工业钾肥生产工艺（钾肥的生产原料）

我国钾肥的主要生产工艺是什么?

我国钾肥的主要生产原料是卤水，生产出来的形态是氯化钾。一般都是采用反复选-冷结晶工艺。

硝酸钾和硫酸钾都是一般都需要采用氯化钾与强酸反应，（如浓硝酸、浓硫酸），然后生产硝酸钾和硫酸钾。

硫酸钾一般采用的曼海姆工艺，就是用硫酸和硫化钾反应，生产硫酸钾和氯化氢，氯化氢用吸收塔吸收做其他利用，放热直接送到加热管道，用于最后的烘干。

建议看看《中国化肥产业技术与展望》本书，基本上涵盖了我国主要化肥的生产工艺。

腐植酸盐钾肥生产过程

我国钾肥的主要生产工艺：

1、氯化钾：

工业生产以钾石盐矿精制加工为主，在某些国家和地区采用光卤石为原料，少数国家从卤水提取。钾石盐矿富集和精制 　由钾石盐矿富集氯化钾有三种方法：

①、浮选法，是应用最广泛和最经济的方法。其过程（见图）是以脂肪胺作为浮选剂，进行多次粗选，再进入精选系统进一步精制，底流返回粗选系统。

②、溶解结晶法，是利用氯化钠和氯化钾在热水和冷水中的溶解度不同，将氯化钾母液加热后与钾石盐混合。此时，氯化钾全部进入溶液，而氯化钠进入溶液较少，冷却后析出氯化钾结晶,经分离、洗涤和干燥即得产品。母液返回系统。如需制得工业用氯化钾精品，可用再结晶的方法精制，氯化钾纯度可达到99.9％。

③、重液分离法，是利用氯化钠和氯化钾的密度不同，选择密度介于两者之间的重介质，把磨细过的钾石盐矿置于其中，氯化钾上浮，氯化钠下沉，达到分离的目的。

2、光卤石富集和精制：

光卤石资源较丰富，但因它含钾量不高（纯光卤石仅含氧化钾17％），加工能耗较高，且大量副产氯化镁不易处理，故在氯化钾生产中所占比例不大，其富集主要有两种工艺：

①、冷溶法，含有氯化钠等杂质的光卤石矿在20～25℃下用水或淡盐水浸取，氯化镁首先溶出，当溶液中氯化镁含量增加时，溶入的一部分氯化钾会再结晶出来。所得氯化钾是含有氯化钠的混合物，用富集钾石盐的方法进一步加工制氯化钾。

②、热溶法，在约100℃水中溶解光卤石，在分离不溶物之后进行冷却结晶得氯化钾。

3、含钾卤水加工：

含钾卤水包括含钾湖水、含钾井水和盐田卤水等。以色列和约旦利用死海卤水，中国利用青海省察尔汗盐湖的卤水生产氯化钾。工艺是卤水在盐田里自然蒸发，直至约90％的氯化钠结晶出来；再将卤液移入另一组盐田，经蒸发、结晶得光卤石，再以富集光卤石的方法制取氯化钾。

4、硫酸钾：

主要用可溶性硫酸盐钾矿为原料，少数国家和地区用氯化钾为原料制取。硫酸盐钾矿加工无水钾镁矾和软钾镁矾等是可溶性硫酸盐钾矿，采用与钾石盐矿富集相类似的方法进行处理即可用作肥料。制纯硫酸钾时，可以用氯化钾与可溶性硫酸盐钾矿进行复分解反应：K2SO4·2MgSO4+4KCl─→3K2SO4+2MgCl2，然后将溶液蒸发即可结晶出硫酸钾。

明矾石综合利用制硫酸钾、氧化铝和硫酸，在苏联已有工业生产，在中国也有小规模生产

钾肥的制取

原料钾是在地壳中含量占第七位的元素。但是,它在矿石、土壤、海洋、湖泊和江河中的含量都很低。具有经济价值的钾盐矿,是内陆海在干燥条件下,蒸发水分后干涸的沉积矿床。最主要的沉积钾盐矿有钾石盐(KCl、NaCl混合物)、无水钾镁矾(K₂SO₄·2MgSO₄)、钾盐镁矾(K₂SO₄·MgSO₄·3H₂O)和光卤石(KCl·MgCl₂·6H₂O)等。一些含钾的井水、湖水和卤水，也是钾肥原料的来源。氯化钾　工业生产以钾石盐矿精制加工为主，在某些国家和地区采用光卤石为原料，少数国家从卤水提取。钾石盐矿富集和精制 　由钾石盐矿富集氯化钾有三种方法：①浮选法，是应用最广泛和最经济的方法。其过程（见图）

钾肥是以脂肪胺作为浮选剂，进行多次粗选，再进入精选系统进一步精制，底流返回粗选系统。②溶解结晶法，是利用氯化钠和氯化钾在热水和冷水中的溶解度不同，将氯化钾母液加热后与钾石盐混合。此时，氯化钾全部进入溶液，而氯化钠进入溶液较少,冷却后析出氯化钾结晶,经分离、洗涤和干燥即得产品。母液返回系统。如需制得工业用氯化钾精品，可用再结晶的方法精制，氯化钾纯度可达到99.9%。③重液分离法，是利用氯化钠和氯化钾的密度不同，选择密度介于两者之间的重介质，把磨细过的钾石盐矿置于其中，氯化钾上浮,氯化钠下沉,达到分离的目的。

光卤石富集和精制 　光卤石资源较丰富，但因它含钾量不高（纯光卤石仅含氧化钾17%），加工能耗较高，且大量副产氯化镁不易处理，故在氯化钾生产中所占比例不大,其富集主要有两种工艺：①冷溶法,含有氯化钠等杂质的光卤石矿在20～25℃下用水或淡盐水浸取，氯化镁首先溶出，当溶液中氯化镁含量增加时，溶入的一部分氯化钾会再结晶出来。所得氯化钾是含有氯化钠的混合物，用富集钾石盐的方法进一步加工制氯化钾。②热溶法，在约100℃水中溶解光卤石,在分离不溶物之后进行冷却结晶得氯化钾。

含钾卤水加工 　含钾卤水包括含钾湖水、含钾井水和盐田卤水等。以色列和约旦利用死海卤水,中国利用青海省察尔汗盐湖的卤水生产氯化钾。工艺是卤水在盐田里自然蒸发，直至约90%的氯化钠结晶出来；再将卤液移入另一组盐田，经蒸发、结晶得光卤石，再以富集光卤石的方法制取氯化钾。

硫酸钾　主要用可溶性硫酸盐钾矿为原料，少数国家和地区用氯化钾为原料制取。硫酸盐钾矿加工　无水钾镁矾和软钾镁矾等是可溶性硫酸盐钾矿，采用与钾石盐矿富集相类似的方法进行处理即可用作肥料。制纯硫酸钾时，可以用氯化钾与可溶性硫酸盐钾矿进行复分解反应：

K₂SO₄·2MgSO₄+4KCl==3K₂SO₄+2MgCl₂

然后将溶液蒸发即可结晶出硫酸钾。

明矾石综合利用制硫酸钾、氧化铝和硫酸，在苏联已有工业生产，在中国也有小规模生产。明矾石矿经磨细后，进行煅烧还原，分解出二氧化硫，用以生产硫酸。还原物料用碱液浸取，溶出硫酸钾和氧化铝，按铝矾土加工的拜耳法制氧化铝。溶液进一步蒸发、结晶和干燥，得到硫酸钾产品。此法在有明矾石资源而缺少铝矾土资源的地方有经济价值。

由氯化钾制备 　用硫酸分解氯化钾制取硫酸钾并副产盐酸，反应分两步进行，其反应式为：

KCl+H₂SO₄→KHSO₄+HCl　 (1)

KHSO₄+KCl→K₂SO₄+HCl　 (2)

第一步反应是放热反应，在约200℃下进行;第二步反应是吸热反应，需要在600～700℃下进行。此法能耗较高，材料腐蚀问题比较严重，只有在需要盐酸的地区或国家用此法进行生产，如美国和比利时。

综合利用　富集精制钾石盐矿时，大量副产主要含有氯化钠和少量氯化钾的废卤液，将其泵送至人工筑堤的围场内，靠自然蒸发，以结晶固化。

光卤石加工过程中还大量副产含氯化镁的废液，其处理更加困难，因为依靠自然蒸发、结晶、固化需要很长时间。在以色列用水解和煅烧的方法处理含氯化镁的废液，生产氧化镁和盐酸实现了工业化。氧化镁用于生产耐火材料，盐酸用于生产磷酸。

钾肥生产工艺过程需要蒸气吗?

需要。钾肥，全称钾素肥料。以钾为主要养分的肥料，植物体内含钾一般占干物质重的0.2%~4.1%，仅次于氮。钾肥需要通过通入蒸汽提高造粒机内部温度，从而减少造粒水分，继而使生成的钾肥颗粒具有较高的强度。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。