化学法生产氯酸钾

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化学法或称石灰法，是将石灰乳通入氯气生成Ca(ClO₃)₂，再与KCl反应生成KClO₃。有关反应如下：

6Ca(OH)₂+6Cl₂=Ca(ClO₃)₂+5CaCl₂+6H₂O

Ca(ClO₃)₂+2KCl=2KClO₃+CaCl₂

化学法制氯酸钾的工艺流程见图6－6－7。

图6－6－7 化学法制氯酸钾工艺流程示意图

(1)化灰及氯化 将石灰用水化成含CaO 70～120g／L的石灰乳，送往氯化塔，与从塔底通入的氯气逆流吸收，生成Ca(ClO₃)₂和少量的Ca(ClO)₂。

(2)脱氯吸收完成液中含Ca(ClO₃)₂超过50g／L以后，送往除氯槽，加入Na₂S脱除游离氯。

(3)复分解反应 除氯后的Ca(ClO₃)₂溶液经澄清后，沉渣可用板框压滤机滤除，清液送入复分解反应槽与加入的氯化钾进行复分解反应。将Ca(ClO₃)₂转化成KClO₃。

(4)蒸发结晶 反应完成液经蒸发浓缩后，含KClO₃160～180g／L。再冷却至35℃以下，便有KClO₃结晶析出。经固液分离，母液进一步蒸发浓缩得副产品CaCl₂。在15℃时，K⁺，Ca²⁺／／Cl^－，体系的平衡图见图6－6－8。从图6－6－8可以看出：KClO₃的结晶区几乎占据了整个图形，说明这种盐的溶解度不大。

图6－6－8 K⁺，Ca²⁺／／Cl^－，ClO₃^－－H₂O体系15℃时平衡图

(5)精制 粗制KClO₃中含有较多的杂质，因此必须精制。将粗制KClO₃置于精制槽中，用水、返回的二次母液、蒸汽将其溶解，再将此溶液送往二次结晶器中冷却至35℃以下，便有精制KClO₃结晶出来。固液分离后，二次母液返回精制槽循环使用。

(6)干燥及粉碎 精制的KClO₃脱水后，可用150℃的热风干燥，再经粉碎机粉碎至120目以下即为成品。

(本章编着者 吕怀鉴)