背景及概述^[1][2]

碳酸氫鉀是一種重要的化工原料，主要用作生產(chǎn)碳酸鉀、醋酸鉀、亞砷酸鉀等，亦用于醫(yī)藥、食品、滅火劑等行業(yè)。包括碳酸氫鉀在內(nèi)的鉀鹽(K2CO3、KCl、K2SO4等)是一種戰(zhàn)略物資，在國民經(jīng)濟中的地位至關重要。然而我國可開發(fā)水溶性鉀鹽資源礦床甚少，探明儲量僅占世界的1.06％。目前，我國食品級碳酸氫鉀的對外依存度高達70％。因此，從堿性工業(yè)廢水中提取食品級碳酸氫鉀，在一定程度上可以緩解我國鉀鹽短缺的現(xiàn)狀。

理化性質(zhì)^[1]

食品級碳酸氫鉀是一種眾所周知的商品，有許多用途，如用于發(fā)酵粉、在不含酒精飲料中作泡騰鹽、滅火劑以及各種各樣的藥物用途，如處理過量酸度。目前，大批量得到的碳酸氫鉀是很細的晶體或附聚物，它呈不規(guī)則形狀，表面粗糙，填充和流動性差，容易造成粉塵和結塊問題。近來提出用食品級碳酸氫鉀作為治療骨質(zhì)疏松癥或高血壓的活性成分。

應用^[3]

近年來食品級碳酸氫鉀被廣泛用作食品疏松劑和品質(zhì)改良劑，而且其發(fā)展越來越受重視。食品級碳酸氫鉀為生產(chǎn)食品級碳酸鉀的原料，食品級碳酸氫鉀被廣泛用于化工、輕工、顯像管玻殼、制藥、食品、電焊條及有色金屬冶金等行業(yè)。

制備^[2]

方法一：

第1步，取堿液廢水5.0kg，其K+濃度為251.6mg/L(以K2O計)，Na+濃度180.0mg/L(以Na2O計)，SiO32-濃度30.5mg/L(以SiO2計)，AlO2-濃度在18.2mg/L(以Al2O3計)。在一個大氣壓(1.0atm，101.3kPa)下，經(jīng)磁力攪拌，通入CO2氣體酸化堿液廢水，待堿液廢水pH值達7.8-8.2，出現(xiàn)由Si雜質(zhì)沉淀和Al雜質(zhì)沉淀構成的白色沉淀，抽濾、洗滌，棄去白色沉淀，獲得濾液A；

第2步，濾液A采用常壓蒸發(fā)濃縮工藝，蒸發(fā)溫度約100℃，濾液A密度從1.05g/cm3變至1.28g/cm3，待溫度將至室溫，體系在室溫下結晶2.0h，出現(xiàn)大量白色晶體，即為含有結晶水的Na2CO3晶體；分離得到含有結晶水的Na2CO3晶體和濾液B，對含有結晶水的Na2CO3晶體煅燒，煅燒溫度300℃，時間2.0h，獲得Na2CO3產(chǎn)品(純度>99.9％，達到分析純要求)；

第3步，將濾液B置于高壓釜中，加入高壓CO2，控制濾液B的pH值在7.0，平衡壓力P＝0.3MPa，結晶時間為2.0h，此時，在K-Na-HCO3-溶液體系中亦出現(xiàn)晶體沉淀，分析結果，該晶體是KHCO3·xH2O(x＝0.5-1.0)，分離、冷水洗滌，即獲得精制KHCO3。

第4步，將上步驟得到的K-Na-HCO3-溶液進一步在常壓下90℃蒸發(fā)，獲得結晶物亦為KHCO3結晶水合物；過濾分離、冷水洗滌，亦可獲得KHCO3晶體和濾液C。

第5步，將第3步和第4步得到的精制KHCO3合并，80℃下真空干燥6h，獲得食品級KHCO3。

第6步，將濾液C與第3步、第4步的洗滌液混合加入下一輪的5.0kg堿液廢水，進行重復上述操作工藝，循環(huán)五次，計算產(chǎn)物KHCO3與25.0kg原廢水堿液中的鉀總量比照，收率為90.5％。

主要參考資料

[1] 苗世頂, 何帥, 何淑蓮, 黃梅, 陳德超, & 丁麗平. . 一種從低濃度K+堿液廢水體系提取食品級碳酸氫鉀的方法.

[2] 郝建軍, 于長海, 王晗, 于洋, 高興, & HAOJian-Jun等. (2008). 碳酸氫鉀對大豆幼苗光合作用的影響. 植物生理學報, 44(4), 723-725.

[3] 劉鳳勛. (2013). 碳酸氫鉀對肉雞猝死癥的影響. 現(xiàn)代畜牧科技(8), 98-98.