磷酸二氢钾在我国的应用与生产

2017-03-05仵东亮青海省化工设计研究院有限公司青海810001

化工管理 2017年25期

仵东亮(青海省化工设计研究院有限公司,青海 810001)

磷酸二氢钾在我国的应用与生产

仵东亮(青海省化工设计研究院有限公司,青海 810001)

磷酸二氢钾是一种典型的高浓度复合肥，其中含有大量的营养成分，在各类土壤和农作物中都可以使用。磷酸二氢钾可以加速农作物的代谢，防止倒伏。磷酸二氢钾在农业上有巨大的应用价值，其生产工艺的突破一直是关注的焦点。本文根据青海省化工设计研究院有限公司年产5万吨磷酸二氢钾项目中对生产方式的规划，总结目前国内生产方面的优缺点。对其生产技术以及发展方向进行阐述。

磷酸二氢钾；生产；要点

磷酸二氢钾是一种在农业上应用比较普遍的磷钾复合肥，也是一种典型的高浓度复合肥，其中含有大量的营养成分，磷、钾两种元素的有效成分大于90%，其化学性质也比较稳定，具有易溶于水的性质，不会结块，无毒无味，在各类土壤和农作物中都可以使用，且使用量不需要太多。磷酸二氢钾可以加速农作物的代谢，防止倒伏，可以和硝酸铵混合，也能在烟草、柑桔类的作物上使用，即便是和种子接触，不必担心会伤害到胚芽。基于磷酸二氢钾在农业上的价值，在其生产方面的突破一直是关注的焦点。本文根据青海省化工设计研究院有限公司年产5万吨磷酸二氢钾项目中对生产方式的规划，总结目前国内生产方面的优缺点。对其生产技术以及发展方向进行阐述。

1 优化磷酸二氢钾生产技术的重要性

我国一直是农业大国，但大部分耕地却面临着严重缺钾的局面[1]。以平衡施肥的标准来看，氮∶磷∶钾的比例控制在1∶0.42∶0.42是最合理的，农业部门则是提倡采用1∶0.42∶0.3的比例，但实际上大多数肥料氮∶磷∶钾的比例远远达不到这样的标准，只有1∶0.42∶0.1。我们每年钾肥的需求维持在一千万吨左右。我国的钾资源十分缺乏，但钾肥却是农业中不可替代的肥料，用途十分广泛，如今有45%的钾肥是依靠进口，磷酸二氢钾是其中非常关键的肥料，因此磷酸二氢钾的生产需要不断优化才能改善这一局面。青海省化工设计研究院有限公司年产5万吨磷酸二氢钾项目就是针对如今市场对磷酸二氢钾的需求制定。

2 磷酸二氢钾的应用

磷酸二氢钾不仅在农业上应用比较广泛[2]。在工业、食品以及医药领域都有着广泛的应用，在工业上被用作细菌培养液，在农业上则是高浓度的磷钾复合肥。在食品行业则是食品磷酸盐中的一种，可以用来制作品质改良剂、食品调味剂、膨松剂、发酵促进剂以及缓冲剂等。在饲料添加剂中可以用来作为补充磷和钾的元素添加剂。

3 当前磷酸二氢钾的生产方法

该项目主要考虑了以下几种国内外比较常用的生产方法。

(1)中和法这种方法使用的原料是钾碱和热法磷酸[3]。生产特点是技术已经比较成熟，也是我国工业生产磷酸二氢钾使用比较多的一种方法，但却只能用于食品行业、医药行业以及工业，在农业上应用比较难，因为中和法的生产成本比较高，农业需要的钾肥数量过大，无法在农业领域普及。

(2)萃取法这种方法的优点是产品的质量比较高，其纯度高达99%，成本比中和法低25%，国内很多常见都用这种方法生产磷酸二氢钾，但磷酸的回收率非常低。这种方法是根据物质在不同的溶剂中溶解度的差异实现的。萃取剂是这种方法中必不可少的一种物质，多数使用的是三乙胺。

(3)离子交换法这种方法使用的原料是氯化钾、苯乙烯系阳离子交换树脂以及磷酸一铵，其特点是产品的含量比较高，超过98%，但这种方法一次性的投入很大。这种方法主要是利用氯化钾溶液通过一系列反应吸收溶液中的钾离子，通过树脂将磷酸一铵置换，最终生产出磷酸二氢钾，经过浓缩、冷却、分离和干燥后就会得到成品的磷酸二氢钾。

(4)复分解法复分解法的原料是碳酸钠、磷酸、氯化钾以及碳酸氢铵，在工业上所称的复分解实际上就是钾离子和钠离子或者磷酸二氢根通过反应生成的磷酸二氢钾。磷酸和碳酸氢铵在经过反应后可以制备出磷酸一铵，再经过和氯化钾反应后就可以产生磷酸二氢钾。生产过程是将水、碳酸氢铵以及氯化钾按照一定的比例投放后，加入一定量的磷酸，通过搅拌后，调整ph并加热，再经过冷却和干燥后就可以得到磷酸二氢钾产品。

(5)直接法这种方法的原料是钾盐、磷矿和硫酸，是在以色列比较流行的一种生产磷酸二氢钾的一种方法，这一工艺是爱尔兰哥尔丁公司公布，后来被各国研究并应用，这种方法是由硫酸和氯化钾经过反应后产生硫酸氢钾和氯化氢，吸水后的氯化氢则是成为盐酸，然后硫酸氢钾和硫酸以及磷经过反应后产生磷酸二氢钾。

4 发展建议

该项目的研究证明，国内磷酸二氢钾的生产企业应该在技术上进行改进，取代传统工艺，加大对低成本直接法的开发，可以采取技术引进或者合作开发的方式。在技术上的难题需要尽快解决，同时实现工艺的工业化生产。复分解法新工艺上还需要加强自主研发，该工艺的原料利用率比较高，产品的纯度也非常高，工艺流程简单，而且氯化钾和氢氧化钾价格差距比较大，所以可以降低生产成本，取得更高的经济效益。