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第一节概述 第一节氯化钾 第三节硫酸钾钾肥钾肥第一节概述第一节概述钾肥品种比较单纯,世界上钾肥绝大部是氯化钾(90~94%),其次是硫酸钾(5~8%),再就是钾氮肥、钙镁磷钾肥、硅镁钾肥、窑灰钾肥和磷酸二氢钾等。为提高钾肥的肥效,目前的发展方向是以钾与氮磷加工制成高浓度、多养分、多品种的复合肥料或混合肥料。 本章重点介绍氯化钾这一钾肥重要品种。 一、钾肥的原料来源 钾肥生产原料约有100多种,一般按其存在的形态加以区分。 (1)固态钾盐矿 (2)液态钾盐卤 (3)工农业含钾副产品和含钾废料 一、钾肥的原料来源 (1)固态钾盐矿(见课本表3-1-1) 可溶性钾盐矿:如氯化物类:钾石盐(KCl.NaCl)、光卤石(KCl.MgCl2.6H2O);硫酸盐类:钾盐镁矾(KCl.MgSO4.3H2O)和无水钾镁矾(K2SO4.2MgSO4)等, 不溶性含钾盐矿:杂卤石(K2SO4.MgSO4.2CaSO4.H2O)、明矾石(K2O.3Al2O3.4SO3.6H2O)、 钾长石(K2O.Al2O3.6SiO2)、霞石(K2O.Al2O3.2SiO2)等。 钾肥生产主要原料:是钾石盐、光卤石及明矾石等。一、钾肥的原料来源 (2)液态钾盐卤 液态钾盐指海水、钾盐湖卤水和井盐苦卤等液体含钾资源。海水是世界上最丰富的含钾资源,估计含钾达5×106亿吨,但海水中钾浓度很低,每吨海水只含有0.38Kg钾,至今尚未大量应用。 盐湖:一般是已经与海洋隔绝的海水或内陆淡盐水经过长期的自然蒸发而形成的高浓度的盐水。 井盐卤水:以凿井的方法开采地下天然卤水 一、钾肥的原料来源 (2)液态钾盐卤 目前主要利用盐湖卤水和井盐卤水,副产部分氯化钾,青海察尔汉湖是世界上最大盐湖之一,盐湖卤水含丰富的无机盐,是中国最大钾肥生产基地。一、钾肥的原料来源 (3)工农业含钾副产品和含钾废料 工农业含钾副产品和含钾废料也可以生产钾肥,如水泥窑灰、高炉尘土、制糖废液、各种海藻、海草、草木灰等均含有一定量的钾盐,用它们来生产钾肥还可以实现“三废”综合利用,达到保护环境的目的。 草木灰制造原料和原理:二、氯化钾和硫酸钾的性质 氯化钾为白色立方形结晶, 密度为1.99kg/m3,熔点768℃, 含K2O63.1%。 0℃时每1OOg水中能溶解27.6g氯化钾,1OO℃时为56.7g。 二、氯化钾和硫酸钾的性质 肥料氯化钾,一般含K2O40%-60%,农业上主要适用于粮食和棉花,但其中氯离子对马铃薯、烟草、甘薯等忌氯化物有副作用,不宜施用。氯化钾易吸湿结块,包装、贮存和运输时要注意防水防潮。二、氯化钾和硫酸钾的性质 硫酸钾的熔点1074℃, 含K2O54.O2%。 O℃时每1OOg水中能溶解6.85g硫酸钾,1OO℃时为24.1g。二、氯化钾和硫酸钾的性质 肥料硫酸钾,一般含K2O46%-52%。硫酸钾可用于各种作物,作基肥和追肥都很好。钾肥的含钾量常以产品所含的钾量折合为K2O量来计算,公式如下:基肥、种肥与追肥二、氯化钾和硫酸钾的性质 肥料硫酸钾含钾量计算公式: 钾肥第二节氯化钾一、用钾石盐制氯化钾一、用钾石盐制氯化钾温度/℃(一)溶解结晶法制取氯化钾 1.溶解结晶法原理 因此利用这一特性,生产中将一定数量20℃的共饱溶液加热到1OO℃,去溶解定量的钾石盐,则可将其中氯化钾全部溶入溶液中,而氯化钠则全部保留于固体残渣中。冷却这种热溶液即可结晶出氯化钾。溶解结晶可不断循环进行。(一)溶解结晶法制取氯化钾 2.工艺流程 ①用KCl结晶后的母液加热溶浸粉碎后的钾石盐,制成高温的KCl-NaCl共饱和溶液。 ②将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粒子。 ③冷却热的饱和溶液至常温,使其中的KCl结晶出来。 ④将KCl结晶与母液分离,湿氯化钾干燥即为产品。 ⑤母液循环,再去加热溶浸新的钾石盐。2.工艺流程图 1-破碎机;2-振动筛;3,4-溶解槽;5,7-沉降槽; 6,8,19-离心机;9,10,l1-结晶器;12,13,14-冷凝器;15,16,17-蒸汽喷射器;18-加热器;20-干燥机(一)溶解结晶法制取氯化钾 3.结晶器 现代工厂中,氯化钾结晶大都采用真空结晶器。其优点有: ①由于绝热蒸发,其结晶热可以用于蒸发溶液,因此一般情况下可以提高KCl的产量。 ②取消了加热表面,因而避免了在加热表面上结晶的可能性,从而延长了蒸发器的生产周期和提高了生产能力。 ③可以获得均匀而粗大的晶体,有利于后继工序的分离、洗涤、干燥、包装和贮存,也便于施肥。 ④结构简单,便于防腐,操作容易,一次投资费用低。(一)溶解结晶法制取氯化钾 3.结晶器 如果把真空结晶器分为多级操作,各级间保持较小的温差,可以避免每级中产生过饱和度,从而达到控制结晶目的(一)溶解结