1. 鉀肥的製取
原料鉀是在地殼中含量占第七位的元素。但是,它在礦石、土壤、海洋、湖泊和江河中的含量都很低。具有經濟價值的鉀鹽礦,是內陸海在乾燥條件下,蒸發水分後乾涸的沉積礦床。最主要的沉積鉀鹽礦有鉀石鹽(KCl、NaCl混合物)、無水鉀鎂礬(K₂SO₄·2MgSO₄)、鉀鹽鎂礬(K₂SO₄·MgSO₄·3H₂O)和光鹵石(KCl·MgCl₂·6H₂O)等。一些含鉀的井水、湖水和鹵水,也是鉀肥原料的來源。氯化鉀工業生產以鉀石鹽礦精製加工為主,在某些國家和地區採用光鹵石為原料,少數國家從鹵水提取。鉀石鹽礦富集和精製 由鉀石鹽礦富集氯化鉀有三種方法:①浮選法,是應用最廣泛和最經濟的方法。其過程(見圖)
鉀肥是以脂肪胺作為浮選劑,進行多次粗選,再進入精選系統進一步精製,底流返回粗選系統。②溶解結晶法,是利用氯化鈉和氯化鉀在熱水和冷水中的溶解度不同,將氯化鉀母液加熱後與鉀石鹽混合。此時,氯化鉀全部進入溶液,而氯化鈉進入溶液較少,冷卻後析出氯化鉀結晶,經分離、洗滌和乾燥即得產品。母液返回系統。如需製得工業用氯化鉀精品,可用再結晶的方法精製,氯化鉀純度可達到99.9%。③重液分離法,是利用氯化鈉和氯化鉀的密度不同,選擇密度介於兩者之間的重介質,把磨細過的鉀石鹽礦置於其中,氯化鉀上浮,氯化鈉下沉,達到分離的目的。
光鹵石富集和精製 光鹵石資源較豐富,但因它含鉀量不高(純光鹵石僅含氧化鉀17%),加工能耗較高,且大量副產氯化鎂不易處理,故在氯化鉀生產中所佔比例不大,其富集主要有兩種工藝:①冷溶法,含有氯化鈉等雜質的光鹵石礦在20~25℃下用水或淡鹽水浸取,氯化鎂首先溶出,當溶液中氯化鎂含量增加時,溶入的一部分氯化鉀會再結晶出來。所得氯化鉀是含有氯化鈉的混合物,用富集鉀石鹽的方法進一步加工制氯化鉀。②熱溶法,在約100℃水中溶解光鹵石,在分離不溶物之後進行冷卻結晶得氯化鉀。
含鉀鹵水加工 含鉀鹵水包括含鉀湖水、含鉀井水和鹽田鹵水等。以色列和約旦利用死海鹵水,中國利用青海省察爾汗鹽湖的鹵水生產氯化鉀。工藝是鹵水在鹽田裡自然蒸發,直至約90%的氯化鈉結晶出來;再將鹵液移入另一組鹽田,經蒸發、結晶得光鹵石,再以富集光鹵石的方法製取氯化鉀。
硫酸鉀主要用可溶性硫酸鹽鉀礦為原料,少數國家和地區用氯化鉀為原料製取。硫酸鹽鉀礦加工無水鉀鎂礬和軟鉀鎂礬等是可溶性硫酸鹽鉀礦,採用與鉀石鹽礦富集相類似的方法進行處理即可用作肥料。制純硫酸鉀時,可以用氯化鉀與可溶性硫酸鹽鉀礦進行復分解反應:
K₂SO₄·2MgSO₄+4KCl==3K₂SO₄+2MgCl₂
然後將溶液蒸發即可結晶出硫酸鉀。
明礬石綜合利用制硫酸鉀、氧化鋁和硫酸,在蘇聯已有工業生產,在中國也有小規模生產。明礬石礦經磨細後,進行煅燒還原,分解出二氧化硫,用以生產硫酸。還原物料用鹼液浸取,溶出硫酸鉀和氧化鋁,按鋁礬土加工的拜耳法制氧化鋁。溶液進一步蒸發、結晶和乾燥,得到硫酸鉀產品。此法在有明礬石資源而缺少鋁礬土資源的地方有經濟價值。
由氯化鉀制備 用硫酸分解氯化鉀製取硫酸鉀並副產鹽酸,反應分兩步進行,其反應式為:
KCl+H₂SO₄→KHSO₄+HCl (1)
KHSO₄+KCl→K₂SO₄+HCl (2)
第一步反應是放熱反應,在約200℃下進行;第二步反應是吸熱反應,需要在600~700℃下進行。此法能耗較高,材料腐蝕問題比較嚴重,只有在需要鹽酸的地區或國家用此法進行生產,如美國和比利時。
綜合利用富集精製鉀石鹽礦時,大量副產主要含有氯化鈉和少量氯化鉀的廢鹵液,將其泵送至人工築堤的圍場內,靠自然蒸發,以結晶固化。
光鹵石加工過程中還大量副產含氯化鎂的廢液,其處理更加困難,因為依靠自然蒸發、結晶、固化需要很長時間。在以色列用水解和煅燒的方法處理含氯化鎂的廢液,生產氧化鎂和鹽酸實現了工業化。氧化鎂用於生產耐火材料,鹽酸用於生產磷酸。
2. 中國的氮肥 磷肥 鉀肥 主要生產原料分別是什麼
1,氮肥原料:
煤或天然氣、空氣、水,天然氣、煤炭。
2,原料:
磷肥生產的主要原料是磷礦和硫酸。
3,鉀肥原料:
鉀元素以及一些含鉀的井水、湖水和鹵水,也是鉀肥原料的來源。
(2)工業怎麼製作鉀肥擴展閱讀:
其他用途:
調節花量
為了克服蘋果地大小年,遇小年時,於花後5-6周葉面噴施0.5%尿素水溶液,連噴2次,可以提高葉片含氮量,加快新梢生長抑制花芽分化,使大年的花量適宜。
疏花疏果
桃樹的花器對尿素較為敏感但嘎面反應較遲鈍,因此,國外用尿素對桃和油桃進行了疏花疏果試驗,結果表明,桃和油桃的疏花疏果,需要較大濃度才能顯示出良好效果,最適合濃度為8%-12%,噴後1—2周內,即能達到疏花疏果的目的。
但是,在不同的土地條件下,不同時期及不同品種的反應尚需進一步試驗。
水稻制種
在雜交稻制種技術中,為了提高父母本的異交率,以增加雜交稻制種量或不育系繁種量,一般都採用赤毒素噴施母本以減輕母本包頸程度或使之完全抽出;或噴施父母本,調節二者的生長,使其花期同步。由於赤黴素價格較貴,用其制種成本高。
人們用尿素代替赤黴素進行實驗,在孕穗盛期、始穗期使用1.5%-2%尿素,其繁種效果與赤黴素類似,且不會增加株高。
防治蟲害
用尿素、洗衣粉、清水4:1:400份,攪拌混勻後,可防止果樹、蔬菜、棉花上的蚜蟲、紅蜘蛛、菜青蟲等害蟲,殺蟲效果達90%以上。
尿素鐵肥
尿素以絡合物的形式,與Fe2+形成螯合鐵。這種有機鐵肥造價低,防治缺鐵失綠效果很好。此外葉面噴0.3%硫酸亞鐵時加入0.3%尿素,防治失綠效果比單噴0.3%硫酸亞鐵好。