钾肥生产工艺课件.ppt

1、钾肥钾肥一、钾肥的性质及用途一、钾肥的性质及用途二、钾肥原料二、钾肥原料 1、固体钾盐矿的分类、固体钾盐矿的分类 2、钾肥品种、钾肥品种三、氯化钾的生产三、氯化钾的生产 1、氯化钾的性质、氯化钾的性质 2、钾石盐制取氯化钾、钾石盐制取氯化钾 3、光卤石生产氯化钾、光卤石生产氯化钾 4、由含钾盐湖提取氯化钾、由含钾盐湖提取氯化钾四、硫酸钾的生产四、硫酸钾的生产 1、曼海姆法生产硫酸钾、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、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、芒硝和氯化钾生产硫酸钾 4、石膏和氯化钾生产硫酸钾、石膏和氯化钾生产硫酸钾 5

2、、从明矾石生产硫酸钾或钾氮混肥、从明矾石生产硫酸钾或钾氮混肥五、硝酸钾的生产五、硝酸钾的生产 目录目录一、钾肥的性质及用途一、钾肥的性质及用途 钾是肥料三钾是肥料三元素元素之一，之一，植物体内含钾一般占植物体内含钾一般占干物质重的干物质重的0.2%4.1%，仅次于氮。钾在植物仅次于氮。钾在植物生长发育过程中，参生长发育过程中，参与与60种以上种以上酶系统酶系统的的活化，光合作用，同活化，光合作用，同化化产物产物的运输，的运输，碳水碳水化合物化合物的代谢和蛋白的代谢和蛋白质的合成等过程。质的合成等过程。钾肥（钾肥（potash fertilizer）全称钾素肥料，）全称钾素肥料，是以钾为主要养分

3、的肥料，钾是植物所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，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、作物抗逆性，如增强植物抗寒、抗旱、

4、抗病虫害侵袭和抗倒伏等性能，以此增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。加农作物产量和提高农作物质量。作物缺少钾肥，就会得作物缺少钾肥，就会得“软骨病软骨病”，易伏倒，常被病菌害虫困扰。，易伏倒，常被病菌害虫困扰。钾元素常被称为钾元素常被称为“品质元素品质元素”。它对作物产品质量的作用主要有：。它对作物产品质量的作用主要有：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淀粉的生成；使核仁、种子、水果和块茎、块根增大，形状和色泽美观；的生成；使核仁、种子、水果和块茎、块根增大，形状和色泽美观；提高油料

5、作物的含油量，增加果实中维生素提高油料作物的含油量，增加果实中维生素C的含量；加速水果、的含量；加速水果、蔬菜和其他作物的成熟，使成熟期趋于一致；增强产品抗碰伤和自蔬菜和其他作物的成熟，使成熟期趋于一致；增强产品抗碰伤和自然腐烂能力，延长贮运期限；增加然腐烂能力，延长贮运期限；增加棉花棉花、麻类作物纤维的强度、长、麻类作物纤维的强度、长度和细度，色泽纯度。度和细度，色泽纯度。钾可以提高作物抗逆性，如抗旱、抗寒、抗倒伏、抗病虫害侵袭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。的能力。过量施用钾肥的害处：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

6、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阳离子子的吸收量下降，造成叶菜的吸收量下降，造成叶菜“腐心病腐心病”、苹果、苹果“苦痘病苦痘病”等，等，2.过量过量施用钾肥会造成土壤施用钾肥会造成土壤环境污染环境污染，及水体污染；，及水体污染；3.过量施用钾肥，会削过量施用钾肥，会削弱庄稼生产能力。弱庄稼生产能力。施用钾肥能够促进作物施用钾肥能够促进作物的的光合作用光合作用，促进作物，促进作物结果结果和提高作物的抗寒、和提高作物的抗寒、抗病能力，从而提高农抗病能力，从而提高农业业产量产量。钾元素在植物。钾元素在植物体内以游离钾离子形式体内以游离钾离子形式存在，它能促进存在，它能促进碳水化

7、碳水化合物合物和氮的代谢；控制和氮的代谢；控制和调节各种矿物和调节各种矿物营养元营养元素素的活性；活化各种酶的活性；活化各种酶的活动的活动;控制养分和水的控制养分和水的输送输送;保持保持细胞细胞的内压，的内压，从而防止从而防止植物植物枯萎枯萎二、钾肥原料二、钾肥原料 地壳中钾平均含量为地壳中钾平均含量为2.4%,但是基本上是火但是基本上是火成岩，沉积岩和变质成岩，沉积岩和变质岩等非水溶性矿物，岩等非水溶性矿物，不能为作物所摄取。不能为作物所摄取。海水中含有海水中含有0.0460%钾。钾。其浓度虽低，但全地其浓度虽低，但全地球海水中球海水中K2O的总储量的总储量为为720万亿吨。万亿吨。1、固体

8、钾盐矿的分类、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）、氯化物类：主要是钾石盐，光卤盐，是钾肥的主要原料。的主要原料。2）、硫酸盐类：主要是钾盐镁矾，无水钾镁矾和）、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。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。）、钾、镁氯化物和硫酸盐混合物。2、钾肥品种、钾肥品种 当今，氯化钾和硫酸钾是主要的钾肥品种，其当今，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，产量都余为硫酸钾镁盐、磷酸氢钾和硝酸钾，产量都很少。很少。由于氯化钾是自然界存在的数量最大的水溶性由于氯化钾

9、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，占全世界钾钾盐，所以也是用量最大的钾肥，占全世界钾肥总量的肥总量的90%以上。硝酸钾纯品含以上。硝酸钾纯品含K2O46.5%，N13.8%，农业硝酸钾的纯度为，农业硝酸钾的纯度为98%左右，其左右，其中约含中约含K2O44%和和13%N。钾镁矾和钾盐镁矾。钾镁矾和钾盐镁矾含含26%30%K2O,8%12%MgO,40%45%SO3.三、氯化钾的生产三、氯化钾的生产 一、氯化钾的性质一、氯化钾的性质氯化钾是无色细长氯化钾是无色细长菱形菱形或立方晶体，或白色结或立方晶体，或白色结晶小晶小颗粒颗粒粉末，外观如同粉末，外观如同食盐食盐；无臭、

10、味咸：；无臭、味咸：易溶于水，溶于易溶于水，溶于甘油甘油，微溶于，微溶于乙醇乙醇；相对密度；相对密度1.987，溶点，溶点773。氯化钾为白色结晶或结晶性粉末。有苦咸味。氯化钾为白色结晶或结晶性粉末。有苦咸味。有吸湿性。有吸湿性。1g溶于溶于2.8ml水、水、1.8ml沸水、沸水、14ml甘油、约甘油、约250ml乙醇，不溶于乙醚、丙酮和盐乙醇，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酸。钠和镁的氯化物，能降低其在水中的溶解度。度。15饱和水溶液的相对密度为饱和水溶液的相对密度为1.172，pH约为约为7。相对密度。相对密度1.98。熔点。熔点770。沸点。沸点1500(部

11、分升华部分升华)。有刺激性。有刺激性。氯化钾化学中性，氯化钾化学中性，生理酸性肥料生理酸性肥料，分子式为，分子式为KCI，分子量分子量为为74.55，白色结晶体，易溶于水，白色结晶体，易溶于水，有有吸湿性吸湿性，长期贮存会结块，而且杂质的含量，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，越高，其吸湿性越强，愈易结块，here氯化钾可以用作营养增补剂；胶凝剂；氯化钾可以用作营养增补剂；胶凝剂；代盐剂；代盐剂；酵母酵母食料；与食料；与食盐食盐一样可用于一样可用于农产品、水产品、畜产品、发酵品、调农产品、水产品、畜产品、发酵品、调味品、罐头、方便食品的调味剂等。也味品、罐头、方便食品

12、的调味剂等。也用于强化钾（供人体电解质用）配制用于强化钾（供人体电解质用）配制运运动员动员饮料等。可强化凝胶作用。饮料等。可强化凝胶作用。注射氯化钾溶液可以使注射氯化钾溶液可以使心脏心脏停止跳动停止跳动,在在中国中国和美国和美国,氯化钾和硫喷妥钠氯化钾和硫喷妥钠,泮库泮库溴铵一起用于注射死刑溴铵一起用于注射死刑.本品无毒本品无毒,可以代替氯化钠作为食盐使可以代替氯化钠作为食盐使用用,又称为低钠盐或是无钠盐又称为低钠盐或是无钠盐 农业上用作农业上用作钾肥钾肥（以氧化钾计含量为（以氧化钾计含量为5060%），），肥效肥效快，可用作快，可用作基肥基肥和追和追肥。但在肥。但在盐碱地盐碱地或对马铃薯、番

13、薯、甜或对马铃薯、番薯、甜菜、烟草等忌氯农作物不宜施用。工业菜、烟草等忌氯农作物不宜施用。工业上用作制造其他上用作制造其他钾盐钾盐的原料。医疗上用的原料。医疗上用以防治以防治缺钾症缺钾症。2、钾石盐制取氯化钾、钾石盐制取氯化钾 1）、钾石盐的开采恶化预加工）、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，铵矿床形成盐中氯化

14、钾的含量，铵矿床形成条件的不同而在条件的不同而在10%60%范围范围内波动，一般认为氯化钾含量在内波动，一般认为氯化钾含量在20%以上才有工业开采价值。以上才有工业开采价值。2）、）、溶解结晶法制取氯化钾溶解结晶法制取氯化钾 从钾石盐中提取从钾石盐中提取KCl的方法的方法 A)、经过粉碎的钾石盐用氯化钾结晶后的母液在、经过粉碎的钾石盐用氯化钾结晶后的母液在高温下溶浸，以制取高温的高温下溶浸，以制取高温的KCl-NaCl共饱和液。共饱和液。B)、高温的共饱和溶液和盐泥残渣分离并加以澄、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。清，以除去溶液中夹带的固体颗粒。C)、将共

15、饱和溶液冷却到常温，使其中的氯化钾、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。固体送去干燥。D)、将氯化钾母液加热去溶浸新的一部分钾石盐、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。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

16、和盐溶液。把要选别的矿物悬浮在水或饱和溶液中，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。但表面被带到液面，而易被水润湿的矿物沉到器底。但KCl和和NaCl均易被润湿，必须人为的加入某种药剂，使各种均易被润湿，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。矿物具有不同的润湿性以达到分离目的。4）、重介质选矿法制取氯化钾）、重介质选矿法制取氯化钾 KCl的相对密度为的相对密度为1.98，NaCl的相对密度为的相对密度为2.14

17、，如果采，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，用一种相对密度介于这两种之间的悬浮液作为分离介质，则则KCl 晶体上浮而晶体上浮而NaCl晶体下沉。工业上先将钾石盐粉晶体下沉。工业上先将钾石盐粉碎到介于碎到介于15mm，用，用0.1mm的磁铁矿悬浮液做分离介质，的磁铁矿悬浮液做分离介质，得到的氯化钾精矿含得到的氯化钾精矿含KCl65%，钾的提取率约为，钾的提取率约为90%，所，所得到的结果是不够满意不的。得到的结果是不够满意不的。有的钾石盐加工厂采用重介质选矿法和浮选法联合加工。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）、静电分离法制取氯化钾化

18、钾 分离钾石盐也可以采用静分离钾石盐也可以采用静电分离法。钾石盐经破碎电分离法。钾石盐经破碎和过筛后，加热到和过筛后，加热到450左右而后冷却时，左右而后冷却时，KCl便便带正电。如果将这些带有带正电。如果将这些带有电荷的矿粒通过高压静电电荷的矿粒通过高压静电场，氯化钾和氯化钠即向场，氯化钾和氯化钠即向相反的方向移动，从而得相反的方向移动，从而得到分离到分离 3、光卤石生产氯化钾、光卤石生产氯化钾 1）、）、光卤石的赋予情况光卤石的赋予情况 纯光卤石是钾镁氯化纯光卤石是钾镁氯化合物的复盐，其分子式为合物的复盐，其分子式为KCl.MgCl2.6H2O,含含26.8%KCl、34.3%MgCl2、

19、38.9%H2O。天然光卤石矿。天然光卤石矿是由沉积钾石盐后的母液是由沉积钾石盐后的母液经进一步自然蒸发浓缩生经进一步自然蒸发浓缩生成的，故一般位于钾石盐成的，故一般位于钾石盐的上部。的上部。光卤石纯净者无色至白色，光卤石纯净者无色至白色，透明透明至至不透明。在空气中极易潮解，易溶于不透明。在空气中极易潮解，易溶于水水。含。含杂质杂质后呈粉红色。味苦。具有后呈粉红色。味苦。具有脂肪光泽脂肪光泽。味咸，性脆，无。味咸，性脆，无解理解理，具，具强荧光性。强荧光性。摩氏硬度摩氏硬度23，比重比重1.602。加热到加热到110-120分解为分解为氯化镁氯化镁四水四水物和物和氯化钾氯化钾。加热到。加热到

20、176完全完全脱水脱水，同时有少量同时有少量水解水解现象。加热到现象。加热到750-800时，脱水时，脱水熔融熔融，沉淀沉淀出出氧化镁氧化镁。用途：用于制造用途：用于制造钾肥钾肥和提取金属镁的和提取金属镁的矿物矿物原料原料。主要用作提炼金属镁的精。主要用作提炼金属镁的精炼剂，生产炼剂，生产铝镁合金铝镁合金的的保护剂保护剂。也用。也用作铝镁合金的焊接剂，作铝镁合金的焊接剂，金属金属的的助熔剂助熔剂，生产生产钾盐钾盐和镁盐的原料。还用于制造和镁盐的原料。还用于制造肥料肥料和和盐酸盐酸等。等。2）、完全溶解法）、完全溶解法 完全溶解法将一部分完全溶解法将一部分25下的共饱液下的共饱液P25加加水配制

21、成溶液水配制成溶液Q，其浓，其浓度为每升溶液中含度为每升溶液中含MgCl2280g,KCl40g,NaCl40g,加热到加热到100去溶去溶解光卤石，得到饱和解光卤石，得到饱和溶液溶液L。3）、冷风解法）、冷风解法 冷风解法是正常温度下，向光卤石加水由冷风解法是正常温度下，向光卤石加水由Car点点到到F 点。由于它落在点。由于它落在KCl结晶内，因此光卤石中结晶内，因此光卤石中的的MgCl2全部进入溶解，而分解出来的全部进入溶解，而分解出来的KCl固体固体成为细渣悬浮在母液里。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

22、的腐蚀；过程简单，操作容易，生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。氯化钾成品中，故产品纯度低。4、由含钾盐湖提取氯化钾、由含钾盐湖提取氯化钾 1）、从察尔汉盐湖卤）、从察尔汉盐湖卤水中提取光卤石水中提取光卤石 由于察尔汉盐湖海拔由于察尔汉盐湖海拔高，气候干旱，因而高，气候干旱，因而具有特优的天然蒸发具有特优的天然蒸发条件，单位盐田的生条件，单位盐田的生产能力比死海要高出产能力比死海要高出2倍以上

23、。倍以上。2）、由光卤石加工制）、由光卤石加工制取氯化钾取氯化钾 从日晒法得到的含氯从日晒法得到的含氯化钠的光卤石用冷风化钠的光卤石用冷风解法加工时，只能得解法加工时，只能得到低品位的氯化钾。到低品位的氯化钾。为了制得高品位的氯为了制得高品位的氯化钾，采用了冷风解化钾，采用了冷风解-洗涤法、冷风解洗涤法、冷风解-浮选浮选法和冷风解法和冷风解-溶解结晶溶解结晶法。法。四、硫酸钾的生产四、硫酸钾的生产 硫酸钾为无色或白色结晶硫酸钾为无色或白色结晶、颗粒或粉末。无气味。、颗粒或粉末。无气味。味苦。质硬。在空气中稳味苦。质硬。在空气中稳定。定。1g溶于溶于8.3ml水、水、4ml沸水、沸水、75ml甘

24、油，不溶于甘油，不溶于乙醇。氯化钾、硫酸铵可乙醇。氯化钾、硫酸铵可以增加其水中的溶解度，以增加其水中的溶解度，但几乎不溶于硫酸铵的饱但几乎不溶于硫酸铵的饱和溶液。水溶液呈中性，和溶液。水溶液呈中性，pH约为约为7。相对密度。相对密度2.66。熔点熔点1067。1、曼海姆法生产硫酸钾曼海姆法生产硫酸钾 氯化钾和浓硫酸在高温下氯化钾和浓硫酸在高温下反应放出反应放出HCl气体生成硫酸气体生成硫酸钾。实际上反应是分两步钾。实际上反应是分两步进行的。进行的。第一步在较低温度下反应第一步在较低温度下反应生成硫酸氢钾：生成硫酸氢钾：H2SO4（浓）浓）+KCl=KHSO4+HCl 第二步是第二步是 KHSO

25、4 与与KCl进进一步反应生成一步反应生成K2SO4:KHSO4+KCl=K2SO4+HCl 2、含硫酸镁的复盐和氯、含硫酸镁的复盐和氯化钾复分解法生产硫酸化钾复分解法生产硫酸钾钾 硫酸镁和氯化钾生产硫硫酸镁和氯化钾生产硫酸钾的反应：酸钾的反应：2KCl+MgSO4=K2SO4+MgCl2 1)、硫酸镁水合盐与氯化钾复分解生产硫酸钾、硫酸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，在25左右进行强烈搅拌生成软钾镁矾和氯化钾，水一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

26、和搅拌条件下，使之转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。过滤，湿滤饼送往回转干燥机干燥后，即得硫酸钾成品。2）、利用海水制盐生产中的混合盐制取硫酸钾）、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，副产大量混合盐，其主要成分为硫镁矾和氯化钠，含NaCl3040，KCl1%,MgSO430%40

27、%,MgCl23%4%,H2O10%20%,工业上采用旋流器或浮选法将粗粒工业上采用旋流器或浮选法将粗粒NaCl和细粒硫镁矾分和细粒硫镁矾分开，再在开，再在KCl和和MgSO4.H2O中加入中加入KCl，用两步法生产硫，用两步法生产硫酸钾。酸钾。3）由无水钾镁矾制取）由无水钾镁矾制取硫酸钾硫酸钾 将富集后的钾镁矾，将富集后的钾镁矾，与回收的钾盐镁矾，与回收的钾盐镁矾，并配以氯化钾，与带并配以氯化钾，与带搅拌的反应器中，于搅拌的反应器中，于5060复分解复分解6h,生生成硫酸钾，经过滤和成硫酸钾，经过滤和干燥后即为成品。干燥后即为成品。4）、由钾盐镁矾制取硫酸钾）、由钾盐镁矾制取硫酸钾 2(KC

28、l.2MgSO4.3H2O)K2SO4.MgSO4.6H2O+MgCl2所得的软钾镁矾再进行第二步反应，即与所得的软钾镁矾再进行第二步反应，即与KCl生成生成K2SO4.钾母液返回与钾盐镁矾作用。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）、无水钾镁矾热法生产硫酸钾 K2SO4.2MgSO4+C K2SO4+2MgO+CO2+2SO2 所得固体物在所得固体物在100用水浸取，用水浸取，K2SO4便进入液便进入液相，用过滤机滤去氧化镁固体，冷却液体便得硫相，用过滤机滤去氧化镁固体，冷却液体便得硫酸钾晶体。酸钾晶体。3、芒硝和氯化钾生产硫酸钾、芒硝和氯化钾生产硫酸钾 将芒硝固体和将芒

29、硝固体和K2SO4母液母液P25混合成溶液混合成溶液b，再，再25复分复分解而得钾芒硝固体解而得钾芒硝固体S和母液和母液E25.E25母液与后面返回的母液与后面返回的F母液混合成母液混合成G后，在后，在100 以上的以上的高温蒸发，就析出高温蒸发，就析出NaCl固体，其母液固体，其母液E100冷却到冷却到25，又析出钾芒硝得又析出钾芒硝得F母液，母液，F母液返回去与母液返回去与E25母液混合。两母液混合。两次析出的钾芒硝，加次析出的钾芒硝，加KCl和和H2O进行二部复分解而得进行二部复分解而得K2SO4产品，其母液返回一步复分解，生成钾芒硝。产品，其母液返回一步复分解，生成钾芒硝。4、石膏和氯

30、化钾生产硫酸钾、石膏和氯化钾生产硫酸钾 石膏是生产硫酸钾的最大潜在资源，由石膏石膏是生产硫酸钾的最大潜在资源，由石膏和氯化钾制造硫酸钾有间接法和直接法。和氯化钾制造硫酸钾有间接法和直接法。1）、间接法）、间接法 间接法先用碳酸将石膏转化为间接法先用碳酸将石膏转化为CaCO3沉淀和沉淀和（NH4）2SO4溶液与溶液与KCl复分解生成复分解生成K2SO4。2）、直接法）、直接法 当当(KCl)2/(CaSO4.2H2O)的摩尔比很大时，可的摩尔比很大时，可以按下列反应生成少量钾石膏：以按下列反应生成少量钾石膏：2KCl+2CaSO4+H2O K2SO4.CaSO4.H2O+CaCl2 5、从明矾石

31、生产硫酸钾或钾氮混肥、从明矾石生产硫酸钾或钾氮混肥明矾石是一种广泛分布的属三方晶系明矾石是一种广泛分布的属三方晶系的硫酸盐的硫酸盐矿物矿物，我们熟悉的，我们熟悉的明矾明矾就是就是由它制取的。除此以外，明矾石还可由它制取的。除此以外，明矾石还可用来制造用来制造钾肥钾肥、硫酸硫酸，也可用来炼，也可用来炼铝铝。明矾石一般为块状或土状，它的。明矾石一般为块状或土状，它的晶晶体体不明显，是隐晶矿物不明显，是隐晶矿物1。如果纯净。如果纯净应为白色，但含有杂质后则呈浅灰、应为白色，但含有杂质后则呈浅灰、浅红、浅黄或红褐色，玻璃光泽浅红、浅黄或红褐色，玻璃光泽,底底面解理中等。面解理中等。化学成分为化学成分为

32、KAl3（SO4）2（OH）6，K2O11.4%，Al2O337.0%，SO338.6%，H2O13.0%，Na常代替常代替K，其含量超，其含量超过过K时称钠矾石或钠明矾石，有时也时称钠矾石或钠明矾石，有时也有少量有少量Fe3+代替代替Al3+。1）、明矾石的焙烧机理）、明矾石的焙烧机理 矾石的脱水反应：矾石的脱水反应：KAl3（SO4）2（OH）6 K2SO4.AL2(SO4)3.2AL2O3+6H2O 当温度继续升高在当温度继续升高在770820 之间又出现一个吸热反应之间又出现一个吸热反应：K2SO4.AL2(SO4)3 a-AL2O3+K2SO4+3SO3 当加热到当加热到1000 时

33、，时，K2SO4与与AL2O3反应生成反应生成KALO2而而放出放出SO3：K2SO4+AL2O3 2KALO2+SO3 如果明矾石在还原性气氛中进行焙烧，就可以使温度降低如果明矾石在还原性气氛中进行焙烧，就可以使温度降低到到520580 之间：之间：K2SO4.AL2(SO4)3.2AL2O3+3CO K2SO4+3+AL2O3+3SO3+3CO2 2)明矾石氨浸法加工制钾氮混肥明矾石氨浸法加工制钾氮混肥 明矾石的氮浸法加工可以分为氨碱法和氨酸法两明矾石的氮浸法加工可以分为氨碱法和氨酸法两种。两者都是明矾石的脱水熟料先用氨水进行浸种。两者都是明矾石的脱水熟料先用氨水进行浸取的：取的：K2SO

34、4.AL2(SO4)3.2AL2O3+6NH4OH K2SO4+3(NH4)2SO4+2AL(OH)3+2AL2O3 氨碱法是用烧碱溶液提取氨渣中的氨碱法是用烧碱溶液提取氨渣中的AL2O3和和AL(OH)3,以以NaALO2形式进入溶液：形式进入溶液：AL2O3+AL(OH)3+3NAOH 3NaALO2+3H2O 氨酸法是用硫酸溶液提取氨渣中的氨酸法是用硫酸溶液提取氨渣中的AL2O3 和和AL(OH)3，以硫酸铝形式进入溶液：，以硫酸铝形式进入溶液：2 AL2O3+2AL(OH)3+9H2SO4 3AL2(SO4)3+12H2O五、硝酸钾的生产五、硝酸钾的生产 硝酸钾俗称火硝或土硝。它是黑火

35、硝酸钾俗称火硝或土硝。它是黑火药的重要原料和药的重要原料和复合化肥复合化肥。制取硝。制取硝酸钾可以用硝土和酸钾可以用硝土和草木灰草木灰作原料。作原料。土壤里的土壤里的有机物有机物腐败后，经亚硝酸腐败后，经亚硝酸细菌和硝酸细菌的作用，生成硝酸细菌和硝酸细菌的作用，生成硝酸。硝酸根跟土壤里的钾、钠、镁等。硝酸根跟土壤里的钾、钠、镁等离子结合，形成离子结合，形成硝酸盐硝酸盐。硝土中的。硝土中的硝酸盐就是这样来的。硝土一般存硝酸盐就是这样来的。硝土一般存在于厕所、猪、牛栏屋，庭院的老在于厕所、猪、牛栏屋，庭院的老墙脚，崖边，岩洞以及不易被雨水墙脚，崖边，岩洞以及不易被雨水冲洗的地面。硝土潮湿，不易晒干

36、冲洗的地面。硝土潮湿，不易晒干，经太阳曝晒后略变紫红色。好的，经太阳曝晒后略变紫红色。好的硝土放在灼红的木炭上会爆出火花硝土放在灼红的木炭上会爆出火花。硝酸钾是无色透明棱柱状或白色颗硝酸钾是无色透明棱柱状或白色颗粒或结晶性粒或结晶性粉末粉末。味辛辣而咸有凉。味辛辣而咸有凉感。微吸湿，吸湿性比硝酸感。微吸湿，吸湿性比硝酸钠钠为小为小。在。在400时分解而逸出时分解而逸出氧气氧气。1g溶溶于于2.8ml水、水、0.5ml沸沸水水、620ml乙醇乙醇。溶于。溶于甘油甘油，不溶于无水乙醇。溶，不溶于无水乙醇。溶于水时能吸收热量降低温度。水溶于水时能吸收热量降低温度。水溶液液pH约为约为7。相对密度相对

37、密度(d164)2.109。熔熔点点334。有强。有强氧化性氧化性，与有机物，与有机物摩擦或撞击能引起燃烧或爆炸。摩擦或撞击能引起燃烧或爆炸。硝酸钾主要用于焰火、黑色火药、硝酸钾主要用于焰火、黑色火药、火柴、导火索、烛芯、烟草、彩电火柴、导火索、烛芯、烟草、彩电显像管、药物、化学试剂、催化剂显像管、药物、化学试剂、催化剂、陶瓷釉陶瓷釉彩、玻璃、肥料、及花卉彩、玻璃、肥料、及花卉、蔬菜、果树等经济作物的叶面喷、蔬菜、果树等经济作物的叶面喷施肥料等。另外，冶金工业、食品施肥料等。另外，冶金工业、食品工业等将硝酸钾用作辅料。工业等将硝酸钾用作辅料。硝酸钾和氯化钾复分解制造硝酸钾硝酸钾和氯化钾复分解制造硝酸钾 现在世界上制造硝酸钾主要是用氯化钾和硝酸钠现在世界上制造硝酸钾主要是用氯化钾和硝酸钠复分解生产的。硝酸钠和氯化钾的复分解反应如复分解生产的。硝酸钠和氯化钾的复分解反应如下：下：NaNO3+KClKNO3+NaCl 硝酸钾溶液送至贮槽，在硝酸钾溶液送至贮槽，在90105温度之间加入温度之间加入NH4NO3以破坏以破坏NaNO2、Na2CO3、NaHCO3等等杂质：杂质：NaNO2+NH4NO3 NaNO3+N2+H2O Na2CO3+2 NH4NO3 2NaNO3+2NH3+CO2+H2O NaHCO3+NH4NO3 NaNO3+NH3+CO2+H2O 谢谢观赏！谢谢观赏！