我國氯化鉀生產工藝概述一
鉀肥是我國糧食生產穩(wěn)定增長的基本物質資料,可以有效提升農產品品質,提高作物抗逆性。氯化鉀(又稱鉀鹽、鉀肥)是生產農用復合肥的必需原料,也是重要的化工原料。現對我國氯化鉀生產現狀與工藝作如下介紹。
1我國氯化鉀生產現狀
從鉀礦資源上講,全球鉀礦儲量相對集中,主要分布在北美、歐洲、南美、中東和亞洲的泰國等地,其中加拿大、俄羅斯、白俄羅斯、德國4國探明儲量占世界總量的92%。我國鉀鹽資源量相對短缺。來自無機鹽工業(yè)協(xié)會鉀鹽分會的數據顯示,截至2008年年底,全國氯化鉀基礎儲量為3.64億t(以K2O計),僅占全球氯化鉀儲量的2%左右,且主要是液體礦。其中95%分布在西部的青海柴達木 盆地和新疆羅布泊北洼地。目前我國大規(guī)模開發(fā)的 僅是品位較高、易開采的晶間鹵水鉀資源,氯化鉀折純儲量僅有0.8億t(以K2O計)。
我國鉀肥的自給率不足30%。全國缺鉀的耕地占全部耕地面積的56%。我國土壤結構中鉀元素分布不平衡,尤其在我國南方和長江流域廣大地區(qū)的土壤中普遍缺鉀,有超過8 000萬hm2的中低產田需要改造,而鉀肥施用不足已成為我國農作物進一步增產的主要制約因素之一。我國是全球鉀肥需求量^大的市場,年鉀肥需求量約800萬~900萬t(以K2O計),其中約50%依賴進口(見圖1),w(K2O)40%以上的優(yōu)度鉀肥則全部依賴進口。
近年來我國鉀肥產量達K2O400萬~500萬t/a,裝置基本滿負荷,但是相對于國內近1 000萬t的K2O年需求量來說,仍存在較大缺口,需進口鉀肥保障國內供應。
青海鹽湖工業(yè)股份有限公司(簡稱青海鹽湖股份)是我國鉀肥生產基地。柴達木盆地鹽湖集中度高,儲量大,在12萬km2范圍內有33個鹽湖,總面積超過3萬km2,其中鉀鹽的資源儲量(以K2O計)總計71328.5萬t,基礎儲量總計25196.4萬t。此外,儲量居全國前列的還有鋰鹽、鍶礦、鎂鹽、溴、碘、石棉、芒硝、化肥用蛇紋巖等資源。國家西部大開發(fā)首批十大項目之一的青海鹽湖股份100萬t/a(以KCL計,下同)鉀肥項目,經過十余年的發(fā)展,現已形成了產能250萬t/a規(guī)模,公司計劃投資25億元,在2011年開工新建100萬t/a氯化鉀裝置。該裝置建成后,氯化鉀生產能力將提升到350萬t/a。為盡快啟動新建I00萬t/a氯化鉀項目的建設工程,部分前置性工程和設備已陸續(xù)招標。
2青海鹽湖股份氯化鉀生產工藝
世界上生產氯化鉀的原料絕大多數是水溶性的鉀鹽礦,即鉀石鹽(KCl+NaCl)或光鹵石(KC1·MgCl2·6H2O)。目前從含鉀鹵水中制取氯化鉀,都是首先制取光鹵石,再對光鹵石進行加工制取氯化鉀。青海鹽湖股份主要有以下生產KCl的方法。
2.1冷分解浮選法生產氯化鉀
冷分解浮選法生產氯化鉀工藝流程見圖2
光鹵石由采船采出后,用大型脫鹵機脫鹵,得到濕光鹵石加入淡水后 進入冷分解工序,每噸光鹵石原料加入淡水700 ~1100 kg,該工序是KC1-MgCl2-H2O體系在10一25℃恒溫條件下的冷結晶過程。然后混合料漿進入水洗塔,MgCl2進人液相,而KCl , N aCl仍以固相存在,在高鎂母液中加入浮選藥劑十八胺將氯化鉀以泡沫形式刮出,再浮選得到氯化鉀精礦。余下鎂渣輸送至尾礦庫,從而達到鉀、鎂的分離。氯化鉀精礦再經過精選(洗滌、分離、干燥)得到KCl產品。反應式為:
KC1·MgCl2·6H2O +NaCl+n H2O→KCl+NaC1+ MgCl2+(n+6) H2O
察爾汗礦源地的現場典型光鹵石礦樣見表1
摘自《磷肥與復肥》