مسحوق كبريتات البوتاسيومهو ملح غير عضوي بالصيغة الكيميائية K2SO4. وهو مسحوق بلوري أبيض ذو طعم مرير ومالح. قابل للذوبان في الماء ، غير قابل للذوبان في الإيثانول والأسيتون وثاني كبريتيد الكربون. مظهر كبريتات البوتاسيوم الزراعية هو في الغالب أصفر فاتح. لديها امتصاص منخفض للرطوبة ، وليس من السهل تكتلها ، ولها خصائص فيزيائية جيدة ، وسهلة الاستخدام. إنه سماد بوتاسيوم جيد قابل للذوبان في الماء ، وهو أيضًا المادة الخام الرئيسية لصنع سماد مركب ثلاثي النيتروجين وفوسفور وبوتاسيوم خالٍ من الكلور.
صيغة كيميائية |
K2O4S |
الكتلة الدقيقة |
174 |
الوزن الجزيئي الغرامي |
174 |
m/z |
174 (1 0 0.0 بالمائة) ، 176 (14.4 بالمائة) ، 176 (4.5 بالمائة) |
تحليل العناصر |
K, 44.88; O, 36.73; S, 18.40 |
استخداممسحوق كبريتات البوتاسيوم:
[الغرض 1]
يتم استخدامه كدواء ، وسماد البوتاس ، والشب ، والزجاج ، وكربونات البوتاسيوم ، إلخ.
[الغرض 2]
يمكن استخدامه كسماد كيماوي لجعل النباتات الاقتصادية تصل إلى جودة عالية وعائد مستدام ، ويمكن استخدامها للشاي والخضروات والفواكه والمحاصيل الأخرى.
[الغرض 3]
يتم استخدامه ككاشف تحليلي (مثل تحديد النيتروجين) ، وكذلك في تخليق أملاح البوتاسيوم وصناعة الأدوية.
[الغرض 4]
بدائل الملح الغذائية.
[الغرض 5]
يتم استخدامه كسماد كيميائي في الزراعة. إنها المادة الخام لتصنيع ملح البوتاسيوم. تستخدم صناعة الأصباغ في صناعة المواد الوسيطة. تستخدم صناعة الزجاج كعامل توضيح. تستخدم صناعة التوابل كمساعد. يتم استخدامه طبيا كملين. تستخدم صناعة المواد الغذائية كمادة مضافة عامة. كما أنها تستخدم للاختبار البيوكيميائي لبروتين المصل.
[الغرض 6]
يتم استخدامه كسماد للبوتاس وأيضًا في صناعة الزجاج والصباغة والتوابل والأدوية وغيرها من الصناعات.
[الغرض 7]
اختبار كيميائي حيوي لبروتين المصل ، تحديد بوتاسيوم الدم وأملاح البوتاسيوم الأخرى ، محفز لتقدير نيتروجين كجيلدال ، وتحضير أملاح البوتاسيوم الأخرى. كبريتات الجلوكوزامين والمنتجات الطبية والصحية والكواشف الكيميائية.
في الوقت الحاضر ، طرق الإنتاج الرئيسيةمسحوق كبريتات البوتاسيومتشمل طريقة مانهام ، طريقة الجمع ، طريقة التحلل المزدوج ، إلخ.
1. تحضير كبريتات البوتاسيوم بطريقة حامض الكبريتيك:
1) عملية مانهام: عملية مانهام هي عملية إنتاج كبريتات البوتاسيوم باستخدام حامض الكبريتيك وكلوريد البوتاسيوم كمواد خام. طريقة إنتاجه هي استخدام كلوريد البوتاسيوم وحمض الكبريتيك المركز للتفاعل في فرن مانهام خطوة بخطوة. أولاً ، ينتج التفاعل ثنائي كبريتات البوتاسيوم ، ثم يستمر في التفاعل مع كلوريد البوتاسيوم عند درجة حرارة أعلى لتوليد كبريتات البوتاسيوم ؛ يستخدم الزيت الثقيل أو وقود الغاز لتزويد الحرارة في غرفة الاحتراق في فرن التفاعل. تتراوح درجة الحرارة من 1000 إلى 1100 درجة ، ويتم التحكم في درجة حرارة غرفة التفاعل عند 520 ~ 540 درجة. منتج التفاعل
يتم الحصول على المنتج بعد تبريد المادة وسحقها ومعادلتها جزئيًا. يتم تبريد المنتج الثانوي حمض الهيدروكلوريك وغسله وامتصاصه للحصول على حمض الهيدروكلوريك بكسر كتلي 32 في المائة ~ 35 في المائة. العملية ناضجة ، وكبريتات البوتاسيوم المنتج لديها درجة عالية ، وتقريبا لا خسارة ، وعائد البوتاسيوم مرتفع ؛ ومع ذلك ، نظرًا لأن التفاعل يخضع لظروف حمض قوي ودرجة حرارة عالية ، فإن المعدات متآكلة بشدة ، والقدرة الإنتاجية للفرن الفردي صغيرة ، بشكل عام 100000 طن / أ ، ومبيعات عدد كبير من المنتجات الثانوية يؤثر حمض الهيدروكلوريك السائل بشكل مباشر على إنتاج كبريتات البوتاسيوم.
2) طريقة الارتباط: تستخدم طريقة الارتباط كلوريد البوتاسيوم وحمض الكبريتيك والمذيبات العضوية كمواد خام لإنتاج كبريتات البوتاسيوم من خلال تفاعلات الارتباط والاستبدال والارتباط. مبدأ العملية هو استخدام التقارب المختلف للمذيب العضوي لحمض الهيدروكلوريك وحمض الكبريتيك لتحضير كبريتات البوتاسيوم. في هذه العملية ، يكون للمذيب العضوي تأثير كبير على إنتاج وجودة كبريتات البوتاسيوم. استخدم العلماء المحليون الأمونيا السائلة ، والمذيبات العضوية عالية درجة الغليان ، والمذيبات العضوية المركبة ، وما إلى ذلك كعوامل ربط لتحسين معلمات العملية وتحسينها ، وتقليل استهلاك الطاقة بشكل كبير وزيادة إنتاجية البوتاسيوم ، بحيث يمكن أن يصل إنتاج البوتاسيوم إلى أكثر من 95 بالمائة. إذا تم اختيار مذيب عضوي عالي نقطة الغليان ، فإن استهلاك الطاقة لكبريتات البوتاسيوم لكل طن من المنتج يبلغ حوالي 200 كجم من الفحم القياسي ، وهو أقل بكثير من استهلاك عملية مانهام ؛ المذيب العضوي المركب المستخدم كعامل ربط له متطلبات منخفضة للمواد الخام وقدرة قوية على التكيف. على سبيل المثال ، يمكن أيضًا استخدام حمض الكبريتيك المخفف أو حمض النفايات. بالمقارنة مع عملية مانهام ، تتميز العملية المدمجة بمزايا ظروف التشغيل المعتدلة ، وتآكل أقل للمعدات ، واستهلاك منخفض للطاقة ، ووقت إنتاج قصير ، ولا يوجد أساسًا "ثلاث نفايات" وكلوريد الأمونيوم ؛ ومع ذلك ، فإن هذه العملية ليست ناضجة بما فيه الكفاية ، مثل نطاق الإنتاج الصغير ، وفقدان الذوبان لعامل الربط ، وسمية معظم المذيبات العضوية.
2. إعدادمسحوق كبريتات البوتاسيومبطريقة التحلل المزدوج:
1) طريقة كبريتات الأمونيوم:
طريقة كبريتات الأمونيوم هي طريقة لتحضير كبريتات البوتاسيوم وكلوريد الأمونيوم باستخدام تفاعل التحلل المزدوج لكبريتات الأمونيوم وكلوريد البوتاسيوم في المحلول وفرق قابلية ذوبان المنتج. صيغة التفاعل كما يلي:
Through experimental research, it is found that the reaction time, solvent concentration, initial concentration of ammonium sulfate, ingredient ratio and reaction temperature of the process have a great influence on the yield of potassium sulfate, and the order of influence is: reaction time>solvent concentration>initial concentration of ammonium sulfate>ingredient ratio>درجة حرارة التفاعل. في عملية الإنتاج ، تمت إضافة الميثانول والمذيبات العضوية الأخرى ، وحاصل البوتاسيوم2يمكن أن يصل O إلى 93.40 في المائة في ظل ظروف المعالجة المثلى. إنتاج كبريتات البوتاسيوم بطريقة كبريتات الأمونيوم ، على الرغم من أن الاستثمار صغير ، ويمكن أن ينتج التحويل الثانوي أيضًا منتجات عالية الجودة ، وتكلفة المنتج عالية ، وحجم الإنتاج الصغير ، والعائد المنخفض ، والفوائد الاقتصادية الضعيفة ، ولا يزال هناك بعض عقبات فنية.
2) طريقة كبريتات الكالسيوم:
طريقة كبريتات الكالسيوم ، والمعروفة أيضًا باسم طريقة الجبس ، تنقسم إلى طرق تحويل من خطوة واحدة وخطوتين. تستخدم طريقة التحويل ذات الخطوة الواحدة الأمونيا كمحفز ، يتفاعل الجبس وكلوريد البوتاسيوم مباشرة في المحلول المشبع من الأمونيا لإنتاج كبريتات البوتاسيوم ، وكلوريد الكالسيوم منتج ثانوي. صيغة التفاعل كما يلي:
في طريقة التحويل المكونة من خطوتين ، يتفاعل بيكربونات الأمونيوم مع الجبس لإنتاج كربونات الكالسيوم وكبريتات الأمونيوم ، وتتفاعل كبريتات الأمونيوم مع كلوريد البوتاسيوم لإنتاج كبريتات البوتاسيوم ، والتي يمكن أن تنتج بشكل مشترك كربونات الكالسيوم الخفيفة.
3) طريقة ملح جلوبر:
تعد طريقة تحويل الملح في Glauber هي الطريقة الأكثر دراسة والأكثر عمقًا لتحضير كبريتات البوتاسيوم حتى الآن. أساسه النظري هو الرسم التخطيطي لمرحلة درجات الحرارة المتعددة لنظام ملح الماء الرباعي Na plus، K plus // Cl - SO 2 - 4 - H2O الرباعي. يتم تحليل مخطط الطور ، ويتم الحصول على أفضل شروط عملية الإنتاج من خلال حساب المواد. تنقسم هذه الطريقة بشكل أساسي إلى خطوتين: الخطوة الأولى عند 25 درجة ، والخطوة الثانية عند 60 ~ 100 درجة. وفقًا لاختلاف قابلية ذوبان الأملاح المختلفة في درجات حرارة مختلفة ، يتم إجراء فصل التبلور لإنتاج كبريتات البوتاسيوم وكلوريد الصوديوم كمنتج ثانوي. وجدت الكثير من الأبحاث التي أجراها العلماء المحليون أن درجة حرارة التفاعل ونسبة المكونات وتوازن الماء والشوائب في المواد الخام وما إلى ذلك من العملية لها تأثير كبير على معدل تحويل أيونات البوتاسيوم ونوعية كبريتات البوتاسيوم. في ضوء هذه العوامل تم دراسة تأثير درجة الحرارة على تحضير كبريتات البوتاسيوم من تحويل كلوريد البوتاسيوم ميرابيليت. وجد أنه في المرحلة الأولى من التفاعل ، مع زيادة درجة الحرارة ، زاد محتوى أيون الكلوريد في المنتجات الوسيطة من منتجات البوتاسيوم ميرابيليت وكبريتات البوتاسيوم ، بينما انخفض محتوى أيون البوتاسيوم ؛ عندما تكون درجة الحرارة أعلى من 30 درجة ، لا يمكن أن تصل كبريتات البوتاسيوم المنتج
ZBG 21006-1989. لذلك ، يجب التحكم في درجة حرارة التحويل الأولي تحت 30 درجة.
4) طريقة كبريتات الحديدوز:
طريقة كبريتات الحديدوز هي طريقة لإنتاج كبريتات البوتاسيوم عن طريق تفاعل التحلل المزدوج لكبريتات الحديدوز وكلوريد البوتاسيوم في المنتجات الثانوية الصناعية مثل النحاس ، ورماد البايريت وغيرها من المنتجات الثانوية لثاني أكسيد التيتانيوم تحت التوجيه النظري لـ K plus، Fe2 plus / / Cl - ، SO 2 - 4- مخطط المرحلة الرباعية H2O. تتضمن طريقة الإنتاج لهذه الطريقة بشكل أساسي: 1) تتفاعل كبريتات الحديدوز مع كلوريد البوتاسيوم لتوليد ملح مزدوج ، ويتحلل الملح المزدوج لتوليد كبريتات البوتاسيوم. تدفق العملية بسيط ، والتشغيل والتحكم مريحان ، وتآكل المعدات صغير ، والمواد الخام رخيصة وسهلة الحصول عليها ، واستهلاك المواد الخام منخفض ، ولا توجد "ثلاث نفايات" تتولد في الإنتاج معالجة؛ 2) تتفاعل كبريتات الحديدوز مع بيكربونات الأمونيوم لإنتاج ثنائي كبريتات الأمونيوم ، ويتفاعل ثنائي كبريتات الأمونيوم مع كلوريد البوتاسيوم لإنتاج كبريتات البوتاسيوم ؛ 3) تتحلل كبريتات الحديدوز إلى هيدروكسيد الحديديك وحمض الكبريتيك ، ثم يتفاعل حمض الكبريتيك مع كلوريد البوتاسيوم لتوليد كبريتات البوتاسيوم. لا يمكن تنفيذ هذا التفاعل تلقائيًا. في هذه التقنية ، يتم استخدام 2 0 بالمائة (جزء الكتلة) TOA (ثلاثي الأمونيا) بالإضافة إلى 10 بالمائة (جزء الكتلة) TBP (ثلاثي بوتيل الفوسفات) بالإضافة إلى 70 بالمائة (جزء الكتلة) n- أوكتانول كنظام استخلاص للاستخراج H2SO4 من محلول FeSO4 المائي ، بحيث يتم تحلل Fe2 plus وترسبه ، بحيث يمكن إجراء التفاعل في اتجاه إنتاج كبريتات البوتاسيوم. يمكن أن تحقق تكنولوجيا إنتاج أكسيد الحديديك وكبريتات البوتاسيوم وكلوريد الأمونيوم باستخدام ثاني أكسيد التيتانيوم كمادة خام في المرحلة السائلة ، والتي طورها معهد التربة والأسمدة ، الأكاديمية الصينية للعلوم الزراعية ، معدل تحويل 98.5٪ ± 0.5٪ لـ كبريتات البوتاسيوم.
3. تحضير كبريتات البوتاسيوم من مياه البحر أو محلول ملحي:
الطرق الرئيسية لاستخراج كبريتات البوتاسيوم من مياه البحر أو محلول ملحي هي: طريقة الملح ذات درجة الحرارة العالية ، وطريقة التعويم ، وطريقة الإعصار ، وصنع نفايات السوائل القلوية وطريقة الأمونيا المالحة في حقل الملح ، وطريقة الغشاء السائل ، وما إلى ذلك. يستخدم Salt Lake كمادة أولية للحصول على كلوريد البوتاسيوم وشب المغنيسيوم البوتاسيوم الناعم عن طريق التحلل والتحويل والتعويم ، ثم يتم تحويل كلوريد البوتاسيوم وشب المغنيسيوم البوتاسيوم اللين وبلورته للحصول على كبريتات البوتاسيوم. استرشادًا بنظرية K plus ، Mg2 plus // Cl - ، SO 2 - 4- H2O الرباعي غير المستقر ، تم اختراع طريقة لإنتاج كبريتات البوتاسيوم من ملح مختلط من البوتاسيوم المنتج من محلول ملحي للكبريتات والكارناليت. ينقسم تدفق العملية إلى خمس عمليات: ترشيح التحلل ، وغربلة التحويل ، والترشيح ، وتخليق كبريتات البوتاسيوم ، وتجفيف الترشيح. تتميز العملية بمزايا تكلفة الإنتاج المنخفضة ، ومعدل الاستخدام العالي للمواد الخام ، والعملية البسيطة ، وجودة المنتج العالية. معادن البوتاس في الصين هي في الأساس معادن سائلة تترسب في البحيرات الداخلية ، وتمثل أكثر من 95 في المائة من إجمالي احتياطيات الموارد ، التي تتمتع بإمكانيات تنموية هائلة. لذلك ، من الأهمية بمكان استخراج كبريتات البوتاسيوم مباشرة من مياه البحر أو محلول ملحي لتخفيف النقص في سماد البوتاس في الصين.
4 - تحضير كبريتات البوتاسيوم بطريقة استخلاص خام البوتاسيوم الصلب:
تشمل الطرق الرئيسية لاستخراج البوتاسيوم من خام البوتاسيوم الصلب: تسخين الضغط ، والتطاير بدرجة حرارة عالية ، والطريقة المباشرة ، وطريقة التبادل الأيوني ، والتحلل المائي الحمضي بدرجة حرارة منخفضة ، وطريقة التعويم ، والطريقة الجرثومية وطريقة التحميص. الطرق المختلفة لاستخراج البوتاسيوم من خامات البوتاسيوم بشكل عام بها العديد من أوجه القصور ، مثل المزيد من الخبث ، وارتفاع استهلاك الطاقة ، وانخفاض فعالية K2O في المنتجات. لذلك ، من الصعب تصنيع طرق تقنية مختلفة. خام البوتاسيوم القابل للذوبان في الصين (باستثناء خام البوتاسيوم الصلب المحدود في منطقة سيماو في يونان ، والذي يستخدم بشكل أساسي طريقة تعويم المحلول لإنتاج كلوريد البوتاسيوم) يفتقر بشدة إلى الموارد ، لكن موارد خام البوتاسيوم غير القابلة للذوبان التي يمثلها الفلسبار البوتاسيوم غنية للغاية ، وموارد الفلسبار البوتاسيوم الوطنية أكثر من 10 مليارات طن. لذلك ، من الأهمية العملية زيادة الاستثمار في الموارد والتكنولوجيا وإجراء أبحاث التطوير والاستخدام الفعالة لموارد الفلسبار البوتاسيوم غير القابلة للذوبان لحل الوضع الحالي لنقص البوتاسيوم في الصين إلى حد معين.
5. أخرىمسحوق كبريتات البوتاسيومعمليات الانتاج:
بالنسبة للمواد الخام والموارد الخاصة ، تشمل الطرق الأخرى لإنتاج كبريتات البوتاسيوم طريقة التبادل الأيوني ، وطريقة البوتاس الساخن ، وطريقة إشعاع الميكروويف ، وطريقة قش النفايات الحمضية ، وطريقة فصل الغشاء ، وما إلى ذلك. استخلاص كبريتات البوتاسيوم من مياه البحر والقار بطريقة الزيوليت ، وانتهاء من الاختبار التجريبي 300 طن / سلفات بوتاسيوم و 200 طن / س نترات بوتاسيوم. من الأهمية بمكان ترقية سلسلة صناعة الملح البحري التقليدية والصناعات الكيماوية المالحة في الصين والاستفادة الكاملة من موارد الملح البحري. في السنوات الأخيرة ، درس الاختراع الحاصل على براءة اختراع طريقة إشعاع الميكروويف لتحضير كبريتات البوتاسيوم من كلوريد البوتاسيوم وحمض الكبريتيك ، وهي طريقة جديدة بشكل أساسي لإنتاج كبريتات البوتاسيوم عن طريق خلط المواد الخام بالتناسب والتفاعل تحت إشعاع الميكروويف. بالمقارنة مع التكنولوجيا الحالية ، فهي تتميز بخصائص سرعة التفاعل السريع ، ودورة الإنتاج القصيرة ، والجودة المستقرة ، وعدم تلوث البيئة ، وتوفير الطاقة وخفض التكاليف. تحتوي منتجات كبريتات البوتاسيوم على نسبة عالية من النيتروجين وعناصر دقيقة مختلفة مثل الكبريت والكالسيوم والمغنيسيوم والحديد والمنغنيز والنحاس والزنك والبورون وغيرها ، وهي غنية بالمواد العضوية والأحماض الأمينية. إنها الأسمدة المركبة ذات التغذية الكاملة والصديقة للبيئة. تستخدم طريقة فصل الغشاء حمض الكبريتيك وكلوريد البوتاسيوم كمواد خام ، وتستخدم مفاعل التقطير الغشائي لإنتاج كبريتات البوتاسيوم. لها مزايا انخفاض استهلاك الطاقة وعدم وجود الكلور في المنتج. ومع ذلك ، بسبب الحاجة إلى استيراد المزيد من أغشية التبادل ، تزداد تكلفة الإنتاج بشكل كبير. تجدر الإشارة إلى أن العملية المذكورة أعلاه لاستخراج كبريتات البوتاسيوم تهدف بشكل أساسي إلى مواد خام خاصة أو موارد محددة ، وأن العمل البحثي في الغالب في المرحلة التجريبية ، والتي تحتاج إلى مزيد من الابتكار في الإنتاج الصناعي على نطاق واسع.
الوسم : مسحوق كبريتات البوتاسيوم 7778-80-5 ، الموردين ، الشركات المصنعة ، المصنع ، البيع بالجملة ، الشراء ، السعر ، السائبة ، للبيع