钾肥生产工艺 ppt课件

青海柴达木盆地有盐湖75个，以钾、钠、镁、硼、锂为主体的盐类资源总储量达3283亿t，虽然近几年来正在逐步形成具有较大规模的资源综合利用项目，但目前仍以钾资源的开采为主。

在钾肥生产中，以反浮选一冷结晶工艺为主导生产工艺，工艺流程图见图1。

钾肥生产所采用的工艺技术以及生产设施设备在生产运行中存在的主要危险因素有哪些，如何采取技术措施控制危险因素，是钾肥生产中必须解决的问题。

青海盐湖工业集团股份有限公司在多年实践中，摸索出钾肥生产过程中的一套安全管理办法，取得较好成效。

2我国无氯钾肥生产现状2. 1硫酸钾在农业上,硫酸钾是主要的无氯钾肥,也是农作物所需硫的重要补充来源。

其氧化钾含量一般在45% ~50%,硫含量约18%。

另外,其盐碱地指数仅为氯化钾的40%左右。

由于硫元素不仅能提高农产品产量,还能改善其品质,所以硫酸钾中的硫也是植物生长所需的重要营养元素。

对于那些只能施用硫酸钾、硝酸钾和磷酸二氢钾等无氯钾肥的忌氯作物来讲,硫酸钾是目前应用最多的一种,主要有以下几种生产方法。

2. 1. 1曼海姆法[3]曼海姆法是我国主要生产硫酸钾方法,它是将氯化钾和硫酸置于高温曼海姆炉中,在500℃~600℃条件下转化制备,副产品氯化氢洗涤吸收得到35%的盐酸。

硫酸和氯化钾的反应分以下两步进行:第一步: KCl+H2SO4KHSO4+HCl+12. 56kJ(低温进行)第二步: KHSO4+KCl K2SO4+HCl-71. 18kJ(高温进行)由于第一步反应速度很快,生成的酸性硫酸盐包裹在KCl的表面,形成了一层不渗透的膜,阻止反应的继续进行,致使反应在常温下无法进行,只有将KCl和H2SO4置于高温曼海姆炉中,才能转化制备。

该工艺生产技术成熟可靠,产量质量稳定,品位高,流程简单,钾收率高。

不足的是由于在高温强酸下进行,故能耗高,设备腐蚀严重,投资费用高,副产品盐酸易受销路制约。

2. 1. 2芒硝法[4]芒硝法是以Na+, K+∥Cl-, SO2-4—H2O四元水盐体系相图为工艺指导,通过两步反应生成硫酸钾,副产氯化钠。

钾肥的生产技术与工艺钾肥是作为化肥之一，参与了大量的农作物生长过程，使得农作物得以平稳的发育以及更好的生长，从而增加产量与改善品质。

而钾肥的生产则是一个复杂的过程，需要科学的生产技术与工艺。

下面将详细介绍钾肥的生产技术与工艺。

一、钾肥概述钾肥是指化学化肥中的钾肥，是一种重要的肥料，因其具有高钾、低氮、低磷的特点，故又称为高钾肥、钾肥、低氮钾肥、氯化钾等。

钾肥被广泛应用在全球各地的农业生产中，特别是在欧美发达国家和由于反响快、作用快，现作现用效果好的优势得到了更多的发展。

二、钾肥的生产工艺1、原料加工钾肥的主要原料是矿物钾石，而本身的矿石很难直接进行利用。

因此，在钾肥生产工艺中，原料加工显得必不可少，其目的是将钾石破碎成较小的粉末或块状，便于随后的生产过程。

通常，钾石经过机械破碎或磨机粗磨成为不同粒径的物料后，再经过进一步的碾压或粉碎过程，以便加入，进而混合和成品。

2、热处理然后，钾石要进行热处理，以便将其变成可用的肥料产品。

在此过程中，钾石的松香和树脂等有害成分，首先要通过加热蒸汽或气体进入和加入药剂的密闭炉中进行脱除。

随后，钾石要进行高温煅烧，通常在1500°C以上的高温下，钾石才能彻底煅烧。

这样，钾石中的碳酸盐、水合物等化合物会发生热解、分解、还原和析出等化学反应而转化成一氯化钾、二氧化硅、氢氧化钾等那些钾肥成分。

3、再结晶在钾肥生产过程中，制成的原料粉状，并不完全稳定，会随着时间和环境变化而形成气孔和结晶。

因此，必须进行再结晶，把块状的钾肥重新制成细粉，使其具有均匀的质量和不积聚的性质，并提高钾肥的储存和使用性能。

通常，再结晶设备包括起动冷却设备、真空刮板冷凝器和循环泵等。

再结晶过程分为初结晶、主结晶和湿后结晶三个部分，其中主结晶是再结晶的核心部分。

4、干燥再结晶后，需要对钾肥严重进行干燥处理。

该处理过程可以通过暖气管道的风机，或热风吹干机等设备来异常实施。

通常在110°C以下的温度下，用风机将湿气吹散，最终再用低温热风干燥，使得出厂到的钾肥不含湿度，达到了产品要求。

钾盐制钾肥工艺方法水热化学法水热化学法是以钾长石为主的富钾岩石和生石灰为原料 ,通过水热化学反应 ,形成钾硅钙矿物复合肥料。

焙烧法焙烧法是将富钾岩石与助剂（硫酸钙、石灰石、硫酸钠等）在一定温度下进行焙烧 ,得到可溶性钾盐。

（图1）菌种发酵法菌种发酵法是在含钾的铝硅酸盐矿粉中加入细菌（硅酸盐解钾菌等）发酵制成含可溶性钾的酵钾粉 , 并加工成有机多微复合肥。

冷分解—热溶结晶法，青海盐湖工业集团正在筹建年产 10万吨氯化钾的热溶车间。

冷分解 —浮选法冷分解 —正浮选法，在察尔汗盐湖建有多套生产装置,规模近 90万 t/a反浮选 —冷结晶法，青海盐湖工业集团公司拥有专利权，目前投入生产运行的装置规模为140万 t/a。

兑卤法（兑卤脱钠—控速分解结晶法），察尔汗盐湖建有 3套该工艺的 KC1生产装置, 生产能力 6万 t/a左右不溶性钾盐制钾肥，目前工业性试验阶段（不溶性钾盐矿有明矾石、霞石、杂卤石 、钾长石 、含钾砂岩、正长岩 、伊利石 、绿豆岩以及含钾磷块岩等）固体钾石盐制钾卤水钾矿制钾可溶性钾盐制钾肥，已经规模化开发, 生产钾肥的主要产品是氯化钾向钾石盐中加冷却结晶后的 KCl溶液,加热至 100℃,并在此温度下固液分离 ,得到固相氯化钠,对液相进行冷却结晶、分离 、洗涤后得到 KCl产品（图2）矿石破碎后进行磨矿 ,通过旋流器脱泥,以十八胺捕收剂、CMC和六偏磷酸作组合抑制剂进行浮选,刮出浮选泡沫 ,洗涤 、干燥得到 KCl产品（图3）通过添加浮选捕收剂,使 KC1晶体表面疏水而亲气, 附着于气泡并形成泡沫层而刮出, 从而实现KC1和 NaC1的分离。

（图4）先通过反浮选除去矿浆中的氯化钠 ,脱卤后即得低钠光卤石 ，再通过冷结晶工艺控制低钠光卤石的分解速度 , 改善 KC1的结晶条件, 得到粒度相对较粗 (≥0.2 mm)的 KC1产品（图5）E点成矿卤水 (氯化钾、氯化钠 、光卤石共饱 )与 F点老卤(氯化镁 、氯化钠、光卤石共饱 )两种盐溶液混合 ,形成过饱和状态,因先析出光卤石，对所得光卤石分级脱除 NaC1,得到低钠光卤石 (NaC1≤4%), 再进行控速分解结晶 ,获得优质的 KC1产品。

1．1 钾肥的作用动物体内所摄取的钠要比钾多得多。

但植物正好相反，在植物体内，钾含量要比钠含量高出50倍，甚至100倍。

由此可见，植物选择吸收钾的能力可以远远超出它的环境浓度。

钾是作物营养的三要素之一。

但钾肥与氮肥、磷肥不同，钾素不是构造作物体内有机化合物的成分。

到目前为止，在作物体内尚未发现含钾的有机化合物。

钾素呈离子状态，或溶于作物的汁液之中，或吸附在原生质胶状的表面。

因此，流动性强，非常活跃。

钾是可以再度利用的元素，是酶的最有效活化剂，具有高速透过生物膜的特性，能促进光合作用，对植物体内各种醣类的代谢作用有很大的关系。

当植物缺钾时．就可能影响植物体内各种醣类的合成。

由子醣类的代谢作用受到了影响，转而又影响到植物体内蛋白质和脂肪的合成，使植物不能正常发育。

钾素能促进豆科作物的固氮作用，提高根瘤菌的固氮能力，促进作物有效地利用土壤水分，减少水分的蒸腾作用；促进碳水化合物的代谢，并加速同化产物流向贮藏器官；增强作物的抗寒、抗旱、抗病和抗倒伏的能力。

由此可见，为了增加农作物的产量和提高农作物的质量，必须施用足够的钾肥。

此外，大量田间试验表明，氮、磷、钾三者配合施用时，增产效果明显。

当钾肥施用不足，而氮肥使用过多时，会引起作物疯长，组织柔软，导致病害、倒伏减产等一系列不良后果，并使部分氮肥未被利用而流入水中，既污染了环境，又使土壤受到破坏。

新中国成立以来，随着农业的不断发展，单位面积产量和复种指数不断提高，使三种营养元素供应失去平衡，造成多氮、少磷和缺钾的状况。

现在全国已有三分之一的土壤缺钾，且缺钾土壤的比例还在继续扩大。

如南方的红壤土、砂性土和熟化程度低的耕地，北方的砂性土均为低钾土壤，这就更增加施用钾肥的紧迫性。

据统计，1997年，中国化肥产量为2632．1万t，其中氮肥为2043．9万tN，磷肥为559．6万tP2O5，钾肥为28．6万tK2O。

或三者比例为1：O．27：0.14。

按农业专家推荐的三者最佳施肥比例N：P205：K2O为1：0．45：0．4相差甚远，所以少磷缺钾，需要加快磷、钾肥的发展。