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119硫酸钾是一种无机盐，K 2O含量为50%～52%，是一种重要的无氯离子的优质钾肥。
同时我国是一个严重缺钾的农业大国，对于无氯钾肥的需求也是非常急迫的。
所以，在实际生产中高质量的硫酸钾，以保证能节约更多成本和原矿资源，对硫酸钾生产企业和产业结构调整有着重要的现实意义。
一、现状分析1.国内生产硫酸钾现状目前，我国硫酸钾肥料所采用的生产工艺路线主要有卤水制取硫酸钾法、传统的曼哈姆法、缔置法、硫酸盐复分解法。
卤水制取硫酸钾法是我国具有独立自主知识产权的生产技术，主要是以光卤石矿和钾混盐矿为原料生产硫酸钾，产品质量好；传统的曼哈姆法以硫酸和氯化钾为原料在强酸高温条件下生产硫酸钾，但反应炉生产能力低下，副产物为盐酸，设备受酸的腐蚀厉害，能耗大生产成本高；缔置法主要是以氯化钾、硫酸和有机溶剂为原料，以离子交换为基础，生产硫酸钾产品质量好，副产品为较好的氮肥；硫酸盐法主要是以硫酸盐为基础与氯化钾生产硫酸钾，其中硫酸盐为硫酸铵、硫酸钙、芒硝法等原料。
2.本文研究主要内容由于受限于原料氯化钾和软钾镁矾不纯净，含有一定其他矿物质，最终导致硫酸钾系统收率大幅度降低。
只有在转化中去除这些矿物质，才能得到高质量的硫酸钾。
二、原理研究基于牛自得在K +，Mg 2+//Cl -,SO 42--H 2O四元水盐体系（25℃）相图指导和参考，其中E 2点为氯化钾、硫酸钾、软钾镁矾三种固体和液相达到溶解的平衡点，通过计算可以得出制取硫酸钾的原料配比氯化钾：软钾镁矾=0.56∶1、硫酸钾产量和系统钾回收率为66.21%。
硫酸钾转化公式： (1)图2.1 K +，Mg 2+//Cl -,SO 42--H 2O四元水盐体系（25℃）相图结合软钾镁矾和氯化钾转化制取硫酸钾工艺条件的研究文献, 利用牛自得在K +，Mg 2+//Cl -,SO 42--H 2O四元水盐体系（25℃）相图指导和参考。
在实际生产原料中各因素对系统钾收率的影响依次为氯化钠含量、氯化钾加入量、温度、七水泻利盐、加水量，从表2.2中可以看出粗氯化钾和粗软钾镁矾氯化钠含量分别为25.89%和7.32%，在转化硫酸钾过程中会产生钾芒硝，以及七水泻利盐含量为18.82%，同时根据杠杆原理从相图可看出硫酸钾析出相段较短，收率低至36.10%。
标准硫酸钾溶液硫酸钾是一种常用的化学试剂，广泛应用于实验室中。
制备标准硫酸钾溶液是化学实验中常见的操作之一，正确的制备方法和操作流程对实验结果具有重要影响。
下面将介绍制备标准硫酸钾溶液的步骤和注意事项。
首先，准备所需的实验器材和试剂。
实验器材包括量筒、烧杯、搅拌棒、烧杯夹等。
试剂包括硫酸钾固体和蒸馏水。
其次，按照一定的比例将硫酸钾固体称取到烧杯中。
在称取之前，要先将烧杯清洗干净并晾干，以确保称取的准确性。
称取时要注意不要将试剂撒落在外部，以免影响溶液的浓度。
然后，加入适量的蒸馏水。
在加入蒸馏水之前，要先将蒸馏水烧开并冷却至室温，以确保水的纯净度。
加入水的过程中要搅拌均匀，直至固体完全溶解。
接下来，将溶液转移至量筒中，并用蒸馏水稀释至刻度线。
在转移的过程中要小心操作，避免溶液的溅出和浪费。
稀释时要注意控制水的用量，以确保溶液浓度的准确性。
最后，将制备好的标准硫酸钾溶液倒入干净的密封瓶中保存。
在保存的过程中，要避免溶液受到污染和氧化，以保持溶液的稳定性和准确性。
制备标准硫酸钾溶液的注意事项：1. 实验器材和试剂要保持干净，以避免杂质的干扰。
2. 稱取试剂时要准确，避免过量或不足。
3. 加水时要搅拌均匀，确保固体完全溶解。
4. 稀释时要注意控制水的用量，以确保浓度的准确性。
5. 制备好的溶液要密封保存，避免受到外界污染和氧化。
总之，制备标准硫酸钾溶液是化学实验中常见的操作，正确的操作方法和注意事项对实验结果具有重要影响。
只有严格按照操作流程进行操作，才能得到准确的标准硫酸钾溶液，保证实验结果的可靠性。
国内外典型硫酸盐型盐湖卤水资源现状及提钾工艺综述邹松;方霖;沈善强;谭勤俭;程帅【摘要】Potassium sulphate is an important and high quality potash product , and it is widely used for some significant chlorine avoid economic crops ( such as tobacco , watermelon, tea, citrus, grapesetc .) .The sulphate-type salt lake is the important resource for extracting potassium sulfate products.In this paper, the resources status of sulphate -type salt lake brine at home and abroad is first reviewed .Then the Great Salt Lake in USA , Atacama Salt Lake in Chile , Lop Nur Salt Lake in Xinjiang and East (West) Taijinail Salt Lake in Qinghai are selected the research objects , the extraction of potassium from sulphate -type salt lake are described in detail .In the end , the ex-traction of potassium from the brine of sulphate -type salt lake are summarized and the develop-ments of extraction process are prospected .%硫酸钾是一种重要且优质的钾肥产品,广泛应用于一些重要的忌氯经济作物(如烟草、西瓜、茶叶、柑桔、葡萄等),而硫酸盐型盐湖卤水资源是提取硫酸钾产品的重要来源.从国内外硫酸盐型盐湖卤水的资源现状出发,分别以美国的大盐湖、智利的阿塔卡玛盐湖、新疆的罗布泊盐湖、青海的东(西)台吉乃尔盐湖为研究对象,详细阐述了国内外四大典型硫酸型盐湖中钾的提取工艺方法及特点,最后针对硫酸型盐湖卤水钾的提取作了总结和展望.【期刊名称】《矿产保护与利用》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】6页(P113-118)【关键词】硫酸钾;盐湖;卤水;硫酸盐型【作者】邹松;方霖;沈善强;谭勤俭;程帅【作者单位】化工部长沙设计研究院,湖南长沙410116;江西省地矿资源勘查开发中心,江西南昌330030;青海盐湖工业股份有限公司,青海格尔木816000;化工部长沙设计研究院,湖南长沙410116;化工部长沙设计研究院,湖南长沙410116【正文语种】中文【中图分类】TF826+.1据美国地质调查局统计，截止2016年底，世界钾盐可回收矿石储量约为42.73亿t(以K2O计)[1]。
常见钾肥产品的标准来源：郑州程翔重工机械有限公司类型：科技杂文一、农业用硫酸钾（1）适用范围适用于各种工艺生产的固体农用硫酸钾。
（2）技术要求农业用硫酸钾产品的外观为粉末状结晶或颗粒。
其技术要求分别如下。
1、水盐体系工艺农业用硫酸钾水盐体系工艺农业用硫酸钾的技术要求符合表1的要求表1、盐体系工艺农业用硫酸钾的技术要求（%）项目粉末状结晶颗粒状优等品一等品合格品优等品一等品合格品氧化钾的质量分数≥51.0 50.0 45.0 51.0 50.0 40.0氯离子的质量≤ 1.5 1.5 2.0 1.5 1.5 2.0水分的质量分数≤ 2.0 2.0 3.0 2.0 2.0 3.0游离酸的质量分数≤0.5粒度≥90注：以水为介质的硫酸钾生产工艺方法为水盐体系法，包括硫酸盐盐湖卤水法、芒硝法、硫铵法等。
2、非水盐体系工艺农业用硫酸钾非水盐体系工艺农业用硫酸钾技术要求符合表2的要求表2、非盐体系工艺农业用硫酸钾的技术要求（%）项目粉末状结晶颗粒状优等品一等品合格品优等品一等品合格品氧化钾的≥50.0 50.0 45.0 50.0 50.0 40.0分数≤ 1.0 1.5 2.0 1.0 1.5 2.0氯离子的质量分数≤0.5 1.5 3.0 0.5 1.5 3.0水分的质量分数≤ 1.0 1.5 2.0 1.0 1.5 2.0游离酸的质量分数粒度≥90注：以无介质或以有机溶剂等非水介质生产硫酸钾的生产工艺方法为非水盐体系法，包括曼海姆法等。
二、氯化钾(一)适用范围本标准适用于由光卤石和钾石盐加工制取农用氯化钾。
(二)技术要求外观为白色或微红色结晶体。
其技术要求符合表3的要求.项目优等品一等品二等品氧化钾含量≥60.0 57.0 54.0 水分≤ 6 6 6。
硫酸钾硫酸钾是由硫酸根离子和钾离子组成的盐，通常状况下为无色或白色结晶、颗粒或粉末。
无气味，味苦。
质硬。
化学性质不活泼。
在空气中稳定。
密度2.66g/cm3。
熔点1069℃。
水溶液呈中性，常温下pH约为7。
1g溶于8.3ml水、4ml沸水、75ml甘油，不溶于乙醇。
主要用途有血清蛋白生化检验、凯氏定氮用催化剂、制备其他钾盐、化肥、药物、制备玻璃、明矾等。
中文名硫酸钾英文名Potassium sulphate别称Potassium sulfate化学式K2SO4分子量174.24CAS登录号7778-80-5EINECS登录号231-915-5熔点1069℃沸点1689℃密度2.66 g/cm3外观无色或白色结晶、颗粒或粉末闪点1689℃晶体结构离子晶体，斜方晶系目录1.1性质2.▪物理性质3.▪化学性质4.2作用与用途5.3安全术语6.4制备7.5农业应用性质物理性质外观与性状：无色或白色六方形或斜方晶系结晶或颗粒状粉末。
味觉：具有苦咸味。
相对密度（水=1）：2.660溶解性：110 g/L (20℃)，易溶于水，不溶于乙醇、丙酮、二硫化碳。
氯化钾、硫酸铵可以增加其水中的溶解度，但几乎不溶于硫酸铵的饱和溶液。
焰色反应：紫色（透过蓝色钴玻璃）[1]化学性质复分解反应：可与可溶性钡盐溶液反应生成硫酸钡沉淀。
[1]作用与用途是制造各种钾盐如碳酸钾、过硫酸钾等的基本原料。
玻璃工业用作沉清剂。
染料工业用作中间体。
香料工业用作助剂等。
医药工业还用作缓泻剂等。
硫酸钾在农业上是常用的钾肥，氧化钾含量50%，在台湾俗称为"白加里"。
此外，硫酸钾在工业上还用于玻璃，染料，香料，医药等。
安全术语1.切勿吸入粉尘。
2.避免与皮肤和眼睛接触。
制备用硫酸盐型的钾盐矿和含钾盐湖卤水为原料来制取。
也可用98%硫酸和氯化钾在550℃高温下进行反应，直接制取硫酸钾，反应过程中产生氯化氢，用水吸收，副产盐酸，此方法为中国工业化生产硫酸钾的主要方法，名为曼哈姆法。
四 川 大 学 化工专业实验报告 实验名称：水盐体系相平衡研究及硫酸钾的制备 学 院： xxxx xxxxxxxxx 学生姓名： xxxx 学 号： xxxxxxxxxxxxx 组 号: 2——20 指导教师： xxxxx老师
一、 实验目的： 1、通过在25℃下K+、Na+//C1-、SO4=-H2O体系的相平衡数据的测定、相图的绘制、工艺路线的分析以及实验方案的确定，最终制得K2SO4和NaCl。 2、掌握化工产品的开发过程和基本方法。 二、 实验原理 1、水盐体系相平衡数据的测定 相平衡数据的测定方法很多，其中常用的方法的是等温法和多温法。 等温法：在某一恒定的温度下，使一定组成的系统在实验装置内达到相平衡，然后直接测定液相的组成并鉴定与液相呈平衡的固相情况，从而获得相平衡数据。要测定一个未知多元体系的相平衡数据，应按照由二元、三元到多元，由简到繁的程序进行。该法测定结果准确可靠，但过程比较麻烦和费时。多温法：通过测定不同组成的体系在变温过程中发生相变时的温度，得到组成与相变温度的关系曲线，进而作图确定体系的相平衡数据。多温法测定比较简单，只需配好各种组成的系统，进行冷却或加热，测定发生相变的温度即可。但由于进程可能发生过冷现象，相变温度不易测准。另外，多温法容易漏掉小的饱和面，导致测定结果不准确。 2、相图标绘和分析 根据实际测定25℃和100 ℃相平衡数据，容易绘制出K+、Na+//C1-、SO4=-H2O体系的相图，如图1所示。相图 相图1显示，25℃时K+、Na+//C1-、SO4=-H2O体系存在6个结晶区间，分别是：AEGFA：Na2SO4·10H2O结晶区；FHRGF：Na2SO4结晶区；HRJKBH：NaCl结晶区；EGRJPME：Na2SO4·3K2SO4结晶区；KJPNCK：KCl结晶区；MPNDM：K2SO4的结晶区。 100 ℃时，存在5个结晶区，分别是：Na2SO4、Na2SO4·3K2SO4、KCl、K2SO4。 直接法生产K2SO4: 把配料组成点配制为a点，其反应为,其中W为水，P为含有Na+、SO42—、K+、Cl-、H2O的盐溶液。理论上计算钾的收率为26-29%之间。间接法生产K2SO4： 把配料组成点配制为点“1”处，其反应为Na2SO4+2KCl+W1 Na2SO4·3K2SO4+R 式中，W1为水，R为含Na+、SO4=、K+、C1-、H2O盐溶液，Na2SO4·3K2SO4为钾芒硝，用点g表示。 点g与KCl、H2O配制成物系点b，反应式为g+2KCl+W2K2SO4+P式中，W2为水，P为含Na+、SO4=、K+、C1-、H2O盐溶液。 P盐溶液与Na2SO4配制成物系点3，反应式为P(溶液)+Na2SO4±W3Na2SO4·3K2SO4+R 其中±W3为增加或减少的水量，R为含Na+、SO4=、K+、C1-、H2O盐溶液。 间接法工艺过程的钾收率可达80％左右。 闭路法生产K2SO4和回收NaCl工艺 此工艺在间接法的基础上回收R盐溶中的NaCl和钾芒硝g。由R点组成经人为调节到4点，加热溶液4点至100℃点处，蒸发掉部分水份，由于溶液4处于100℃时NaCl结晶区内，故析出NaCl，过滤得NaCl和C100℃盐溶液。C100℃盐溶液处于25 ℃的钾芒硝结晶区内，故当冷却至25 ℃时，得到钾芒销和盐溶液3。把钾芒硝和盐溶液3反复应用，并结合25℃和100℃条件的相图，理论上钾的收率可达100％。 三、 实验流程： 依据相图分析大致可提出三种工艺路线，即直接法、间接法、闭路法。各自流程拟定如下：直接法见图2，间接法见图3，闭路法见图4. 图 2 直接法生产K2SO4工艺流程 图3 间接法生产K2SO4工艺流程 四、 实验装置和实验方法 1、 相平衡数据测定方法：（1）加热水浴于25±0.05℃；（2）按相图R、P点用台秤称量，干盐总量不超过20g；（3）先加入少量水于平衡管中，在依次加入Kcl、Nacl、Na2SO4、K2SO4，开搅拌器，最后把所有水量全部倒入平衡管中，记时间、温度、平衡搅动2—3小时；（4）停止搅动，静止澄清1—2小时，分别取清液分析和湿渣固体分析或固体鉴定。
2、 制备K2SO4的方法：（1）加热水浴25℃，按相图用杠杆原理或用R、P、g的溶解度数据计算物系点“1”、“a”、“3”、“b”所需各自原料量，干盐总量不超过50g；（2）按物系点计算出所需的Na2SO4、Kcl、W（H2O）、g（复盐）、p（盐溶液）、R（盐溶液）的量，用台秤称量；（3）开搅拌器，先加入少量水于反应器中，然后依据不同反应依次加入Kcl、g（复盐）、Na2SO4，最后把所余的水全部加入，记温度、时间，反应3—4小时；（4）反应结束后，盐浆用真空系统过滤，收集固体和液体，并用台秤称量，关闭反应体系和真空体系；（5）用分析天平称固、液样品，用重量法测定固、液体中K+含量，用容量法测固、液中的cl-、SO4含量；（6）根据分析结果计算K2SO4中K+、cl-、SO42-的含量，钾芒硝中K+、cl-、SO42-的含量，K+收率。
3、 制备Nacl的方法：①按相图，用杠杆原理或用100℃和“4”点溶解度数据计算蒸发的水量；②用电炉蒸发水量，用台秤称量；③在100±5℃条件下过滤，并称量固体质量；④用分析天平称取样品，用容量法测定cl-的含量；⑤计算Nacl的含量。
图5 测定相平衡数据实验装置图 1—精密温度计；2—搅拌器；3—相平衡管；4—恒温水浴 图6 生产K2SO4实验装置图 1—温度计；2—搅拌器；3—反应器；4—恒温水浴
4、氯离子含量的测定： （1） 测定原理 在中性或弱碱性溶液中以铬酸钾（K2CrO4）为批示挤，用硝酸银（AgNO3）直接滴定，其反应如下： Nacl + AgNO3→NaNO3 + Agcl↓（白色） Mgcl2 + 2AgNO3 →Mg（NO3）2 + 2Agcl（白色） Kcl + AgNO3 →KNO3 + Agcl↓（白色） K2CrO4 +2AgNO3 → 2KNO3 + AgCrO4 ↓（砖红色） 因为氯化银的浓度积较铬酸银小，所以氯化银先沉淀，直至溶液中氯离子全部变为氯化银沉淀后，则砖红色铬酸银沉淀出现，即为滴定终点。 （2） 仪器和试剂 25毫升移液管，250毫升容量瓶。L：液体5ml（准确到四位小数）溶于500ml容量瓶中。S：固体1g（准确到四位小数）左右溶于250ml两瓶中。250高升锥形瓶，50毫升量筒，50毫升棕色滴定管；5%K2CrO4和0.05N AgNO3
(3) 测定手续
用移液管吸取10毫升上面制备的稀释液于250毫升锥形瓶中，加入约20毫升蒸馏水，加5%K2CrO4批示挤5~7滴，在充分摇动下，用0.065N AgNO3标准溶液滴定至悬浊液由淡黄色变为微砖红色，经充分摇动后不消失，即为终点。 （4） 计算方法 Cl-% = 式中 V——滴定时所消耗的0.05N AgNO3毫升数； N——AgNO3标准溶液的当量度； G——L,S样品重量； 0.03546——CT的毫克当量，克。 （5） 注意事项 ①溶液的PH最好为9，不得高于10.5及低于6.5。因为溶液为酸性时，则 AgNO3 + H2SO4 → Ag2SO4 + H2CrO4 会降低生成Ag2CrO4的灵敏度，同时Ag2CrO4能溶解于酸中。当溶液为碱性时，则 AgNO3 + NaOH → AgOH +NaNO3 2AgOH →Ag2O↓(黑色) + H2O
5、硫酸钠含量的测定： （1） 用Bacl2标准溶液滴定试样中的SO4-，使沉淀带负电荷。当达到等当点后，过量的钡离子（Ba++）被硫酸钡吸附，使沉淀带正电荷，此时，带负电荷的指示剂离子（C14H4OS-）被吸附于沉淀表面，与Ba++生成红色的络合物。溶液中加乙醇可降低BaSO4溶解度，并能得到表面积较人的细小BaSO4结晶，使吸附能力增强，终于变色明显。用6N醋酸（HAc）调整溶液深度，使PH在3～3.5之间，避免碳酸根（CO4-）的干扰。 （2） 仪器和试剂 分析天平，称量瓶，10毫升移液管，250毫升容量瓶，25毫升滴定管，250毫升烧杯，10毫升量筒，30毫升滴瓶；0.2%茜素红，6NHAc，无水乙醇，0.1Bacl2标准溶液。 （3） 测定手续 用称量瓶在分析天平上称取S：固体1～2g（准确到四位小数）；L：液体7.5～8g（准确到四位小数）。置于250毫升烧杯中，加入100毫升溶解。溶液移入250毫升容量瓶，用水洗涤烧杯数次，洗涤并入容量瓶，然后以水稀释至刻度，摇匀。 用移液管取10毫升稀释液注入250毫升烧杯中，加5毫升H2O加茜素红的指示剂6滴，6NHAc3毫升，摇匀后，再加无水乙醇10毫升，迅速以0.1NBacl2滴定，将到终点时每次加入Bacl2应间隔3～5秒钟，并充分搅拌，直至悬浊液呈现淡红色为终点。 （4） 计算方法： Na2SO4% = × 100 式中： V——所消耗Bacl2标准溶液的毫升数； N——Bacl2标准溶液的当量浓度； 0.07103——Na2SO4的毫克当量； G——S,L样品重量； （5） 注意事项： ①最好在滴定开始时将Bacl2标准溶液需要量的90%迅速加入，近终点时逐渐滴加入，并充分搅拌。 ②溶液温度宜在20℃以下，温度过高，沉淀吸附能力减弱，终于不明显。 ③溶液的PH值在3～3.5时终点明显。 ④溶液中乙醇含量以30～40%为宜。 ⑤当水硝中CaSO4，MSO4含量较低时，在计算Na2SO4含量的公式中可忽略不计；若含量高，则在计算公式另应减去其SO4-的含量。 ⑥固体鉴定。 6、钾离子含量测定： （1） 本法是由钾离子与四苯硼酸根作用，产生四苯硼酸钾白色沉淀，经过分离、干燥、称量等步骤，计算出其含钾量。KCl+Na(C6H5)4BK(C6H5)4B+NaCl （2） 试剂： 浓盐酸（比重1.19）、四苯硼酸钠溶液（约2.5％，每毫升约含25毫克）、EDTA—氢氧化钠溶液、四苯硼酸钠洗液（0.1％）、甲醛溶液（40％）、甲基红指示剂（0.1％乙醇溶液）。 （3） 操作程序： 固体试液配置：称取固体试样S约4.5-5.5g（准确到四位小数）置于烧杯中，移倾于500毫升量瓶中，加蒸馏水至标线，备用。 液体试液配置：称取液体试样L约5g（准确到四位小数）溶于250ml量瓶中，备用。 固体试液或液体试液中钾含量测定（K2O含量以在20～25毫克为宜）：取5毫升上述试液置于100毫升烧杯内，加入适量的蒸馏水20毫升（以加入下列各种试剂后溶液总量为50毫升）[注1]，顺序加入1毫升盐酸(1:9)、5毫升甲醛溶液和5毫升EDTA—氢氧化钠混合溶液[注2]。在剧烈搅拌下以每秒1～2滴的速度[注3]加入较理论所需量多4毫升的四苯硼酸钠溶液（每1毫升约相当于3.33毫克K2O [注4]，共计约10-11ml），静置30分钟后[注5]，用已知重量的细密烧结玻璃过滤坩埚过滤，将沉淀用稀四苯硼酸钠洗液全部洗移入坩埚[注6]，再用该溶液洗涤5次，每次用5毫升。继之，用蒸馏水洗涤2次[注7]，每次2毫升。然后，把坩埚连用沉淀放在120℃[注8]烘箱内1小时，取出，放入干燥器内冷却，称重，重复操作直至
