钾肥(含有作物营养元素钾的一种化肥)
钾肥,含有作物营养元素钾的一种化肥,钾肥的生产是化肥工业主要组成部分之一。早期的钾肥是未经很好富集精制的粗钾盐,现在主要品种是用天然钾盐矿经富集精制加工而制得的氯化钾,占钾肥产量的90%以上;其次是硫酸钾和无水钾镁矾,占8%~10%;少量是水泥生产中回收的窑灰钾肥。钾肥的有效成分以氧化钾的百分含量表示。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。
中文名钾肥
potash fertilizer
钾素肥料
土壤的供钾能力及农作物本身等
促进农作物的生长和产量
2SO4·2MgSO4)、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)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。
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。
行业发展
2014年4月份我国钾肥产量在55.7万吨,较去年同期减少了11.17万吨,下滑幅度达到16.7%。1-4月份我国钾肥累计产量137.9万吨,去年前4月累计167.61万吨,同比减少29.71万吨,下滑幅度17.73%。7月份钾肥市场难有好转,智研咨询研究部预计,7月钾肥持续低迷盘稳为主。
2014年8月,我国钾肥生产企业76家,总产量54.1万吨,环比7月份减少5.91%,同比去年8月增加1.31%。1-8月份我国钾肥累计总产量380.2万吨,与去年同期比较减少3.19%。2014年8月,我国氯化钾进口量70.5万吨,环比7月份增加3.48%,同比去年8月增加34.16%。1-8月份我国氯化钾累计总进口量454.82万吨,与去年同期比较增加13.18%。8月份硫酸钾进口量0.384万吨,环比7月份增加72.82%,同比去年8月减少51.39%。1-8月份我国硫酸钾累计总进口量4.3455万吨,与去年同期比较减少45.11%。
2014年8月,我国氯化钾出口量0.3443万吨,环比7月份减少86.95%,同比去年8月减少89.87%。1-8月份我国钾肥累计总出口量24.37万吨,与去年同期比较增加38.7%。8月份硫酸钾出口量0.996万吨,环比7月份增加64.14%,同比去年8月增加0.9875万吨。1-8月份我国钾肥累计总出口量3.3227万吨,而去年同期进出口837吨,增长了近40倍。
参考资料
1.什么叫有机钾肥·育才学习网
2.钾肥的作用是什么 钾肥有哪些·搜好货