硫酸钾生产方法综述

摘要：文章主要是分析了硫酸钾进行生产的几种工艺技术方法，同时讲解了其的特点以及主要工艺技术，望能为有关人员提供到一定的参考和帮助。

关键字：硫酸钾；工艺；综述

1、前言

硫酸钾是我国农业上重要的无氯钾肥，也是当前农作物中需要硫重要的补充来源。硫元素能有效提升到我国农作物的产量，还能明显改善到其的品质，由此可知硫酸钾中的硫也是农作物生产中所需要的重要营养元素。

2、硫酸钾生产工艺的现状

目前国内外生产硫酸钾的方法大体可分为三大类:一类是从硫酸盐型海湖盐卤水和地下卤水中提取,其产量约占10%～15%;二是用天然硫酸钾矿石或复杂组分的固体钾矿石制取,其产量占10%左右;三是转化法,即用含硫酸根物料与氯化钾转化制取硫酸钾,其产量约占75%。目前主要有以下几种工艺。

2.1、海湖盐卤水和地下卤水制取硫酸钾

海湖盐卤水制取硫酸钾早期主要有高温盐法和苦卤蒸发—浮选法以及离子交换法等方法。

2.1.1、高温盐法制取硫酸钾

此工艺是以盐化工厂氯化钾生产中的副产物高温盐为原料,将高温盐与氯化钾进行一段转化后,得到钾镁矾与氯化钠的混合物。然后向物料中加入脂肪酸胺盐类捕收剂和萜烯醇类起泡剂及系统所产矾母液制成浆料,送入浮选机内进行浮选分离得到软钾镁矾和工业盐。软钾镁矾再与氯化钾在水溶液中进行二段转化分离得到硫酸钾。本方法存在投资较高,设备费用较大,流程长,浮选药剂对产品的

质量有一定的影响等缺点。另外此方法由于还要使用艺产出的氯化钾作为原料投入,造成不必要的重复工作,增加了生产成本。

2.1.2、苦卤蒸发

浮选法此工艺是高温盐法制取硫酸钾工艺的进一步改进:用系统自产的光卤石与苦卤掺兑分离出苦盐后进行蒸发浓缩,蒸发至固相为NaCl、水合硫酸镁(MgSO4・H2O)、无水钾镁矾(K2SO4・2MgSO4)、光卤石和氯化钾的混合物,然后从混合盐中分离出纯净的无水钾镁矾和水合硫酸镁,再将其在15℃～66℃下转化为软钾镁矾(K2SO4・MgSO4・6H2O):2(K2SO4・2MgSO4)+2KCl+18H2O3(K2SO4・MgSO4・6H2O)+MgCl22(MgSO4・H2O)+2KCl+4H2OK2SO4・MgSO4・6H2O+MgCl2固液分离后的粗矾主要是软钾镁矾、KCl和NaCl的混合物。浮选出其中的NaCl,再加入按25℃K+、Mg2+//Cl-、SO2-4-H2O相图计算出的KCl和H2O的量,使之充分反应后,分离所得固相即为硫酸钾:K2SO4・MgSO4・6H2O+2KCl2K2SO4+MgCl2+6H2O此法减少了高温盐法制取硫酸钾工艺的操作步骤,系统不再产出氯化钾而是在工艺过程中用光卤石直接兑卤,从而简化了工艺流程,减少了工艺损失,提高了收率。同时将原兑卤法生产氯化钾改为生产硫酸钾,提高了产品的价值。但此工艺仍不可避免地存在由于浮选而带来的缺陷。

2.1.3、离子交换法

本项技术的工艺流程为:将海水通过装有天然吸附剂的交换柱,使钾离子吸附在离子交换剂上;再将系统的循环液通过离子交换进行叠加吸附;在高温下用热饱和卤水对交换柱中的钾离子进行洗脱,得到富钾淋洗液和循环液;将富钾淋洗液返回兑老卤,调整组成后进行一段蒸发,当达到氯化钠较大析出而无水钾镁矾接近饱和时,分离出固相并用富钾淋洗液洗涤、分离、干燥从而得到精盐;清液继续蒸发至无水钾镁矾析出较完全而氯化钾又不析出时结束蒸发;将蒸发完成液保温沉降,清液冷却制得光卤石和老卤;光卤石用统自产硫酸钾母液分解得到氯化钾和分解液,浆料通过浮选方法将硫镁矾与氯化钠分离,硫镁矾加水与氯化钾反应后分离得到硫酸钾和硫酸钾母液。本方法解决了在卤水制取硫酸钾过程中的如下问题:(1)由于卤水中钾离子和硫酸根不平衡而造成需添加氯化钾的问题;(2)由于本法可以

直接从海水中提取硫酸钾,因此为彻底解决我国硫酸钾资源紧缺问题,以及为我国钾肥的自给开辟了一条新途径。

2.2、钾盐矿石制取硫酸钾

该法是利用含钾硫酸盐的矿石(如杂卤石K2SO4・4MgSO4・2CaSO4・2H2O)、钾盐镁矾矿(K2SO4・MgSO4・3H2O)、明矾石(K2SO4・Al2(SO4)3・2Al2O3・6H2O 等经一系列的物理、化学变化获取硫酸钾的方法。我国的钾盐矿石制取硫酸钾技术虽都经过技术鉴定,但形成规模生产的仅有浙江温州化工厂。我国由于可利用的钾矿资源较少、品位低、分布具有地域性,以及工艺具有分离处理难度大、产品质量差、收率不高等缺陷,致使钾盐矿石制取硫酸钾,不能得到广泛的推广和应用。

2.3、氯化钾转化法

根据使用含硫酸根原料的不同,氯化钾转化法又可分为以下几种:

2.3.1、曼海姆法

19世纪末期德国的MannheimVereim首创了以氯化钾和硫酸为原料制得硫酸钾的方法,即曼海姆法,该法目前生产工艺最为成熟,其主要反应式

为:2KCl+H2SO4(浓)K2SO4+2HCl从反应机理看,实际上该反应分两步进行:第一步是在较低温度下进行的硫酸分解氯化钾的放热反应,2KCl+H2SO4(浓)KHSO4+HCl+Q 第二步是在高温下硫酸氢钾与氯化钾的吸热反应,KHSO4+KClK2SO4+HCl-Q该法的优点是:所得产品硫酸钾的品位较高(W(K2O)50%～51%),而且几乎没有损失,钾的收率也比较高。该法的缺点是:由于在高温强酸的条件下进行反应,故设备腐蚀严重,单炉生产能力的提高比较困难,维修量较大,投资费用较高,并且副产盐酸,市场难以畅销。

2.3.2、缔置法

该法是我国自行研究开发的,以氯化钾、硫酸和氨为原料,经缔合、置换和解缔等反应生产硫酸钾的方法。其基本的工艺原理是:利用有机溶剂对盐酸和硫酸亲和力不同的性质来制取硫酸钾。首先用不溶于水的有机缔合剂硫酸缔合;其次

在氯化钾溶液中,利用氯离子将缔合剂上的硫酸根置换下来,从而获取硫酸钾溶液;最后此溶液进入结晶系统产出硫酸钾。为了使有机缔置剂能够循环利用,需要用

氨进行解缔,使氨与缔合剂上的氯结合生成氯化氨,解缔后的母液返回循环使用。该法是在常压下操作,反应温度低,腐蚀性小,设备寿命长,产品质量较高,投资少,成本低且无污染,副产品氯化铵也是很好的肥料。但该法在工业化进程中遇到的

一些难题仍未解决,比如工厂的规模都偏小,而且生长过程中缔合剂有损失,甚至“中毒”,材料选择要求高,因此使生产很不理想。

2.3.3、复分解法

复分解法是利用各种含硫酸钾的可溶性盐类与氯化钾进行复分解反应制取硫酸钾的生产方法,按照其中可溶性硫酸盐种类的不同,复分解法又可以分为以下几种类型:

2.3.3.1、硫酸氢钾法

硫酸氢钾法是指加碱中和硫酸氢钾的方法,即通过在氯化钾和硫酸反应的过

程中移走生成的氯化氢气体的同时加入一种碱性物质以破坏KHSO4结构的方法直接制得硫酸钾。该反应在常温常压下水体系中进行,一般以氨为最佳的碱性物质,并且氨还能使硫酸钾在水中的溶解度急剧降低而以较纯的结晶态析出。反应式为:Cl+H2SO4KHSO4+HCl↑KHSO4+KCl+NH3・H2OK2SO4+NH4Cl+H2O硫酸氢钾法反应

温度低、能耗小、对设备腐蚀小、设备使用寿命得以延长;反应完全、快速、工

艺简单、成本低;钾的收率高、产品含量低、纯度高、质量好,可适于各种规模、不同规格的硫酸钾的生产。

2.3.3.2、硫酸铵—氯化钾法

硫酸铵—氯化钾法是利用硫酸铵和氯化钾在溶液中的离子反应和反应产物的溶解度差异,通过控制反应物的浓度和反应温度,从而分离制取硫酸钾和氯化铵的方法。

3、硫酸钾生产新工艺

本工艺是利用沸石作为离子交换剂,将海水通过沸石柱,海水中的钾离子在常温下被吸附到沸石上,沸石由Na+型沸石转化为K+型沸石;用硫酸铵溶液作为洗脱剂,在一定温度通入沸石柱,溶液中的NH+4与沸石上的K+进行离子交换,沸石转化为NH+4型沸石,截取流出液中K+浓度较高的部分作为富钾液;用饱和氯化钠溶液再生沸石柱,沸石被再生成Na+型沸石,重新具有吸附钾离子的能力。如此沸石不停地循环转换,收集流出的富钾溶液,用合适的析晶剂在一定条件下让硫酸钾充分析出,从而制得较纯净的硫酸钾晶体。主要反应式如下:NaZ+K+(海水)=KZ+Na+(吸后海水)2KZ+(NH4)2SO4=K2SO4+2NH4ZNH4Z+NaCl=NaZ+NH4Cl本工艺可应用于对海水、卤水、盐湖水中K+进行提取,技术适用性强,工艺简单,无三废排出,且副产氨水。氨水可与硫酸反应生成硫酸铵以节约成本。

结束语

由上可知，在选择硫酸钾生产工艺时应当选取因地制宜的生产工艺，利用到一些较为获取的生产原料来制取硫酸钾，同时还可以采用到一些反应条件较为温和，对反应设备腐蚀较小的工艺流程进行生产，从而有效提升到其的经济效益。

参考文献

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硫酸钾生产工艺的比较和选择

硫酸钾生产工艺的比较和选择随着我国农业经济的发展，忌氯作物如烟草、柑桔、西瓜和茶叶等种值量逐年上升，无氯钾肥显得越来越重要，需求量随之不断提高硫酸钾一直被认为是生产无氯钾肥的最好原料，尤为突出的是硫酸钾不仅含钾，同时也是一种硫肥，这对缺硫地区更为重要。据对我国南方10省市土壤分析，缺硫耕地面积在600万公顷左右，约占耕地总面积的25%；与此同时，我国又是世界忌氯作物最大种植国之一，全国西瓜种植面积近1333万公顷，需硫酸钾20万t／a。然而我国又是贫钾国，还未发现可直接生产硫酸钾的矿源。历年来我国所需的硫酸钾几乎全部从国外进口，每年进口量在5O～80万t左右，预计本世纪末国内年需求量达100万t。因此，加速发展我国硫酸钾生产技术已势在必行。 1．国内外生产消费状况目前，世界硫酸钾总生产能力为420万t／a，消费量为300万t／a，占世界K2O总消费量的6%。硫酸钾生产方法有两种：一种是从矿石或卤盐中提取，另一种由KCl转化。其中13%取自盐湖和卤水．50%来自矿石，37%由KC l转化。世界硫酸钾总生产能力的一半集中在西欧，其它还有美国、南朝鲜、台湾、前苏联和日本等，全球硫酸钾贸易量已超出200万t／a。我国是硫酸钾消费大国，年需求量在60～80万t，是世界上消费量上升最快的国家。l 992年9月化工部召开了“硫酸钾技术交流会，目的在于探讨我国建设硫酸钾装置的可行性。此后，云南磷肥厂引进日

本技术建立了我国首套硫酸钾生产装置，随后我国又自行开发了由KCI 转化为硫酸钾的技术。现国内已有硫酸钾装置约20套，总生产能力在10～12万t，离实际需求量相差甚远。国内硫酸钾市场仍以进口为主。国内市场，氯化钾到岸价120美元／t，市场价900～1000元／t，硫酸钾到岸价240美元／t，市场价2000～2200元／t，硫酸钾价格是氯化钾的两倍。由于国家烟草局等部门对硫酸钾仍实行部分补贴，有的地区硫酸钾价格在1700～1900元／t。但随着市场经济的改革及白行调整，预测硫酸钾价格维持在2200元／t，并呈继续上升趋势。 2．生产工艺方法的比较及选择世界上由氯化钾转化为硫酸钾生产工艺见表1，这些工艺除石膏法外国内都有装置。 2.1 从原料来源比较曼海姆法和硫铵法原料最普遍，硫酸市场货源充足，且很多厂家本身就有硫酸装置。硫铵法可以采用农用级或工业级硫铵，货源较充足，也可以采用钢铁厂、有机化工厂或制药厂等副产硫铵因此拟建厂家选择硫铵法，原料来源是十分广宽的。若利用有机化工厂或制药厂副产硫铵母液作原料，不仅大大降低产品成本，而且消除了环境污染，变废为宝，

硫酸钾生产方法综述

硫酸钾生产方法综述摘要：文章主要是分析了硫酸钾进行生产的几种工艺技术方法，同时讲解了其的特点以及主要工艺技术，望能为有关人员提供到一定的参考和帮助。关键字：硫酸钾；工艺；综述 1、前言硫酸钾是我国农业上重要的无氯钾肥，也是当前农作物中需要硫重要的补充来源。硫元素能有效提升到我国农作物的产量，还能明显改善到其的品质，由此可知硫酸钾中的硫也是农作物生产中所需要的重要营养元素。 2、硫酸钾生产工艺的现状目前国内外生产硫酸钾的方法大体可分为三大类:一类是从硫酸盐型海湖盐卤水和地下卤水中提取,其产量约占10%～15%;二是用天然硫酸钾矿石或复杂组分的固体钾矿石制取,其产量占10%左右;三是转化法,即用含硫酸根物料与氯化钾转化制取硫酸钾,其产量约占75%。目前主要有以下几种工艺。 2.1、海湖盐卤水和地下卤水制取硫酸钾海湖盐卤水制取硫酸钾早期主要有高温盐法和苦卤蒸发—浮选法以及离子交换法等方法。 2.1.1、高温盐法制取硫酸钾此工艺是以盐化工厂氯化钾生产中的副产物高温盐为原料,将高温盐与氯化钾进行一段转化后,得到钾镁矾与氯化钠的混合物。然后向物料中加入脂肪酸胺盐类捕收剂和萜烯醇类起泡剂及系统所产矾母液制成浆料,送入浮选机内进行浮选分离得到软钾镁矾和工业盐。软钾镁矾再与氯化钾在水溶液中进行二段转化分离得到硫酸钾。本方法存在投资较高,设备费用较大,流程长,浮选药剂对产品的

质量有一定的影响等缺点。另外此方法由于还要使用艺产出的氯化钾作为原料投入,造成不必要的重复工作,增加了生产成本。 2.1.2、苦卤蒸发浮选法此工艺是高温盐法制取硫酸钾工艺的进一步改进:用系统自产的光卤石与苦卤掺兑分离出苦盐后进行蒸发浓缩,蒸发至固相为NaCl、水合硫酸镁(MgSO4・H2O)、无水钾镁矾(K2SO4・2MgSO4)、光卤石和氯化钾的混合物,然后从混合盐中分离出纯净的无水钾镁矾和水合硫酸镁,再将其在15℃～66℃下转化为软钾镁矾(K2SO4・MgSO4・6H2O):2(K2SO4・2MgSO4)+2KCl+18H2O3(K2SO4・MgSO4・6H2O)+MgCl22(MgSO4・H2O)+2KCl+4H2OK2SO4・MgSO4・6H2O+MgCl2固液分离后的粗矾主要是软钾镁矾、KCl和NaCl的混合物。浮选出其中的NaCl,再加入按25℃K+、Mg2+//Cl-、SO2-4-H2O相图计算出的KCl和H2O的量,使之充分反应后,分离所得固相即为硫酸钾:K2SO4・MgSO4・6H2O+2KCl2K2SO4+MgCl2+6H2O此法减少了高温盐法制取硫酸钾工艺的操作步骤,系统不再产出氯化钾而是在工艺过程中用光卤石直接兑卤,从而简化了工艺流程,减少了工艺损失,提高了收率。同时将原兑卤法生产氯化钾改为生产硫酸钾,提高了产品的价值。但此工艺仍不可避免地存在由于浮选而带来的缺陷。 2.1.3、离子交换法本项技术的工艺流程为:将海水通过装有天然吸附剂的交换柱,使钾离子吸附在离子交换剂上;再将系统的循环液通过离子交换进行叠加吸附;在高温下用热饱和卤水对交换柱中的钾离子进行洗脱,得到富钾淋洗液和循环液;将富钾淋洗液返回兑老卤,调整组成后进行一段蒸发,当达到氯化钠较大析出而无水钾镁矾接近饱和时,分离出固相并用富钾淋洗液洗涤、分离、干燥从而得到精盐;清液继续蒸发至无水钾镁矾析出较完全而氯化钾又不析出时结束蒸发;将蒸发完成液保温沉降,清液冷却制得光卤石和老卤;光卤石用统自产硫酸钾母液分解得到氯化钾和分解液,浆料通过浮选方法将硫镁矾与氯化钠分离,硫镁矾加水与氯化钾反应后分离得到硫酸钾和硫酸钾母液。本方法解决了在卤水制取硫酸钾过程中的如下问题:(1)由于卤水中钾离子和硫酸根不平衡而造成需添加氯化钾的问题;(2)由于本法可以

硫酸钾生产工艺操作规程

指标名称指标优等品 — 等品合格品氧化钾(K 0)含量≥% 2 50 45 33 氯(CL)含量≤% 1.5 2.5 水份含量≤% 1.0 3.0 5.0 游离酸(以H SO 计)含量≤% 2 4 0.5 3.0 碱度(以 NaOH 计)含量≤% 1.0 硫酸钾生产工艺操作规程第一局部硫酸钾生产工艺规程一、制造硫酸钾的原料：本公司制造硫酸钾的原料是氯化钾〔KCL 〕其K O≥60%，目前依靠进口。〔国产 KCL 目前 2 尚不能满足质量标准〕98%硫酸来源于本公司硫酸车间。该生产工艺过程中制取盐酸系统用水为清净自来水。燃料承受煤气，来自本厂煤气站。二、硫酸钾的性质和用途：分子式：K SO 分子量：174.24 2 4 物化性质：无色或白色晶体或粉末，味苦而咸。密度：2.662。熔点：1069℃溶于水，不溶于乙醇，丙酮和二氧化碳，其水溶性略呈酸性。用途：1、农业用肥料，用于烟草、甘蔗、果木树、马铃薯、蔬菜等。 2、用作药物〔缓泄剂〕并用于制明矾、玻璃和碳酸钾等。三、硫酸钾及盐酸的质量规格：〔一〕硫酸钾外观：无色或白色结晶体或粉末。农业用硫酸钾技术指标[HG/T3279——89] (二)盐酸：工业盐酸技术指标〔GB320—93〕指标名称指标优等品 — 等品合格品总酸度〔以 HCL 计〕%≥ 31.1 31.0 31.0 铁 %≤ 0.006 0.008 0.01 硫酸盐〔以 SO4 计〕%≤ 0.005 0.03 砷 %≤ 0.0001 0.0001 0.0001 灼烧残渣 %≤ 0.08 0.10 0.15 氧化物〔以 CL 计〕 %≤ 0.005 0.008 0.010 四、硫酸钾生产根本原理和工艺流程：承受固定床【酸 [液] 盐 [固] 】复分解反响法。固态的氯化钾与98%硫酸按肯定的投料比连续参加反响室，在高于 500℃高温〔一般把握在 540——560℃〕推动耙齿推料

硫酸钾的生产工艺

硫酸钾的生产工艺硫酸钾是一种常用的化学物质，广泛应用于肥料、玻璃、电池、燃料电池、化学工业等领域。下面将介绍硫酸钾的生产工艺。硫酸钾的生产主要是通过硫磺和钾盐反应得到的。具体的工艺过程如下： 1. 原料准备：准备硫磺和钾盐作为生产硫酸钾的原料。硫磺是一种黄色固体，主要通过矿石提取或炼油过程中副产物得到。钾盐可以选择氯化钾、硝酸钾等钾盐。 2. 原料预处理：首先将硫磺破碎，然后进行干燥处理，以去除其中的水分。钾盐也需要去除其中的杂质。经过预处理后的原料可用于下一步的反应。 3. 反应过程：将预处理后的硫磺与钾盐加入反应釜中，根据化学方程式： S + KCl → K2S + Cl2 S + 2KNO3 → K2S + 2NO + O2 进行反应，生成硫酸钾和其他副产物。反应温度和压力根据实际生产需要来确定。 4. 硫酸钾分离：将反应釜中生成的混合物分离，一般通过蒸发浓缩和结晶的方式。首先将混合物蒸发浓缩，使其中水分大量蒸发，浓缩物中含有较高浓度的硫酸钾。然后将浓缩物进行结晶，形成硫酸钾的固体颗粒。

5. 精炼与干燥：经过结晶得到的硫酸钾颗粒还需要进行精炼和干燥处理。精炼是指通过一些物理或化学方法去除其中的杂质，以提高产品的纯度。干燥是为了去除其中的水分，使产品能够长期保存。 6. 包装与存储：经过精炼和干燥处理后的硫酸钾需要进行包装，并存放在干燥、通风的仓库中。合理的包装和存储方法能够有效保护产品免受湿气、污染物等的影响。以上就是硫酸钾的生产工艺。整个生产过程需要控制好各个环节的温度、压力和物料配比等参数，以确保产品的质量和产量。随着技术的不断发展，硫酸钾的生产工艺也在不断改进，提高产能和降低能耗，以满足日益增长的需求。

钾石膏法生产硫酸钾的工艺研究

一、引言钾石膏法是一种生产硫酸钾的重要工艺，通过对钾盐矿石进行处理，可以得到硫酸钾作为重要的农业肥料和化工原料。本文将深入探讨钾石膏法生产硫酸钾的工艺研究，从原理、工艺流程、设备技术和优化条件等多个方面进行全面评估和分析，旨在为读者提供深度和广度兼具的知识。二、钾石膏法生产硫酸钾的原理 1. 钾石膏法的定义和背景钾石膏法是指利用钾盐矿石中的含硫物质，通过化学反应得到硫酸钾的生产工艺。这种方法在冶金、化工和农业领域有着广泛的应用。在钾盐矿石中，含有较高比例的钾盐和硫酸盐，通过特定的工艺处理，可以将其转化为硫酸钾产品。 2. 反应原理钾石膏法的主要反应包括钾硫化物与硫酸盐之间的化学反应。在高温高压下，钾硫化物和硫酸盐发生反应，生成硫酸钾和硫化氢气体。该反应是一种热力学上比较有利的反应过程，但在工业生产中，需要通过设备技术和操作条件的优化才能达到较高的产率和纯度。三、工艺流程及设备技术

1. 工艺流程钾石膏法生产硫酸钾的工艺一般包括原料预处理、焙烧反应、气体分离和产品提取等几个主要步骤。在原料预处理阶段，需对钾盐矿石进行破碎、磨碎和浸出等处理，以提高矿石中钾盐和硫酸盐的溶解度和反应性。在焙烧反应过程中，需要控制合适的温度和压力条件，促进钾硫化物和硫酸盐的反应。而气体分离和产品提取则是通过物理和化学手段将硫化氢气体分离收集，同时得到硫酸钾的产物。 2. 设备技术钾石膏法生产硫酸钾的工艺中需要应用到高温高压反应设备、气体分离设备和产品提取设备等。在高温高压反应设备中，需要选用耐高温耐腐蚀的材料，并且设备结构需符合工艺条件，以确保反应过程的顺利进行。气体分离设备和产品提取设备则需要具备高效的分离和提取能力，以保证产物的纯度和产率。四、工艺条件的优化 1. 温度和压力控制在钾石膏法生产硫酸钾的工艺中，控制合适的温度和压力条件是确保反应高效进行的关键。适当的操作温度可以提高反应速率和产率，而适宜的压力条件可以增加反应物料的接触程度和反应的完整性。

山东师范大学科技成果——常温芒硝法生产硫酸钾工艺

山东师范大学科技成果——常温芒硝法生产硫酸钾工艺成果简介硫酸钾是世界上用量最大的无氯化肥，施用钾肥还可以提高氮肥和磷肥的肥效。硫酸钾也是最重要的化工原料，可用作钾盐原料、染料中间体、玻璃沉清剂、香料助剂、食品添加剂及医用缓泻剂等。目前K2SO4生产工艺从原料来源分3大类：一是用天然K2S O4矿石或复杂组分的固体钾矿石制取；二是从硫酸盐型湖卤水中提取。由于自然界中硫酸钾天然矿石和富钾卤水储存量有限，且成分复杂，使上述两种方法的加工流程复杂而导致K2SO4产品成本较高，产量较少；三是用硫酸或硫酸盐与氯化钾为原料的转化法。转化法由于其工艺流程相对简单，产量、质量相对稳定，近年来发展较快。该方法按使用硫酸盐原料不同分为：Mannheim（曼海姆）法、缔置法和复分解法。其中曼海姆法存在投资高、投资回收期长；反应炉材质要求高，炉体砌成难度大；副产品对设备腐蚀严重，能耗高等缺点。缔置法是利用缔合剂（有机胺、有机醇）与体系中HCl缔合形成有机相，从而使反应2KCl+H2SO4→K2SO4+2HCl向右进行。存在缺点：缔合剂、解缔剂价格高，生产过程中有机物分离回收困难，污染严重；原料硫酸腐蚀设备严重；工艺流程复杂，对操作技术要求高，投资较高等缺点。复分解法分为硫酸镁法、硫酸铵法、硫酸亚铁法、硫酸钙法、芒硝法等，其中前四种方法普遍存在反应温度高达100℃，能耗高；原材料成本高；副产品纯度低，环境污染严重等缺点。

针对上述问题，本生产工艺以我国富产的Na2SO4、氯化钾为原料，经过一次转化、二次转化、分解、冷析、蒸发、干燥等六个工序，在常温下生产市场短缺的K2SO4。原材料易得，生产成本低；常温反应，能耗低；设备简单，投资少，易进行工业化推广；生产过程闭路循环、无三废排出，为清洁生产工艺。与现有工艺相比，主要有以下优点：（1）在转化反应（一次、二次）与分解反应中，无需采用特殊设计的“管轴式”（draft tube）反应器控制物料加入点来控制过饱和度，可用定型或非定型（经设计）的化工设备。（2）温度变化范围宽（20℃-50℃）；冷析结晶采用“程序”降温，解决了普遍定型化工设备中Na2SO4?10H2O冷却结晶析出的结垢问题；由于二次转化的特殊平衡点设置与冷却温度控制，保证了循环反应物料平衡，质量稳定与蒸发条件易控制。（3）单程产率高、产品纯度高，工艺条件易控制、操作可靠性高，设备简单，投资少，对不同地区产业化适应性强。产品主要技术经济指标达到如下要求： 1、以国产氯化钾（KCl≥85%），元明粉（Na2SO4≥98%）为原料，所得产品符合农用硫酸钾国标一级品标准，本项目的技术指标是K2O ≥46.5%，Cl-≤1.9%，H2O≤1.5%； 2、以国产氯化钾（KCl≥92%），元明粉（Na2SO4≥98%）为原料，所得产品符合农用硫酸钾国标优级品标准，本项目的技术指标是K2O ≥51%，Cl-≤1.0%，H2O≤0.8%；

硫酸钾生产方法

硫酸钾复合肥料求助编辑百科名片硫酸钾英文名称：Potassium Sulfate ,分子式：K2SO4，分子量：174.25 性状：无色结晶或白色结晶性粉末，质重而坚硬，味咸而苦，微溶于水和甘油，不溶于乙醇。硫酸钾是无色结晶体，吸湿性小，不易结块，物理性状良好，施用方便，是很好的水溶性钾肥。目录概述主要技术1 以氯化钾与混合盐制取硫酸钾工艺技术 2 硫酸铵与氯化钾生产硫酸钾技术注意事项使用方法注意问题概述主要技术1 以氯化钾与混合盐制取硫酸钾工艺技术 2 硫酸铵与氯化钾生产硫酸钾技术注意事项使用方法注意问题展开编辑本段概述硫酸钾英文名称：Potassium Sulfate ,分子式：K2SO4，分子量：174.25 性状: 无色结晶或白色结晶性粉末，质重而坚硬，味咸而苦，微溶于水和甘油,不溶于乙醇。硫酸钾是无色结晶体，吸湿性小，不易结块，物理性状良好，施用方便，是很好的水溶性钾肥。硫酸钾也是化学中性、生理酸性肥料。硫酸钾是一种无氯、优质高效钾肥，特别是在烟草、葡萄、甜菜、茶树、马铃薯、亚麻及各种果树等忌氯作物的种植业中，是不可缺少的重要肥料；它也是优质氮、磷、钾三元复合肥的主要原料。编辑本段主要技术 1 以氯化钾与混合盐制取硫酸钾工艺技术此工艺生产方法是以苦卤氯化钾生产中所产高温盐为原料，通过高温盐与氯化钾进行一段转化，得到钾镁矾与氯化钠的混合物。再在物料中加入脂肪酸胺盐类捕收剂和萜烯醇类起泡剂及系统所产矾母液制成浆料，送入浮选机内进行浮选分离得到软钾镁矾和工业盐。软钾镁矾在与氯化钾在水溶液中进行二段转化分离得到硫酸钾。工艺中附产的矾母液、盐洗液等用于氯化钾生产中的兑卤工序。此方法用盐化工厂的废渣高温盐与氯化钾两种原料经两次转化和一次浮选分离，同时制得硫酸钾和氯化钠两种产品。此方法在汉沽盐场第三化工厂建成8 000吨/年硫酸钾生产车间。一吨硫酸钾消耗1.15吨氯化钾和3.0吨高温盐，同时副产1.20吨氯化钠。 2 硫酸铵与氯化钾生产硫酸钾技术此技术利用硫酸铵和氯化钾经过两段转化制取产品硫酸钾，一次冷却得到副产品氯化钾铵，母液闭路循环，无工艺三废排放。本工艺可做到稳产、高产，产品质量稳定。并具有投资少、见效快等优势。本技术业已工业化生产。编辑本段注意事项在不同土壤中的反应和应注意的事项：第一，在酸性土壤中，多余的硫酸根会使土壤酸性加重，甚至加剧土壤中活性铝、铁对作物的毒害。在淹水条件下，过多的硫酸根会被还原生成硫化氢，使到根受害变黑。所以，长期食用硫酸钾要与农家肥、碱性磷肥和石灰配合，

硫酸钾生产技术

硫酸钾生产技术众所周知，我国1.4亿hm2土地。84％缺钾。同时我国又是一个钾资源十分匮乏的国家，因而限制了钾肥的开发利用和发展。致使农作物土壤主要养分氮磷钾的比例严重失调。钾肥的主要品种有氯化钾、硫酸钾、硝酸钾，由于忌氯作物不能施用氯化钾，硝酸钾价格昂贵。且为炸药，施用受到限制。而硫酸钾同时可提供作物需要的钾和硫，价格便宜。因此无氯钾肥以硫酸钾为主。多年来我国硫酸钾一直依赖进口。并对农民实行补贴政策。20世纪90年代初，一些企业花巨资引进了曼哈姆法生产硫酸钾的装置，很多大专院校、科研院所也都开始研究开发硫酸钾生产技术。不少企业都投资建设万吨级规模的生产线，使硫酸钾完全依靠进口的局面有所缓减。全世界硫酸钾的生产主要集中在比利时、德国、意大利、美国，消费主要在亚洲和东欧，专家预测。亚洲硫酸钾需求正以3％～4％速度递增，我国的硫酸钾消费以7％速度递增。许多国家都有扩大硫酸钾生产能力的趋势。世界硫酸钾的主要生产方法有曼哈姆法，约占总产量的46％；硫酸镁复分解法，约占总产量的40％；其他复分解法占10％左右。 1. 我国硫酸钾的发展现状为了加快发展硫酸钾，国家把“硫酸钾生产新工艺的研究”列入“九五”攻关计划。从此后，国内硫酸钾工业在引进吸收、新技术开发方面异常活跃，各界人士研制开发出了缔置法、复分解法、氨化法、萃取法、离子交换法等生产工艺。并引进了曼哈姆生产技术进行国产化改造。据

报道，国内现有103个企业生产硫酸钾，形成了169万t生产能力。也申报了不少的室内试验专利，但由于种种原因。除南风化工集团公司外。生产装置的最大规模为2万t/a，且产量不足，甚至有的企业建厂中途下马。有的投产试车后停运。有11家缔置法生产企业。形成年产22万t 规模。因工业化生产中存在问题，建成后全部停产；采用硫酸铵、硫酸钙、明矾石复分解法生产的四五十个企业。由于规模小、产品质量低等原因，经济效益差，也相继停产：还有一些我国独立开发的新的工艺流程。在全国28个省、市、自治区的科技期刊上报道很多。也有不少申报了发明专利，但多半停留在室内试验阶段，普遍缺乏工程化研究。大量工作处于低水平的重复状态。用曼哈姆法生产的企业正在进行国产化技术改造。处于半停产状态。南风化工集团的芒硝法生产年产5万t、10万t装置已相继建成投产。曼哈姆法与芒硝法生产已占领了国内市场的80％以上份额，硫酸钾的进口量逐年递减，进口价格大幅度降低。2．芒硝法的国内外生产情况由于我国芒硝资源十分丰富，用芒硝与氯化钾复分解法制剂厂、四川科技大学与眉山芒硝矿、连云港钾盐中心与青海格尔木钾镁厂等单位于1995年就完成了室内试验和年产5000t的装置试验，并申报产品鉴定，但迄今为止中试装置一直停运。连云港设计院与连云港华晶公司建成的年产5万t装置于2000年投产试车后一直停产。南风化工集团1992年室内试验完成后，便上马年产1万t、5万t硫酸钾生产装置。都获得成功。但是采用的是间歇法。进行两步转化。明显存在着设备投资大、生产效率低、蒸发部分工艺参数的选择上不太成熟的缺点，致使系统水不平衡、

钾肥的一些生产方法

钾肥的一些生产方法主要钾肥品种有氯化钾、硫酸钾、碳酸钾、磷酸二氢钾、硝酸钾、窑灰钾肥。下面主要介绍氯化钾和硫酸钾的主要工艺氯化钾的生产 1选用钾石盐，钾石盐一般为氯化钾和氯化钠的混合物。主要方法有浮选法，溶解结晶法和重介质选矿法。从钾石盐矿生产氯化钾，须先将矿石破碎，使氯化钾和氯化钠解离成单体，其解离度按成矿条件和生产方法的不同而异。不同的生产方法要求不同的破碎粒度，浮选法要求粒度在 2.4mm 以下，溶解结晶法对粒度要求则比较宽松。（1）浮选法，采用浮选剂从含钾矿浆生产氯化钾的方法。基于氯化钾和氯化钠晶体表面有不同程度被水润湿的性质，当加入浮选药剂后，即能改变他们的表面性质，扩大他们的表面润湿性差异，鼓入空气后产生小气泡，氯化钾晶体附着在小气泡上形成泡沫上升到矿浆表面。然后在浮选槽中将它括出，再经过滤、洗涤、干燥即得氯化钾产品。氯化钠有亲水性，留在矿浆中作为尾矿排出。所用浮选剂包括：①捕收剂，含有16～18个碳原子的脂肪胺。②调节剂，调节捕收剂和起泡剂的作用，改善浮选条件，一般有三种：抑制剂，如淀粉、硫酸铝等；活化剂，如铅盐、铋盐等；调整剂，如碳酸钠、硫酸钠等。③起泡剂，松油和二恶烷和吡喃系的单原子和双原子醇类。浮选法的燃料消耗比溶解结晶法大大下降. （2）溶解结晶法，利用钾盐矿中氯化钾与氯化钠的在不同温度下溶解度的差异进行分离的方法。用加热到100～110℃已结晶分离析出氯化钾母液(卤液)溶浸钾盐矿，其中氯化钾转入溶液，氯化钠和其他不溶物残留在不溶性残渣中，离心分离出残渣，将澄清液冷却后得氯化钾结晶。此法所得产品质量好，对矿石适应性强。适用于氯化钾晶体单体分离颗粒小、组分比较复杂的钾盐矿，但能耗较大。工艺流程如下图

水盐体系工艺硫酸钾

水盐体系工艺硫酸钾引言：硫酸钾（K2SO4）是一种重要的无机盐，广泛应用于农业、化工、医药等领域。通过水盐体系工艺，可以高效地生产硫酸钾。一、水盐体系的概念和特点水盐体系是指由水和溶解在水中的化学物质所构成的体系。其特点是具有一定的溶解度和溶解度限度，可以达到饱和状态。在水盐体系中，溶质和溶剂之间会发生溶解、结晶、沉淀等反应。二、硫酸钾的物理化学性质硫酸钾是一种白色结晶固体，具有较好的溶解性。在常温下，硫酸钾溶解度随温度升高而增大。硫酸钾溶液呈中性，具有良好的化学稳定性。三、水盐体系工艺生产硫酸钾的过程 1. 原料准备：工业生产中，硫酸钾的原料一般为钾盐和硫酸。钾盐可以来自于矿石或者化工合成。 2. 反应过程：将适量的硫酸和钾盐溶解在水中，通过搅拌和加热使其充分反应。反应过程中，硫酸和钾盐发生酸碱中和反应生成硫酸钾溶液。 3. 结晶分离：将得到的硫酸钾溶液进行冷却，使其达到饱和状态。在饱和溶液中，硫酸钾开始结晶析出。通过过滤或离心等分离技术

将结晶固体和溶液分离。 4. 干燥和粉碎：将分离得到的硫酸钾晶体进行干燥处理，使其含水量降低。然后使用粉碎设备将硫酸钾晶体研磨成粉末状，以便于包装和储存。四、工艺优化和改进 1. 反应条件控制：反应过程中，控制温度、搅拌速度和反应时间等参数，可以提高反应效率和产物纯度。 2. 结晶控制：通过调节冷却速度和饱和度，可以控制硫酸钾结晶的形态和尺寸，从而影响产品的质量。 3. 溶剂回收：通过蒸发、结晶和过滤等工艺，将反应溶液中的溶剂回收利用，实现资源的循环利用和节能减排。五、应用领域和市场前景硫酸钾作为重要的化工原料，在农业领域广泛用作肥料和营养补充剂，提高作物产量和品质。同时，硫酸钾也用于制备化工产品、药物和电子材料等领域。六、结论通过水盐体系工艺，可以高效地生产硫酸钾。工艺优化和改进可以提高产品质量和产能，进一步推动硫酸钾的应用和市场发展。同时，需要注意环保要求，促进工艺的可持续发展。

浅谈曼海姆法硫酸钾生产工艺与质量控制

浅谈曼海姆法硫酸钾生产工艺与质量控制摘要：文章介绍了曼海姆法生产硫酸钾的基本原理、工艺流程、生产装置及产品的质量控制。关键词：硫酸钾；曼海姆法；质量钾肥有氯化钾、硝酸钾、硫酸钾和硫酸钾镁，其中氯化钾占90%以上。但有些作物不能施用氯化钾，其中的氯离子会在土壤中聚集，使土壤的盐指数增高，使作物中毒。硫酸钾是一种优质无氯的钾肥，适合烟草、葡萄、甜菜、茶树、马铃薯、亚麻及各种果树等忌氯作物的种植；它也是优质氮、磷、钾三元复合肥料的主要原料，供应钾元素。至于加工型硫酸钾的生产，目前有曼海姆法、结晶法、缔置法、溶剂法等，占主导地位的是曼海姆法。 1 曼海姆法生产硫酸钾 1.1 曼海姆法生产方法概述和工艺流程曼海姆法工艺流程图如图1所示： 1.2 曼海姆法生产装置曼海姆法生产装置包括曼海姆炉、反应炉系统附属设备、盐酸制备及氯化氢回收与循环水系统。曼海姆法的核心装置是曼海姆炉。产品的纯度、转化率高低、生产能力和操作难易都与曼海姆炉有关。曼海姆炉主要由燃烧室（上部）、反应室（中部）、烟道室（下部）组成，并配有加料及机械搅拌推料装置。燃烧室：处于反应室顶部，入口为空气进口、喷油口。重油储存中间槽，入炉油在伴有空气的条件下燃烧，燃烧室维持800～900 ℃以供给反应室之热量。燃烧气经烟道进入烟道室，空气由送风机经复热器与烟道气换热后送到燃烧室。烟道室：处于反应室底部，高温烟道气自燃烧室出来，由烟道及烟道气管道送至继续提供反应室所需热量以保证其正常运作及热量的充分利用。反应室：处于燃烧室与烟道室之间，下部为反应床，顶部为高温圆穹形黑矽砖。反应床上部配有旋转耙齿，转数约为1～1.5 r/min，作用为物料搅拌、混合、粉碎、成品转移和维持料床高度。主轴顶部依上而下分别装有硫酸及氯化钾分布器。硫酸钾成品出料口分布两侧与推料机相连。反应室另设氯化氢气体出口，经管道与碳精冷却器相连。反应炉顶部上部分别设有氯化钾与硫酸加料计量装置，以维持生产过程中控制合理的投料比，保证产品品质，低消耗及延长反应床耙齿之使用寿命。反应室正常作业时维持微负压。

国内外硫酸钾生产技术比较

国内外硫酸钾生产技术比较 1 全世界生产方法比较(见表1) 裹 1 国外主要硫蘸钾生产厂家和生产雌力目前国际市场上采用的主要生产方法为曼海姆法和硫酸镁复分解法，主要集中在美国、德国、比利对、意大利、芬兰、西班牙。产量约占世界总产量的3／4 。在国内市场上比较活跃的就是采用曼海姆法的苏州精细化工集团、台湾青上的合资厂和南风集团钾肥厂。由于我国芒硝资源比较丰富，芒硝中富含有微量元素钙、镁、锌、硼等作物需要的有益元素，因此芒硝法生产的硫酸钾呈中性且含有微量元素。 2 硫酸钾的主要生产技术 2．1 硫酸分解法一曼海姆法该法以氯化钾和硫酸为原料转化制取硫酸钾．其主要方程式为： 2●姐十SO4一SO4 十2140 实际上反应分两步进行： KC1十SO,一吼十HC1 K I" f,O, 十K 0 一504 十第一步是放热反应，可在较低温度下进行，第二

步是强吸热反应，要在600—700 ℃的专门加热炉中进行。这是最古老的硫酸盐生产方法，l 9 世纪末由德国Mannhei m Ver ei m 首创，故称曼海姆法。这种方法生产技术很成熟，反应炉为双层结构，内层为反应室，设有耙臂和耙齿，将从中心部位加人的物料慢慢耙向外侧，生成的硫酸钾从外侧排出，冷却后即为成品，氯化氢气体从炉上部引出，钾的收率高。但由于反应物料的腐蚀性和磨蚀力很强，反应炉的耐腐蚀问题不易解决。同时单台设备生产能力低，维修工作量大，投资费用高。比利时的Fe ssende6o H AM 厂是世界上最大的用曼海姆法生产硫酸钾的生产厂，年产50万t，有35 台直径为6 m 的反应炉。HAM 厂已积累了长期经验，反应炉的大修问隔期最长两年。副产盐酸，若无稳定的用户也会造成环境污染，因此目前国内有十家企业生产，并段有全部开车。 2 ．2 硫酸镁复分解法德国钾盐公司(K + S)拥有储量丰富的氯化钾矿藏在矿体中，同时含有硫酸镁，他们用氯化钾和硫酸镁为原料，采用两步法生产硫酸钾，生产能力 60 万a。美国大盐湖(G sL)公司也用同样方法生产硫酸钾，年产37 万t。反应原理为： 2~ so,‘71 J20 + 2K0 一M q ‘SO4‘6H20 + M g + 8 o

焦硫酸钾制备方法

焦硫酸钾制备方法焦硫酸钾是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、陶瓷、肥料等行业。本文将详细介绍焦硫酸钾的制备方法，供读者参考。一、概述焦硫酸钾（K_{2}S_{2}O_{7}），又称过硫酸钾，是一种白色或淡黄色结晶，具有较强的吸湿性。它是由硫酸与氢氧化钾经高温焙烧、脱水、缩合而成的化合物。在我国，焦硫酸钾的制备方法主要有以下几种。二、制备方法 1.焙烧法焙烧法是传统的焦硫酸钾制备方法，主要包括以下步骤：（1）将氢氧化钾与硫酸按一定比例混合，得到硫酸钾溶液。（2）将硫酸钾溶液蒸发、浓缩，得到硫酸钾固体。（3）将硫酸钾固体与氢氧化钾混合，加热至熔融状态。（4）将熔融物在高温下焙烧，脱水、缩合，生成焦硫酸钾。 2.直接合成法直接合成法是近年来发展起来的一种新方法，其主要步骤如下：（1）将氢氧化钾与硫酸按一定比例混合，得到硫酸钾溶液。（2）在硫酸钾溶液中加入催化剂，加热至一定温度。（3）在催化剂的作用下，硫酸钾与硫酸直接反应，生成焦硫酸钾。 3.离子交换法离子交换法是利用离子交换树脂对硫酸钾溶液中的离子进行吸附、交换，

从而得到焦硫酸钾的方法。具体步骤如下：（1）将硫酸钾溶液通过离子交换树脂柱。（2）树脂柱中的氢氧化钾离子与硫酸根离子发生交换，生成焦硫酸钾。（3）用适量的稀硫酸溶液洗脱树脂，得到纯净的焦硫酸钾溶液。（4）将焦硫酸钾溶液蒸发、浓缩，得到焦硫酸钾固体。三、总结焦硫酸钾的制备方法有多种，每种方法都有其优缺点。焙烧法工艺简单，但能耗较高；直接合成法具有较低的能量消耗，但催化剂的选择和反应条件控制要求较高；离子交换法可以得到高纯度的焦硫酸钾，但成本较高。