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氧化钾的应用与制备

发布日期:2020/3/27 16:53:09

背景及概述[1]

氧化钾为碱金属氧化物,在自然界不单独存在。陶瓷工业上,多用长石引入,作用与氧化钠相似。K2O和Na2O都是碱金属氧化物,它们能溶解部分的SiO2(二氧化硅)和Al2O3(三氧化二铝),生成玻璃相,填充于胎体骨架的空隙中,并能加速其的成长,提高机械强度,促进胎体烧结,提高瓷器的透明度;氧化钾能降低釉的膨胀系数,增加釉的弹性,对热稳定性有利,增加氧化钾对釉的抗水溶蚀性能也比氧化钠为高。

应用[1]

氧化钾主要用于无机工业,是制造各种钾盐如氢氧化钾、硫酸钾、硝酸钾、氯酸钾、红矾钾等的基本原料。

制备[2]

一种废次品含钾物料中氧化钾的提取方法,包括以下步骤:

a、混合:先将温度为80℃的水加入到溶解槽中,再将废次品含钾物料按比例加入到溶解槽中,得到混合液,然后使用搅拌的方式搅拌混合液,使废次品含钾物料充分均匀地溶解到水中。其中,废次品含钾物料与水的质量比为1:1.5。

b、除杂:由于废次品含钾物料是各行各业使用后的产物,其含有的杂质非常多,比如有泥沙、石蜡、活性炭、药渣、石油污物、淤泥等,因此就需要对混合液进行除杂,其具体过程为:首先使用人工或机械打捞的方式去除混合液中的固体杂质,然后再使用300目的滤布对混合液进行过滤,最后得到清液。

c、浓缩:对清液进行浓缩,直到清液中有少量的氧化钾晶体,此时得到饱和的氧化钾溶液;另外,在浓缩过程中会产生温度为60℃的水蒸汽,这些水蒸汽通过管道回流至步骤a中的溶解槽中,以便于下一批次提取时循环用水。

d、结晶:先将饱和的氧化钾溶液注入到罐壁上设置有冷却管的结晶罐中,再向冷却管中通入冷却介质冷却氧化钾溶液,使溶液中的氧化钾结晶,最后将结晶罐中的母液泵至步骤c中循环利用中,得到氧化钾晶体。

e、提纯:使用药液以搅拌方式洗涤氧化钾晶体15分钟,去除氧化钾晶体中的有害杂质及重金属杂质,得到达标的氧化钾晶体,然后将氧化钾晶体与药液进行固液分离,分离出来的药液返回步骤e中循环利用;其中,氧化钾晶体与药液的质量比为1:0.5。进一步的,洗涤以带有搅拌的容器进行,有害杂质和重金属多时,需在密闭容器内洗涤,避免操作人员因长时间工作,而被氧化钾晶体所附带的甲苯、砷、氟化物、铵等气体而损害身体。

f、成品:对提纯后的氧化钾晶体固液分离后干燥,得到成品氧化钾,然后包装入库。

主要参考资料

[1] 景德镇陶瓷词典

[2] CN201510298039.0废次品含钾物料中氧化钾的提取方法

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