钾肥生产工艺

• 1）、光卤石的赋予情况
•
纯光卤石是钾镁氯化
合物的复盐，其分子式为
KCl.MgCl2.6H2O,含
26.8%KCl、34.3%MgCl2、
38.9%H2O。天然光卤石矿
是由沉积钾石盐后的母液
经进一步自然蒸发浓缩生
成的，故一般位于钾石盐
的上部。
• 光卤石纯净者无色至白色，透明至 不透明。在空气中极易潮解，易溶于 水。含杂质后呈粉红色。味苦。具有 脂肪光泽。味咸，性脆，无解理，具 强荧光性。摩氏硬度2～3，比重1.602。 加热到110-120℃分解为氯化镁四水物 和氯化钾。加热到176℃完全脱水， 同时有少量水解现象。加热到750800℃时，脱水熔融，沉淀出氧化镁。
K2SO4.钾母液返回与钾盐镁矾作用。 • 5）、无水钾镁矾热法生产硫酸钾
• K2SO4.2MgSO4+C →K2SO4+2MgO+CO2↑+2SO2↑
• 所得固体物在100℃用水浸取，K2SO4便进入液相 ，用过滤机滤去氧化镁固体，冷却液体便得硫酸 钾晶体。
• 3）由无水钾镁矾制取 硫酸钾
• 将富集后的钾镁矾， 与回收的钾盐镁矾， 并配以氯化钾，与带 搅拌的反应器中，于 50～60℃复分解6h,生 成硫酸钾，经过滤和 干燥后即为成品。
• 4）、由钾盐镁矾制取硫酸钾
• 2(KCl.2MgSO4.3H2O) →K2SO4.MgSO4.6H2O+MgCl2 所得的软钾镁矾再进行第二步反应，即与KCl生成
• 用途：用于制造钾肥和提取金属镁的 矿物原料。主要用作提炼金属镁的精 炼剂，生产铝镁合金的保护剂。也用 作铝镁合金的焊接剂，金属的助熔剂， 生产钾盐和镁盐的原料。还用于制造 肥料和盐酸等。
• 2）、完全溶解法
• 完全溶解法将一部分 25℃下的共饱液P25加 水配制成溶液Q，其浓 度为每升溶液中含
二、钾肥原料
• 地壳中钾平均含量为 2.4%,但是基本上是火 成岩，沉积岩和变质 岩等非水溶性矿物， 不能为作物所摄取。
• 海水中含有0.0460%钾。 其浓度虽低，但全地 球海水中K2O的总储量 为720万亿吨。
1、固体钾盐矿的分类
• 1）、氯化物类：主要是钾石盐，光 卤盐，是钾肥的主要原料。
• 有的钾石盐加工厂采用重介质选矿法和浮 选法联合加工。
• 5）、静电分离法制取氯化 钾
• 分离钾石盐也可以采用静 电分离法。钾石盐经破碎 和过筛后，加热到450℃左 右而后冷却时， KCl便带正 电。如果将这些带有电荷 的矿粒通过高压静电场， 氯化钾和氯化钠即向相反 的方向移动，从而得到分 离
3、光卤石生产氯化钾
四、硫酸钾的生产
• 硫酸钾为无色或白色结晶 、颗粒或粉末。无气味。 味苦。质硬。在空气中稳 定。1g溶于8.3ml水、4ml 沸水、75ml甘油，不溶于 乙醇。氯化钾、硫酸铵可 以增加其水中的溶解度， 但几乎不溶于硫酸铵的饱 和溶液。水溶液呈中性， pH约为7。相对密度2.66。 熔点1067℃。
• D)、将氯化钾母液加热去溶浸新的一部分钾石盐 或重新注入矿床去浸溶矿层以得到共饱和溶液。
• 3）、浮选法制取氯化钾
• 浮选是泡沫浮游选矿法的简称。系利用矿 石中各组分被水润湿程度的差异而进行选 矿的方法。可溶性盐的浮选介质是饱和盐 溶液。把要选别的矿物悬浮在水或饱和溶 液中，当鼓入空气泡时，不易被水润湿的 矿物颗粒即附着于气泡表面被带到液面， 而易被水润湿的矿物沉到器底。但KCl和 NaCl均易被润湿，必须人为的加入某种药剂， 使各种矿物具有不同的润湿性以达到分离 目的。
钾肥
目录
• 一、钾肥的性质及用途 • 二、钾肥原料 • 1、固体钾盐矿的分类 • 2、钾肥品种 • 三、氯化钾的生产 • 1、氯化钾的性质 • 2、钾石盐制取氯化钾 • 3、光卤石生产氯化钾 • 4、由含钾盐湖提取氯化钾 • 四、硫酸钾的生产 • 1、曼海姆法生产硫酸钾 • 2、含硫酸镁的复盐和氯化钾复分解法生产硫酸钾 • 3、芒硝和氯化钾生产硫酸钾 • 4、石膏和氯化钾生产硫酸钾 • 5、从明矾石生产硫酸钾或钾氮混肥 • 五、硝酸钾的生产
MgCl2280g,KCl40g,NaCl 40g,加热到100℃去溶 解光卤石，得到饱和 溶液L。
• 3）、冷风解法
• 冷风解法是正常温度下，向光卤石加水由Car点到 F 点。由于它落在KCl结晶内，因此光卤石中的 MgCl2全部进入溶解，而分解出来的KCl固体成为 细渣悬浮在母液里。
• 冷风解法的优点是在常温下操作，节省热量，且 可减少对设备的腐蚀；过程简单，操作容易，生 产成本低。其缺点是氯化钾产品成细泥状，吸附 母液多，易结块；大部分水不溶物杂质仍存留于 氯化钾成品中，故产品纯度低。
• 作物缺少钾肥，就会得“软骨病”，易伏倒，常被病菌害虫困扰。
• 钾元素常被称为“品质元素”。它对作物产品质量的作用主要有：① 能促使作物较好地利用氮，增加蛋白质的含量，并能促进糖分和淀粉 的生成；②使核仁、种子、水果和块茎、块根增大，形状和色泽美观； ③提高油料作物的含油量，增加果实中维生素C的含量；④加速水果、 蔬菜和其他作物的成熟，使成熟期趋于一致；⑤增强产品抗碰伤和自 然腐烂能力，延长贮运期限；⑥增加棉花、麻类作物纤维的强度、长 度和细度，色泽纯度。
• 2、含硫酸镁的复盐和氯 化钾复分解法生产硫酸 钾
• 硫酸镁和氯化钾生产硫 酸钾的反应：
• 2KCl+MgSO4=K2SO4+Mg Cl2
• 1)、硫wk.baidu.com镁水合盐与氯化钾复分解生产硫酸 钾
• 将氯化钾、泻利盐及钾母液和水按比例加 入第一转化槽中，在25℃左右进行强烈搅 拌生成软钾镁矾和氯化钾，水一起进入第 二转化槽中。在相同温度和搅拌条件下， 使之转化成为硫酸钾固体析出，所得到的 晶浆用回转真空过滤机过滤，湿滤饼送往 回转干燥机干燥后，即得硫酸钾成品。
2、钾石盐制取氯化钾
• 1）、钾石盐的开采恶化预加工 • 钾石盐是氯化钾和氯化钠的混合
物，是自然界中最主要的可溶性 钾矿。钾石盐由于组成简单，储 量达和加工方便等优点，它一直 作为钾肥工业的重要原料。钾石 盐中氯化钾的含量，铵矿床形成 条件的不同而在10%～60%范围 内波动，一般认为氯化钾含量在 20%以上才有工业开采价值。
三、氯化钾的生产
• 一、氯化钾的性质
• 氯化钾是无色细长菱形或立方晶体，或白色结 晶小颗粒粉末，外观如同食盐；无臭、味咸： 易溶于水，溶于甘油，微溶于乙醇；相对密度 1.987，溶点773℃。
• 氯化钾为白色结晶或结晶性粉末。有苦咸味。 有吸湿性。1g溶于2.8ml水、1.8ml沸水、14ml 甘油、约250ml乙醇，不溶于乙醚、丙酮和盐 酸。钠和镁的氯化物，能降低其在水中的溶解 度。15℃饱和水溶液的相对密度为1.172，pH 约为7。相对密度1.98。熔点770℃。沸点 1500℃(部分升华)。有刺激性。
• 2）、 溶解结晶法制取氯化钾
• 从钾石盐中提取KCl的方法
• A)、经过粉碎的钾石盐用氯化钾结晶后的母液在 高温下溶浸，以制取高温的KCl-NaCl共饱和液。
• B)、高温的共饱和溶液和盐泥残渣分离并加以澄 清，以除去溶液中夹带的固体颗粒。
• C)、将共饱和溶液冷却到常温，使其中的氯化钾 结晶，再将氯化钾晶体与母液分离，将湿氯化钾 固体送去干燥。
4、由含钾盐湖提取氯化钾
• 1）、从察尔汉盐湖卤 水中提取光卤石
• 由于察尔汉盐湖海拔 高，气候干旱，因而 具有特优的天然蒸发 条件，单位盐田的生 产能力比死海要高出2 倍以上。
• 2）、由光卤石加工制 取氯化钾
• 从日晒法得到的含氯 化钠的光卤石用冷风 解法加工时，只能得 到低品位的氯化钾。 为了制得高品位的氯 化钾，采用了冷风解洗涤法、冷风解-浮选 法和冷风解-溶解结晶 法。
• 2）、利用海水制盐生产中的混合盐制取硫 酸钾
• 用日晒法自海水制盐后的苦卤在采用兑卤 法生产氯化钾时，副产大量混合盐，其主 要成分为硫镁矾和氯化钠，含NaCl30～40， KCl1%,MgSO430%~40%,MgCl23%~4%,H2O10 %~20%,工业上采用旋流器或浮选法将粗粒 NaCl和细粒硫镁矾分开，再在KCl和 MgSO4.H2O中加入KCl，用两步法生产硫酸 钾。
• 4）、重介质选矿法制取氯化钾
• KCl的相对密度为1.98， NaCl的相对密度为 2.14，如果采用一种相对密度介于这两种之 间的悬浮液作为分离介质，则KCl 晶体上浮 而NaCl晶体下沉。工业上先将钾石盐粉碎到 介于1～5mm，用0.1mm的磁铁矿悬浮液做 分离介质，得到的氯化钾精矿含KCl65%， 钾的提取率约为90%，所得到的结果是不够 满意不的。
一、钾肥的性质及用途
• 钾是肥料三元素之一， 植物体内含钾一般占 干物质重的0.2%~4.1%， 仅次于氮。钾在植物 生长发育过程中，参 与60种以上酶系统的 活化，光合作用，同 化产物的运输，碳水 化合物的代谢和蛋白 质的合成等过程。
• 钾肥（potash fertilizer）全称钾素肥料， 是以钾为主要养分的肥料，钾是植物所 需三大营养元素之一。钾肥肥效的大小 决定于其氧化钾含量。钾肥大都能溶于 水，肥效较快，并能被土壤吸收，不易 流失。钾肥能提高土壤供钾能力和植物 的钾营养水平，钾元素能促进植物体内 各种糖类的代谢及蛋白质和脂肪的形成， 钾肥施用适量时能促进开花结果，提高 作物抗逆性，如增强植物抗寒、抗旱、 抗病虫害侵袭和抗倒伏等性能，以此增 加农作物产量和提高农作物质量。
• 2）、硫酸盐类：主要是钾盐镁矾， 无水钾镁矾和杂卤石，并伴生有石盐 和硬石膏。
• 3）、钾、镁氯化物和硫酸盐混合物。
2、钾肥品种
• 当今，氯化钾和硫酸钾是主要的钾肥品种，其 余为硫酸钾镁盐、磷酸氢钾和硝酸钾，产量都 很少。
• 由于氯化钾是自然界存在的数量最大的水溶性 钾盐，所以也是用量最大的钾肥，占全世界钾 肥总量的90%以上。硝酸钾纯品含K2O46.5%， N13.8%，农业硝酸钾的纯度为98%左右，其中 约含K2O44%和13%N。钾镁矾和钾盐镁矾含 26%~30% K2O,8%~12%MgO,40%~45%SO3.
• 1、曼海姆法生产硫酸钾
• 氯化钾和浓硫酸在高温下 反应放出HCl气体生成硫酸 钾。实际上反应是分两步 进行的。
• 第一步在较低温度下反应 生成硫酸氢钾：H2SO4（ 浓） + KCl =△= KHSO4 + HCl↑
• 第二步是 KHSO4 与KCl进一 步反应生成K2SO4: KHSO4+ KCl=K2SO4+HCl ↑
• 氯化钾化学中性，生理酸性肥料，分子式为 KCI，分子量为74.55，白色结晶体，易溶于水， 有吸湿性，长期贮存会结块，而且杂质的含量 越高，其吸湿性越强，愈易结块，
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• 氯化钾可以用作营养增补剂；胶凝剂； 代盐剂；酵母食料；与食盐一样可用于 农产品、水产品、畜产品、发酵品、调 味品、罐头、方便食品的调味剂等。也 用于强化钾（供人体电解质用）配制运 动员饮料等。可强化凝胶作用。
• 注射氯化钾溶液可以使心脏停止跳动,在 中国和美国,氯化钾和硫喷妥钠,泮库溴 铵一起用于注射死刑.
• 本品无毒,可以代替氯化钠作为食盐使用, 又称为低钠盐或是无钠盐
• 农业上用作钾肥（以氧化钾计含量为 50—60%），肥效快，可用作基肥和追 肥。但在盐碱地或对马铃薯、番薯、甜 菜、烟草等忌氯农作物不宜施用。工业 上用作制造其他钾盐的原料。医疗上用 以防治缺钾症。
•
钾可以提高作物抗逆性，如抗旱、抗寒、抗倒伏、抗病虫害侵袭
的能力。
•
过量施用钾肥的害处：
•
1.过量施钾不仅会浪费宝贵的资源，而且会造成作物对钙等阳离
子的吸收量下降，造成叶菜“腐心病”、苹果“苦痘病”等，2.过量
施用钾肥会造成土壤环境污染，及水体污染；3.过量施用钾肥，会削
弱庄稼生产能力。
• 施用钾肥能够促进作物 的光合作用，促进作物 结果和提高作物的抗寒、 抗病能力，从而提高农 业产量。钾元素在植物 体内以游离钾离子形式 存在，它能促进碳水化 合物和氮的代谢；控制 和调节各种矿物营养元 素的活性；活化各种酶 的活动;控制养分和水的 输送;保持细胞的内压， 从而防止植物枯萎