磷易燃物分开存放可燃性危险特性：高热放出氧气; 遇有机物、还原剂、木炭、硫、磷等易燃物可燃; 燃烧产生有毒氮氧化物烟雾防护措施工程控制：生产过程密闭，加强通风。
硝酸钾的制备和提纯
2.过滤 组装过滤器，将烧杯中的液体沿玻璃棒倒入过
滤器中，进行过滤。
在操作过程中注意“一贴二低三靠”，
即：一贴：将滤纸折叠好放入漏斗,加少量蒸馏水润湿,使 滤纸紧贴漏斗内壁．二低：滤纸边缘应略低于漏斗边缘,漏 斗中液体的液面应略低于滤纸的边缘． 三靠：向漏斗中倾
倒液体时,烧杯嘴应紧靠玻璃棒；玻璃棒下端应紧靠三层 滤纸处;漏斗颈的末端应紧靠烧杯内壁。若滤液浑浊，则
（℃ ）
20的
倍数
KNO3 13. 20.9 31.6 45.8 63.9 110 169 246 7.85 3
KCl 27. 31.0 34.0 37.0 40.0 45.5 51.1 56.7 1.8 6
NaNO3 73 80 88 96 104 124 148 180 2.1
NaCl 35. 35.8 36.0 36.3 36.6 37.3 38.4 39.8 1.1 7
思考1：工业上生产硝酸钾是以硝酸钠
和氯化钾为原料制备，请同学们根据 以下表格中的数据和以前所学习的物 质分离和提纯的方法，找出一种最佳 方法分离出硝酸钾晶体？
第十一页
表1 NaNO3、KCl、NaCl、KNO3在不同温度下的溶解度（g/100g水）
温 度 0 10 20 30 40 60 80 100 100/
硝酸钾的制备和提纯
第一页
我们在以前的学习中学过一些实 验方法，可用于混合物的分离和提 纯，请同学们回忆一下，你了解哪 些分离、提纯的方法？
第二页
过滤
通常用来分离 液体和不溶的固体。
1、常压过滤 2、减压过滤
（也称抽滤或吸滤）
3、热过滤
第三页
结晶
1.蒸发结晶
转化法制备硝酸钾实验报告
转化法制备硝酸钾实验报告一、实验目的1、了解转化法制备硝酸钾的原理和方法。
2、掌握溶解、蒸发、结晶等基本操作。
3、学习通过重结晶提纯物质的方法。
二、实验原理硝酸钾在不同温度下在水中的溶解度有较大差异。
在较高温度下，硝酸钾的溶解度较大，而氯化钠的溶解度随温度变化相对较小。
利用这一性质，将硝酸钠和氯化钾混合溶液加热浓缩，然后冷却结晶，硝酸钾会优先结晶析出，而氯化钠则留在溶液中。
通过过滤可将硝酸钾晶体分离出来，再经过重结晶进一步提纯。
三、实验仪器和药品仪器：托盘天平、烧杯、玻璃棒、蒸发皿、酒精灯、铁架台（带铁圈）、漏斗、滤纸、石棉网、药匙。
药品：硝酸钠（工业品）、氯化钾（工业品）、蒸馏水。
四、实验步骤1、称取原料用托盘天平分别称取 85g 硝酸钠和 75g 氯化钾，放入 100mL 烧杯中。
2、加热溶解向烧杯中加入 20mL 蒸馏水，用玻璃棒搅拌，使固体全部溶解。
将烧杯放在石棉网上，用酒精灯加热，保持溶液微微沸腾，直至固体完全溶解。
3、蒸发浓缩继续加热，使溶液蒸发浓缩至原体积的约三分之二。
在蒸发过程中，要用玻璃棒不断搅拌，防止溶液溅出。
4、冷却结晶将蒸发皿从石棉网上取下，放在桌面上，让溶液自然冷却。
随着溶液温度的降低，硝酸钾晶体逐渐析出。
5、过滤分离当溶液冷却至室温后，用过滤器进行过滤，将硝酸钾晶体与母液分离。
过滤时要注意“一贴、二低、三靠”。
6、重结晶提纯将所得的硝酸钾晶体重新溶解在适量的蒸馏水中，加热使晶体完全溶解，然后冷却结晶、过滤。
重复操作2 3 次，以提高硝酸钾的纯度。
7、干燥称量将最终得到的硝酸钾晶体放在表面皿上，用酒精灯小心烘干，然后用托盘天平称量，计算产率。
五、实验现象及分析1、加热溶解阶段，固体逐渐溶解，溶液变得澄清透明。
2、蒸发浓缩阶段，溶液体积逐渐减少，溶液变得更加浓稠。
3、冷却结晶阶段，溶液中逐渐出现白色针状晶体，这是硝酸钾晶体析出的现象。
4、过滤分离阶段，晶体留在滤纸上，母液透过滤纸流入接收容器中。
硝酸钾生产工艺及研究进展概述
2017年04月硝酸钾生产工艺及研究进展概述逯亚平(青海盐湖硝酸盐业股份有限公司,青海格尔木816000)摘要：硝酸钾是重要的化工原料，它的生产方法有多种，如合成法、溶剂萃取法、复分解法、离子交换法、硝土制取法等等。
本文主要介绍合成法，它已经被应用到工厂中进行硝酸钾的生产了。
其中它包括三个步骤，这里对其进行了深入介绍，分别是中和工艺、蒸发工艺、造粒工艺。
我们可以根据这三种工艺就可以生产出来硝酸钾，而且研究它们的制作步骤可以发现其中所存在的不足，找到解决的办法，当然我们还可以去寻找这些工艺中存在的优点，我们可以借鉴的地方并对其进行发扬。
关键词：硝酸钾;生产工艺;深入研究硝酸钾在各个领域都有发挥着重要的作用。
在食品方面，硝酸钾可以用做发色剂，护色剂，防腐剂。
为食品工业带来了一定的便利；在农业方面，硝酸钾是农作物所需的肥料，它可以使农作物变得更加茁壮；在工业方面，硝酸钾被应用于玻璃的强化过程中；在军事方面，硝酸钾是做炸药的重要原料，它可以参与氧化还原反应，做氧化剂，也可以用作钾盐的合成，配制炸药（如矿山火药、引火线、爆竹）；在医学方面，硝酸钾可以被应用于生产青霉素钾盐等药物，在该方面有着重要的作用。
综上所述，硝酸钾在各个方面都有着重要的作用，所以，我们应该重视起硝酸钾的生产过程，进而去优化其生产工艺。
1中和工艺中和工艺是制造硝酸钾的过程中最简单的一步，但是在操作过程中要注意最后溶液pH 的控制。
该工艺采用酸碱中和生成盐的知识，利用氢氧化钾和硝酸，让二者反应生成硝酸钾和水这样就可以得到想要的产品。
具体的操作步骤是先加入碱，然后再加入酸，使二者反应至溶液的pH 值在7~7.5范围内，这样，硝酸钾溶液就被生产出来了，然后工作人员再通知化验室取样，如若合格便可以打入原料罐了。
2蒸发工艺利用蒸发工艺生产对硝酸钾进行加工这个过程可谓是非常繁琐。
它根据生产出的硝酸钾的状态不同，从而对应这些状态发明出各自的生产方法。
硝酸钾合成方法
硝酸钾合成方法宝子，今天咱来唠唠硝酸钾的合成方法哈。
硝酸钾合成的一种常见方式是利用硝酸钠和氯化钾来制取。
这就像是一场化学的“换伴舞”呢。
把硝酸钠和氯化钾放在一起，在一定的条件下，它们就会发生反应。
这两种物质就开始互相交换自己的“小伙伴”，最后就生成了硝酸钾和氯化钠。
不过这个过程可没那么简单随意哦，就像跳舞得遵循舞步一样，反应也得有合适的温度、浓度等条件呢。
还有一种方法是从天然的硝石矿里提取硝酸钾。
你想啊，大自然就像一个超级大的化学仓库。
硝石矿里就含有硝酸钾呢。
人们会先把硝石矿开采出来，然后经过一系列的提纯操作。
这个提纯就像是从一堆宝贝里把最闪亮的那颗挑出来。
要把里面的杂质一点点去掉，让硝酸钾变得更纯净。
这个过程可能会用到溶解、过滤、结晶这些操作。
先把硝石矿溶解在水里，那些不想要的杂质就可以通过过滤去掉啦，然后再让溶液结晶，硝酸钾就会以晶体的形式出现，就像变魔术一样呢。
另外呢，在实验室里，还可以用硝酸和氢氧化钾来合成硝酸钾。
硝酸那可是个很厉害的家伙，酸性很强呢。
氢氧化钾也是个有个性的碱。
当它们俩相遇的时候，就会发生中和反应。
这个反应就像是两个性格不同的人互相磨合，最后中和成了硝酸钾和水。
不过在实验室做这个反应的时候，可得小心谨慎哦，毕竟硝酸和氢氧化钾都不是好惹的，要按照安全规范来操作。
硝酸钾的合成方法各有各的妙处，不管是从原料的选择，还是反应的条件和过程，都像是化学世界里独特的故事。
每一种方法都凝聚着化学家们的智慧和探索精神呢。
希望我这么一唠，你对硝酸钾的合成方法有了更有趣的认识呀。
硝酸钾的生产工艺
硝酸钾的生产工艺
硝酸钾的生产工艺通常包括以下步骤：
1. 硝化反应：将硝酸和钾盐反应生成硝酸钾。
这个步骤通常通过将硝酸和钾盐混合，然后在适当的温度和压力下进行反应。
2. 结晶分离：将生成的硝酸钾溶液经过结晶分离，得到固体硝酸钾产物。
通常通过蒸发溶液中的水分或者通过冷却结晶来进行。
3. 过滤干燥：将结晶得到的硝酸钾产物进行过滤和干燥，得到最终的硝酸钾产品。
这个步骤可以使用过滤设备和干燥设备来进行。
以上是硝酸钾的一般生产工艺步骤，不同厂家可能会根据实际情况进行调整和变化。
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硝酸钾生产工艺
配料、分离工段
根据相图,使氯化钾、半成品在高温下溶解而NaCl等很少溶解。
从而达到富集KNO3的目的。
一次提纯工段
该工段根据溶解速度差异,而达到分离提纯目标的。
母液A
二次提纯工段
该工段就是重复上一工段的重要部分,再次提高产品质量,原理也与上类同,为高温溶解,低温结晶NaCl 溶解速度快等原理。
成品加工工段
经以上工段主离子含量已达到合格,而水份较高。
通过干燥器使水份含量达到合格,产品粒度不均通过振动筛使之合格,装袋,即可向外销售,而完成生产工序。
高母液Ｂ
离心水(同冲囤后水)
螺旋输送机
硝酸钾,分子式为KNO3。
无色透明棱柱晶体或粉末,溶于水、稀乙醇、甘油,不溶于无水乙醇与乙醚。
无嗅无毒,味咸辣有清凉感。
空气中不潮解。
在334℃分解放出氧,400℃时分解放出氧气,生成亚硝酸钾,继续加热则生成氧化钾。
就是强氧化剂,与易燃物,有机物接触能引起燃烧爆炸,并发生有毒与刺激性气体。
与炭或硫一起加热时,能发强光而燃烧。
[1]
硝酸钾 - 主要用途
医药工业主要用于生产青霉素钾盐、利福平与利尿、发汗、清凉的药剂。
食品工业用于配肉,并在午餐肉中起防腐剂作用。
机械工业用于热处理(金属淬火)作淬火之盐浴。
玻璃工业用于玻璃器皿生产,起耐温硬化玻料的作用,还用作玻璃澄清剂。
农业上用作农作物与花卉的复合肥料。
[1]
分析试剂,用于锰、钠的微量分析。
复分解法
硝酸钠与氯化钾经复分解反应得硝酸钾与氯化钠。
利用它们的不同溶解度可将其分离。
此法工业上应用较多。
先把硝酸钠溶于热水中,在搅拌下按硝酸钠:氯化钾＝100:85的配料比逐渐加入氯化钾,经蒸发浓缩,当温度为119°C时,氯化钠结晶析出。
将分离氯化钠后的母液缓慢冷却,硝酸钾即结晶析出。
经过滤、洗涤与干燥即得产品。
危害性
爆炸物危险特性: 与有机物、硫磷等混合可爆
储运特性: 库房通风; 轻装轻卸; 与有机物、还原剂、木炭、硫磷易燃物分开存放
可燃性危险特性: 高热放出氧气; 遇有机物、还原剂、木炭、硫、磷等易燃物可燃; 燃烧产生有毒氮氧化物烟雾
防护措施
工程控制: 生产过程密闭,加强通风。
提供安全淋浴与洗眼设备。
呼吸系统防护: 可能接触其粉尘时,建议佩戴头罩型电动送风过滤式防尘呼吸器。
眼睛防护: 呼吸系统防护中已作防护。
身体防护: 穿聚乙烯防毒服。
手防护: 戴氯丁橡胶手套。
其她防护: 工作现场禁止吸烟、进食与饮水。
工作完毕,淋浴更衣。
保持良好的卫生习惯。
硝酸钾 - 存储运输
储存注意事项
两层塑料袋或一层塑料袋外麻袋、塑料编织袋、乳胶布袋;塑料袋外复合塑料编织袋(聚丙烯三合一袋、聚乙烯三合一袋、聚丙烯二合一袋、聚乙烯二合一袋);螺纹口玻璃瓶、塑料瓶或塑料袋外普通木箱;螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶(罐)外普通木箱。
运输注意事项
铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装。
运输时单独装运,运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。
运输时运输车辆应配备相应品种与数量的消防器材。
严禁与酸类、易燃物、有机物、还原剂、自燃物品、遇湿易燃物品等并车混运。
运输时车速不宜过快,不得强行超车。
运输车辆装卸前后,均应彻底清扫、洗净,严禁混入有机物、易燃物等杂质。
)以氯化钾与硝酸钠为原料制备硝酸钾的工艺流程如下:
根据所提供的溶解度曲线,回答下列问题:
1)20℃时饱与硝酸钠溶液中溶质的质量分数就是
46、5%
(精确到0、1%).
(2)为了加速固体溶解,可采取的措施有
加热、搅拌、研细颗粒
.
(3)实验室进行蒸发浓缩操作时,将蒸发皿置于铁圈上,用酒精灯加热.取用蒸发皿应使用
坩埚钳
(填仪器的名称),为了防止液滴飞溅,进行的操作就是
用玻璃棒不断搅拌滤液
.
(4)滤液1中含的离子就是
K+、NO
-、Na+、Cl-
3
.硝酸钾转化法生产工艺:
反应式:NaNO3+KCl=KNO3+NaCl
当温度升高时,硝酸钾与硝酸钠的溶解度大大提高,而氯化钠的溶解度变化很小。
因此,在热的硝酸钠与氯化钾的饱与溶液中氯化钠会沉淀以保证反应的继续进行。
则在较高温度下此复分解反应可以继续进行。
其次,在生成的硝酸钾产品中夹杂少量的原料带进的亚硝酸钠、碳酸钠等杂质,可以加少量的硝酸铵除去。
Na2CO3+2NH4NO3=(NH4)2CO3+2NaNO3
NaNO2+NH4NO3=(NH4)NO2+NaNO3
生成的亚硝酸铵40℃时已经开始很快分解,碳酸铵则在60至70℃时全部分解,所以生成物会在高温下分解成氮气、氨与二氧化碳排入大气。
每生产一吨产品消耗:硝酸钠0、93吨、氯化钾0、92吨、硝酸铵0、05吨、蒸汽11吨。
工艺流程:转化法制造硝酸钾工艺包括两个主要工序:硝酸钠与氯化钾的复分解及硝酸钾的净化与结晶,流程如下:
NaNO3→NaNO3储槽→蒸发器→反应器→过滤器→KNO3净化→结晶器→离心机→熔化→过滤→结晶器→离心机→干燥器→成品
硝酸钠溶液预先经过过滤后在蒸发器中浓缩到含NaNO3 600至700g/L,在80至90℃下送至钢制反应器。
然后逐渐将粉碎的氯化钾加入反应器,也可先将氯化钾溶解于含有硝酸钠的热的稀母液中,然后送入反应器进行复分解。
反应物中硝酸钠量超过化学计量90至120g/L。
为了加速转化与防止反应过程中氯化钠沉淀堵塞反应器,在反应器下部通入压缩空气或机械强力搅拌,使反应器中析出的氯化钠处于悬浮状态。
反应初期溶液温度为80至90℃,可由反应器内蛇管蒸汽加热。
为了减少泡沫,在反应器内加少量矿物油,转化过程3至4小时,当温度达到119至122℃时可认为转化结束。
其时溶液密度约在1、54至1、60g/立方厘米,被送入加压过滤器在0、4mpa下操作,使食盐与溶液分离并用水洗涤去氯化钠中夹带的硝酸钾,洗涤水并入第一次结晶分离的母液中,氯化钠可供工业用。
硝酸钾溶液由过滤器送入净化槽中,为防止硝酸钾结晶并除去杂质,用蒸汽加热保持槽内温度在90至105℃范围内,并加入少量的硝酸铵,一般加入化学计量的70%可以使杂质碳酸盐与亚硝酸盐分解。
同时氯化钠也可能在此槽内继续沉淀出来。
纯化后的热溶液送至用水冷却的结晶器中,冷却到25至30℃下析出硝酸钾结晶(称为一次结晶),经过离心分离并洗涤后,硝酸钾结晶中氯化钠可在6%以下。
为制取较纯的硝酸钾(一级品),通常将一次结晶在熔化器中用蒸汽冷凝水并通直接蒸汽予以溶解。
制得的浓硝酸钾溶液在热状态下进行板框过滤,此时滤液中氯化钠含量不得超过1至2%,送结晶器进行二次结晶,离心分离后在转筒干燥器中用105至110℃的热空气干燥为成品。
二次结晶分离的母液可用来制取2级品的硝酸钾。
硝酸钾直接法生产工艺:
利用氯化钾与硝酸为原料制取硝酸钾,避免采用苛性钾与碳酸钾,但长期以来由于材料腐蚀与硝酸损失量大一直无法工业化生产。
反应式:HNO3+KCl=KNO3+HCl
此外还发生副反应:3HCl+HNO3=NOCl+Cl2+H2O
即氯化物分解生成氯化亚硝酰与氯气,对此混合物的利用至今还未有合理的利用方法,只能排放,使硝酸损失增大。
但采用30%至40%的稀硝酸,反应温度在60至70℃时生成的氯化亚硝酰数量不大,可提高硝酸的利用率。
工艺流程:
HNO3+KCl→反应器→结晶器→离心分离→干燥器→KNO3成品
离心分离母液→过滤→蒸发器→结晶器→离心机→2级KNO3成品
在反应器中加入硝酸与离心分离的母液,然后分批加入结晶氯化钾,硝酸过量15%,通直接蒸汽与压缩空气,使反应温度维持在75至85℃,反应器放出的水蒸气、热空气与反应气体包括部分盐酸都由空气喷射器抽出放空或送至吸收塔。
反应约4小时内完成,制得的溶液的平均组成为:硝酸钾450至520g/L、硝酸35至65g/L、氯化氢120至140g/L、此溶液加以澄清、除去硅酸盐杂质后清液送入结晶器,冷却到25至30℃时析出硝酸钾晶体。
离心分离洗涤去结晶中的氯化物,送入干燥器中干燥为成品,也可重结晶为较纯的产品,方法同上述。
离心分离的母液与洗涤水混合,部分返回反应器,其大致组成为:硝酸钾90至110g/L、硝酸20至40g/L、氯化氢70至80g/L、部分送到中与器用苛性钾溶液中与,过滤后送入蒸发器浓缩到溶液密度1、5g/立方厘米去结晶器结晶,离心制得2至3级品。