钾肥的一些生产方法

主要钾肥品种有氯化钾、硫酸钾、碳酸钾、磷酸二氢钾、硝酸钾、窑灰钾肥。下面主要介绍氯化钾和硫酸钾的主要工艺

氯化钾的生产

1选用钾石盐，钾石盐一般为氯化钾和氯化钠的混合物。主要方法有浮选法，溶解结晶法和重介质选矿法。从钾石盐矿生产氯化钾，须先将矿石破碎，使氯

化钾和氯化钠解离成单体，其解离度按成矿条件和生产方法的不同而异。不同

的生产方法要求不同的破碎粒度，浮选法要求粒度在2．4mm以下，溶解结晶法对粒度要求则比较宽松。

（1）浮选法，采用浮选剂从含钾矿浆生产氯化钾的方法。基于氯化钾和氯化

钠晶体表面有不同程度被水润湿的性质，当加入浮选药剂后，即能改变他们的

表面性质，扩大他们的表面润湿性差异，鼓入空气后产生小气泡，氯化钾晶体

附着在小气泡上形成泡沫上升到矿浆表面。然后在浮选槽中将它括出，再经过滤、洗涤、干燥即得氯化钾产品。氯化钠有亲水性，留在矿浆中作为尾矿排出。所用浮选剂包括：①捕收剂，含有16～18个碳原子的脂肪胺。②调节剂，调节捕收剂和起泡剂的作用，改善浮选条件，一般有三种：抑制剂，如淀粉、硫酸

铝等；活化剂，如铅盐、铋盐等；调整剂，如碳酸钠、硫酸钠等。③起泡剂，

松油和二恶烷和吡喃系的单原子和双原子醇类。浮选法的燃料消耗比溶解结晶

法大大下降.

（2）溶解结晶法，利用钾盐矿中氯化钾与氯化钠的在不同温度下溶解度的差异进行分离的方法。用加热到100～110℃已结晶分离析出氯化钾母液(卤液)溶浸

钾盐矿，其中氯化钾转入溶液，氯化钠和其他不溶物残留在不溶性残渣中，离

心分离出残渣，将澄清液冷却后得氯化钾结晶。此法所得产品质量好，对矿石

适应性强。适用于氯化钾晶体单体分离颗粒小、组分比较复杂的钾盐矿，但能

耗较大。工艺流程如下图

将破碎的钾石盐送入溶解槽3，在这里用结晶后的热母液浸取。浸取后的

料浆经沉降后再用离心机脱水，滤液和沉降槽的溢流液被送入第二沉降槽进一

步澄清。将澄清液送至真空结晶器即可得氯化钾。一般要用多个结晶器串级操作，溶液逐个流过各结晶器，在喷射器中借蒸汽喷射使蒸发罐处于真空。真空

度按流程顺序逐级增加，在最后一级结晶罐中，溶液已接近常温。氯化钾晶浆

再经离心机脱水并用干燥机干燥后就可得到成品。此法的优点是钾的收率较高，废渣带走的氯化钾少，成品结晶颗粒大而均匀，纯度也较高。缺点是要消耗燃料，浸溶温度较高，设备腐蚀严重。

（3）重介质分离法：利用钾石盐矿中石钾盐与石盐的相对密度的不同，加入一种密度介于石钾盐与石盐之间的介质而使他们分离的方法。重介质悬浮液可用

硫铁矿粉(或硅铁粉)和饱和卤水配制。此法适用于大颗粒、高品位的钾石盐矿

的分离。如粒度小于1mm者，因内附着力导致颗粒间无选择性的附聚作用，不

能采用此法。

2：选用光卤石，化学式为KMgCl

3·6H

2

O，属斜方(正交)晶系的卤化物矿物。是

提取金属钾、镁，制造钾的化合物、钾肥的矿物原料。主要方法有完全溶解法、冷分解法。

(1)完全溶解法，用加热到105℃的饱和氯化钠的卤水溶解光卤石，分离去氯化

钠和不溶物后，将所得澄清液冷却到25℃，析出氯化钾晶体，经洗涤、干燥即得。母液经蒸发浓缩，回收其中氯化钾后，一部分排放，一部分返回溶浸光卤

石矿。此法所得产品质量好，但能耗高。

（2）冷分解法，在常温下用卤水或水溶解光卤石，得到粒度很小的氯化钾，用重力或离心力分离出氯化钾，再经洗涤、干燥即得氯化钾含量90％的产品，细

度小于200目。此法操作简单，能耗低，常温下操作又使设备腐蚀较轻，设备

材料可用普通碳钢，缺点是产品纯度和钾的收率都较低，且产品颗粒细小。

氯化钾的用途非常广泛，在农业上，可以用作钾肥; 食用和药用氯化钾由工业

级氯化钾加蒸馏水溶解成饱和溶液，加入脱色剂，除砷剂和除重金属剂进行溶

液提纯，经沉淀，过滤，冷却结晶，离心分离，干燥制得。用作营养增补剂，

胶凝剂、酵母食料，代盐剂。与食盐一样可用于农产品、水产品、畜产品、发酵、调味、罐头、方便食品等的调味剂，制成低钠产品。还用于强化钾供人体

电解质用，配制运动员饮料。医药上用作利尿药和防治缺钾症的药物。用于制

造碳酸钾等钾盐、生产G盐和活性染料。用于照相，电镀，钢铁热处理。在军

事上也可用作消焰剂。

硫酸钾的生产

硫酸钾的生产有曼海姆炉法，复分解法，缔置法和明矾石综合利用。

（1）曼海姆炉法，该法是制取硫酸钾工艺技术最成熟的生产方法，主要设备是曼海姆炉（硫酸盐机械炉）。其生产原理是：氯化钾和浓硫酸在曼海姆炉内反应，生成硫酸钾并副产液体盐酸。KCl+H2SO4 K2SO4+2HCl。该反应分两

步进行，第一步在较低温度下硫酸分解氯化钾，生成硫酸氢钾。第二步是在较

高温度下硫酸氢钾与氯化钾反应生成硫酸钾。反应所需热量由重油或气体燃料

在曼海姆炉燃烧室燃烧供给，燃烧室温度为900到1000度，反应室温度控制在520到540.从炉膛反应室出来的产品温度较高，必须进行冷却。

（2）复分解法，其基本原理是用氯化钾与所用原料进行复分解反应，生成溶解度较小的复盐，得到产品硫酸钾和副产物。复分解法既不需要在高温下处理强

腐蚀性物料，也不需要任何辅料，工艺、设备极简单，投资较同规模的曼海姆

法和缔置法低，而起可以利用各种工业废料，如硫酸铵、芒硝、硫酸镁等。

（3）缔置法，该法是我国自己研究开发的硫酸钾生产新工艺。该工艺原理是利用有机溶剂对盐酸和硫酸的亲和力不同的性质；来制取硫酸钾。以硫酸、氯化钾、液氨为原料，以不溶于水的有机溶剂为缔合剂，与硫酸缔合，在溶液中氯

离子将缔合剂上的硫酸根离子置换下来，从而得到硫酸钾溶液。然后用氨解缔，使缔合剂上的氯离子与铵根离子作用形成氯化铵。分别冷却分离，得到硫酸钾

和氯化铵产品，缔合剂循环使用。

（4）明矾石综合利用法，明矾石组成为学式为KAl3(SO4)2(OH)6，用明矾石生

产硫酸钾要将明矾石破碎，然后焙烧脱除结晶水，然后再用钾明矾法、还原热

解法、氨碱法等生产硫酸钾产品。钾明矾法是先将明矾石在600度下焙烧脱水，然后用流程中得到的含硫酸钾的稀硫酸逆流浸取，冷却澄清明矾石溶液到20度时约有80%结晶析出。难于过滤时可连泥浆一起结晶，再将分离去母液的带泥

结晶溶解，加压过滤得澄清明矾溶液。在耐酸压煮器内，高于150度下加压水

解明矾使氧化铝成盐基性明矾，同时生成稀硫酸供溶浸脱水明矾石用。再用约1000度的高温下煅烧盐基性明矾，使生成不吸水的氧化铝。降温后可从溶液中

结晶出硫酸钾。

硫酸钾的用途十分广泛，经常被使用，用来作药物（如缓泻剂）、肥料（含钾

约50%，是一种速效钾肥，可作基肥、种肥和追肥）。也用来制明矾、玻璃和

碳酸钾等。农业上用作化学肥料。是制造钾盐的原料。染料工业用于制中间体。玻璃工业用作澄清剂。香料工业用作助剂。医药上用作缓泻剂。食品工业用作

通用添加剂。还用于血清蛋白生化检验。也可用作药物、钾肥，并用于制明矾、玻璃和碳酸钾等，是可用作膳食用代盐剂。