身份证号码：62230119870518XXXX；国投新疆罗布泊钾盐有限责任公司
摘要：硫酸钾是一种高质量的无氯钾肥，与我们的农业安全发展战略相关联。国内外硫酸钾生产现状综述。主要生产方法有：硫酸、复分解、海水或卤水提取硫酸钾、固体钾矿提取等。，帮助我分析硫酸钾生产现状，探索资源回收经济建设，大力发展创新的硫酸钾生产技术，将是今后的主要方向。
关键词：钾肥；硫酸钾；复分解法
硫酸钾是一种重要的钾肥，约占全球钾肥产量的50%。主要用于烟草、葡萄、西瓜等非氯作物，如钾和海水养殖。这不仅可以提高产量，而且可以提高农产品质量我们硫酸钾产量低，长期依赖进口。近年来，每年进口约50万吨硫酸钾，占世界硫酸钾贸易的25%以上。随着改革开放、海外技术交流和国内价格自由化，一些国内企业将硫酸钾引入生产设备。此外，一些公司建立了万吨级生产线，改变了硫酸钾消费对进口的完全依赖。
1.硫酸法制取硫酸钾
1.曼哈姆法。是从硫酸和氯化钾中生产硫酸钾。氯化钾与集中在manham窑中的硫酸分阶段反应，首先反应生成硫酸氢钾，然后在较高温度下连续反应氯化钾生成硫酸钾；反应堆燃烧室用重油或气体加热，温度1000~1100℃，反应堆燃烧室温度520~540℃。反应产物经冷却、破碎和部分中和。副产品盐酸经过冷却、清洗和吸收，得到32%至35%的盐酸。成熟工艺，硫酸钾质量高，几乎无损耗，钾接收率高；但是，由于对高酸度的反应，设备严重腐蚀，单炉的生产能力较低，平均每年生产10万吨，而市场上生产的大量液态盐酸直接影响硫酸钾的生产。
2.缔置法。是以氯化钾、硫酸和有机溶剂为原料，缔合、置换和解缔制备硫酸钾的工艺。该方法的原理是，使用有机溶剂，利用与盐酸和硫酸的不同亲和力制备硫酸钾。在这一过程中，有机溶剂对硫酸钾的接收率和质量有重大影响。国家研究人员使用液氨、高沸点有机溶剂和复合有机溶剂作为粘结剂，改进和优化工艺参数，大幅降低能耗，提高钾的接收率，达到95%以上。选择高沸点有机溶剂，每吨硫酸钾能耗约200公斤标准煤，远低于曼哈姆法；以复合有机溶剂为粘结剂，原料要求不高，适应性强，如稀释硫酸或废酸也可以使用。
2、复分解法制取硫酸钾
1.硫酸铵。是利用硫酸铵和氯化钾在溶液中的分解反应和产品溶解度差制备硫酸钾和氯化铵如下反应式：
（NH4）2 SO4+2KCl K2 SO4+2NH4Cl
结果表明，反应时间、浓度、初始浓度、配料比与反应温度的关系对硫酸钾的接收率有重要影响。在最佳条件下，通过添加甲醇等有机溶剂，K2O的效率可达到93.40%。硫酸铵生产硫酸钾，尽管投资较低，二次转换可以生产高质量的产品，但仍然存在技术障碍，如成本高、产量低、产量低和经济效益低。
[1]硫酸钙。又称为石膏法，分为一步转化法和两步转化法。一步转化法以氨为催化剂，石膏和氯化钾直接反应于饱和氨溶液中，生产硫酸钾和氯化钙如下反应式：
CaSO4·2H2O+2KCl K2SO4+CaCl2+2H2 O
[2]芒硝法。是目前研究最广泛、最深入的硫酸钾制备方法。其理论基础为Na+、K+/Cl、so2-4-h2o四元水盐体系多元图。分析了相图，通过材料计算得到了最佳的生产工艺条件。第一阶段反应为25℃，第二阶段反应为60~100℃。
结果表明，在反应的第一阶段，氮钾和硫酸钾中间产物的氯化离子含量增加，钾离子含量随温度的升高而下降；温度高于30 c时，氯化含量降低，产品硫酸钾不符合ZBG21006第1级要求。因此，一次转换温度应保持在30℃以下。造成生产中母液失衡的原因。使用钾芒硝母液洗剂溶解质量差的氯化钠可以有效地解决生产过程中母液之间的平衡问题。因此，原料中不溶性氯化钾的质量低于氯化钠的8%。此外，钾离子转化率和能源消耗也被认为是硝基方法的两个重要指标。PHEES的计算表明，随着转换率的提高，能耗也在增加。只有考虑到转换率与能源消耗之间的关系，才能实现优化。据一些国内制造商称，硫酸钾的收集率达到95%至98%。总的来说，芒硝法工艺具有以下优点：工艺简单、适应性强、投资低、能耗低、无污染等。但是，由于钾（3K2SO4 Na2SO4）是一种复合盐，其成分不稳定，钾钠的质量比不稳定（2.1～2.7），而且钾芒硝母液在少量蒸发后结晶，硫酸钾产品的质量不易提高，盐的质量也很难提高。
[3]硫酸亚铁法。工业副产品中硫酸铁和氯化钾分解反应制备硫酸钾的方法，如钛白副产绿矾、硫铁矿烧渣等，以K+、Fe2+/Cl、so2-4-h2o四元图理论为指导，主要生产工艺为：（1）硫酸铁和氯化钾对复合盐的反应和硫酸钾的分解。工艺简单，操作控制方便，设备腐蚀低，原料便宜，原料消耗低，生产过程中没有三种废物；（2）硫酸铁和碳酸铵对硫酸铵的反应以及硫酸铵和氯化钾对硫酸钾的反应；（2）硫酸铁水解产生氢氧化铁和硫酸，硫酸和氯化钾反应产生硫酸钾，这是不能自发实现的。该方法采用20%（质量分数）toa（三辛胺）+10%（质量分数）TBP（磷酸三丁基锡）+70%（质量分数）作为提取系统，从FeSO4水溶液中提取H2SO4，沉淀Fe2+水解，反应硫酸钾。中国农业科学院土壤肥料研究所开发了以二氧化钛为原料生产氧化铁、硫酸钾和氯化铵的技术。硫酸钾转化率可达98.5%±0.5%。
5.从海水或卤水中制备硫酸钾。从海水或盐水中提取硫酸钾的主要方法包括高温盐、浮法、旋流法、碱性废物和卤化氨法、液膜法等、罗布泊盐湖硫酸镁亚型的转化与浮选。氯化钾和软钾镁矾转化成晶体制备硫酸钾。从K+、Mg2+/cl-SO2-4-H2O水下稳定性图理论出发，提出了硫酸钾盐与水卤化混合生产硫酸钾的方法。该工艺分为分解过滤、转换筛分、过滤、硫酸钾合成、过滤干燥五个过程。该工艺生产成本低，原材料利用率高，工艺简单，产品质量高。我国的钾盐主要是内陆湖泊中的液体矿床，占总储量的95%以上，具有很大的发展潜力。因此，直接从海水或卤水中提取硫酸钾对缓解我国目前钾肥短缺十分重要。
6.从固体钾盐矿中提取硫酸钾。固体钾矿钾提取的主要方法有加压、高温挥发、直接法、离子交换、低温酸法、浮选法、微生物法和网格法。从钾盐矿提取钾的各种方法存在常见缺陷，如矿渣数量多、能耗高、产品中氧化亚氮含量低、中国可溶性钾盐矿资源严重短缺，但以钾长石为代表的不溶性钾矿资源极为丰富，中国钾长石资源总量超过100亿。因此，增加对开发和有效利用不溶钾资源的资源和研究的技术投资与在一定程度上缓解缺钾问题。
鉴于上述情况，我国正在建设许多硫酸钾生产企业，但这些企业一般规模小，利润低，大多数处于近乎停产的状态。硫酸钾市场具有相当大的能力，但其路线和生产方法取决于许多因素，如资源、地理位置、运输条件、产品和副产品市场、因素最大可能规模和国内生产水平。
参考文献：
[1]王松.硫酸钾生产技术现状[J].化肥工业，2019，32（1）：29-31.
[2]刘晓.溶剂萃取法制备硫酸钾[J].海湖盐与化工，2019，32（3）：35-37.
[3]张强文.溶剂法制取硫酸钾工艺研究[J].合肥工业大学学报：自然科学版，2019，26（4）：558-561.
[4]胡守兴.溶剂法制备硫酸钾工艺条件的优化研究[J].安徽工程科技学院学报，2019，19（2）：28-31.
[5]张广章，等.磷石膏溶剂法制备硫酸钾工艺研究[J].合肥工业大学学报，2019，27（8）：928-930.