硫酸钾生产工艺探究

王松雨

硫酸钾生产工艺探究

王松雨

（囯投新疆罗布泊钾蓝有限责任公司，新疆哈密 839000）

硫酸钾的应用涉及到国民生产的方方面面，其生产工艺也是在不断的发展和进步，越来越多的生产工艺和方法得到了应用。简要介绍了硫酸钾的生产工艺方法，如：曼海姆法、缔置法、芒硝转化法、石膏转化法、硫酸铵转换法等。每种生产工艺都有其各自的优缺点，希望借助介绍的硫酸钾生产工艺对整个生产行业提供技术参考。

硫酸钾；生产；工艺方法

硫酸钾的使用范围十分广泛，在农业中可以作为作物生长的肥料，在医学领域可以作为药物，在制造领域可以作为钾水玻璃等等，其重要性涉及到生活的方方面面，但我国硫酸钾由于资源、管理等问题，主要来源是靠进口，为了国家的长久有效发展，研究硫酸钾的生产工艺显得十分重要。

1　我国硫酸钾工业的现状

我国的硫酸钾生产在1992年以前，没有一条完整的硫酸钾生产流程，通过学者专家的不断努力，在近几年得到了很好的改观。我国的硫酸钾生产流程和其他国家差不多，最主要的生产工艺都是采用曼海姆法和复分解法。

2　硫酸钾生产工艺简介

2.1曼海姆法

曼海姆法是一种以氯化钾和硫酸为原材料生产硫酸钾的方法，在19世纪由德国著名化学家Mannheim Verein 发现的。生产流程是将两者按照一定的比例混合，在低温下两者就会发生如下反应KCl+H2SO4→KHSO4+HCl，然后通过加热将反应室的温度上升到268℃ 则开始第二步反应 KHSO4+KCl→K2SO4+HCl，继续加热，当温度达到600～700℃时，反应结束，得到生成物硫酸钾，硫酸钾经过冷却变成固体。这种方法是迄今为止，比较完整的硫酸钾生产流程，该方法生产效率高，但是能源消耗大，副作用是不能产生效益。

2.2缔置法

缔置法是我国主导发现的，原理是利用硫酸根离子和氯根离子与缔合剂的亲和力不同性。先让有机缔合剂与硫酸根离子结合，当周围都是氯化钾时，氯离子会置换出硫酸根离子，硫酸根离子就会与钾离子结合形成硫酸钾。缔合剂可以使用氨的解离进行循环使用，不仅能够循环使用，还能够产生氨氯肥。这种方法的好处就在于反应条件温和，在常压下就能完成，温度要求也不是很高，生产过程能够连续实现，成本能够接受并且没有污染。但是这种方法生产规模小并且生产存在风险，缔合剂很容易中毒造成损失，这也是研究者在积极解决的问题。

2.3芒硝转化法

芒硝转化法是以芒硝和氯化钾为原材料制取硫酸钾的一种工艺方法，氯化钠是这个过程的副产物。此方法有两个反应化学式：4Na2SO4+6 KCl →3 K2SO4·Na2SO4+6NaCl 和 K2SO4· Na2SO4+2 KCl →2 K2SO4+2NaCl。这种方法的好处就在于流程简便，生产设备可以扩大，能耗小，成本较低，也没有什么污染；但也有缺点，其中钾和钠的分离不完全，得到的产品质量不是很高。

2.4石膏转化法

石膏转换法就是使用氨的饱和溶液，利用溶解度不同原理，K2SO4能够通过结晶得到，石膏和氯化钾可以发生复分解，就能够得到我们所需硫酸钾。这其中发生的反应为CaSO4· 2H2O+2KCl →K2SO4↓+CaCl2+2H2O。采用这种方法的最大好处就是原材料石膏来源广，我国自然资源储存量大，不仅是天然的，还可以从磷肥厂中的废弃物中分离出所需的石膏，并且这种方法的成本较低。

2.5硫酸铵转换法

硫酸铵转化法采用了其他工业反应中的副产物硫酸铵和氯化钾，根据各种反应物的溶解度不同，采用不同温度不同浓度分离得到硫酸钾和氯化铵。这种方法中涉及到的反应为（NH4）2SO4+2KCl →K2SO4+2NH4Cl，这种方法在我国由南华集团主导研究，后来又经过各方努力得到了完善。

3　结束语

简要介绍了硫酸钾生产工艺，根据不同的资金投入、资源充足与否以及结合实际情况，会选择不同的生产工艺。总体来说，曼海姆法相对比较优秀，产品达标率更高，但是所需资金较大，能源消耗也大。缔置法的技术比较先进，是大量生产硫酸钾的重要生产工艺，但是生产操作繁琐也可能成为制约的条件。其他工艺在特殊的情况下也有不同的应用，生产者应当根据不同的环境和状况进行选择，总体来说硫酸钾的生产工艺能够满足国民生产生活的基本需求。

［1］ 杨荣华，张恭孝.硫酸钾的生产方法研究进展及方向［J］.无机盐工业，2008.

［2］ 尹成军，王玉锋.试析颗粒硫酸钾生产新工艺［J］.河南科技，2013.

［3］ 李性波，姜子乾.颗粒硫酸钾生产工艺的研究进展［J］.企业技术开发：学术版，2011.

［4］ 李浩，唐中凡，尹新斌，等.利用罗布泊盐湖卤水制取硫酸钾工艺试验研究［J］.盐业与化工，2008，（2）.

Study on Production Technology of Potassium Sulfate

Wang Song-yu

The application of potassium sulfate involves all aspects of national production，and its production process is also in constant development and progress，more and more production processes and methods have been applied.introduces the production process，several potassium sulfate such as Mannheim method，by the association and mirabilite conversion method，conversion method of gypsum，ammonium sulfate conversion method.Each production process has its own advantages and disadvantages，hopes to introduce the production process of potassium sulfate to provide technical reference for the entire production industry.

potassium sulfate；production；process method

X703

A

1003-6490（2016）06-0077-01

2016-06-06

王松雨（1976—），男，河南平顶山人，主要研究方向为无机化工。