Kaliumsulfatpulver CAS 7778-80-5

Kaliumsulfatpulverist ein anorganisches Salz mit der chemischen Formel K2SO4. Es ist ein weißes, kristallines Pulver mit einem bitteren und salzigen Geschmack. Löslich in Wasser, unlöslich in Ethanol, Aceton und Schwefelkohlenstoff. Das Aussehen von landwirtschaftlichem Kaliumsulfat ist meist hellgelb. Es hat eine geringe Feuchtigkeitsaufnahme, ist nicht leicht zusammenzubacken, hat gute physikalische Eigenschaften und ist einfach zu verwenden. Es ist ein guter wasserlöslicher Kaliumdünger und auch der Hauptrohstoff für die Herstellung von chlorfreiem Stickstoff-, Phosphor- und Kaliumdünger mit ternären Verbindungen.

Gebrauch vonKaliumsulfat Pulver:

[Zweck 1]

Es wird als Medizin, Kalidünger, Alaun, Glas, Kaliumcarbonat usw. verwendet.

[Zweck 2]

Es kann als chemischer Dünger verwendet werden, damit Nutzpflanzen nachhaltig hohe Qualität und Erträge erreichen, und kann für Tee, Gemüse, Obst und andere Feldfrüchte verwendet werden.

[Zweck 3]

Es wird als analytisches Reagenz (z. B. Stickstoffbestimmung) sowie in der Synthese von Kaliumsalzen und in der pharmazeutischen Industrie verwendet.

[Zweck 4]

Speisesalzersatz.

[Zweck 5]

Es wird als chemischer Dünger in der Landwirtschaft verwendet. Es ist der Rohstoff für die Herstellung von Kaliumsalz. Die Farbstoffindustrie dient der Herstellung von Zwischenprodukten. Glasindustrie wird als Klärmittel verwendet. Die Gewürzindustrie wird als Hilfsmittel eingesetzt. Es wird medizinisch als Abführmittel verwendet. Die Lebensmittelindustrie wird als allgemeiner Zusatzstoff verwendet. Es wird auch für den biochemischen Test des Serumproteins verwendet.

[Zweck 6]

Es wird als Kalidünger und auch in der Glas-, Farbstoff-, Gewürz-, Medizin- und anderen Industrien verwendet.

[Zweck 7]

Biochemischer Test von Serumprotein, Bestimmung von Blutkalium und anderen Kaliumsalzen, Katalysator für die Kjeldahl-Stickstoffbestimmung und Zubereitung anderer Kaliumsalze. Glucosaminsulfat, Medizin- und Gesundheitsprodukte, chemische Reagenzien.

Derzeit sind die wichtigsten Produktionsmethoden vonKaliumsulfat Pulverumfassen die Mannham-Methode, die Kombinationsmethode, die Doppelzersetzungsmethode usw.

1. Herstellung von Kaliumsulfat nach dem Schwefelsäureverfahren:

1) Mannham-Verfahren: Das Mannham-Verfahren ist ein Verfahren zur Herstellung von Kaliumsulfat unter Verwendung von Schwefelsäure und Kaliumchlorid als Ausgangsmaterialien. Sein Herstellungsverfahren besteht darin, Kaliumchlorid und konzentrierte Schwefelsäure zu verwenden, um Schritt für Schritt in einem Mannham-Ofen zu reagieren. Zuerst erzeugt die Reaktion Kaliumbisulfat und setzt dann die Reaktion mit Kaliumchlorid bei einer höheren Temperatur fort, um Kaliumsulfat zu erzeugen; Zur Wärmezufuhr in der Brennkammer des Reaktionsofens wird Schweröl oder Gasbrennstoff verwendet. Die Temperatur beträgt 1000 bis 1100 Grad, und die Temperatur der Reaktionskammer wird auf 520 bis 540 Grad geregelt. Reaktionsprodukt

Das Produkt wird erhalten, nachdem die Substanz abgekühlt, zerkleinert und teilweise neutralisiert wurde. Das Nebenprodukt HCl wird gekühlt, gewaschen und absorbiert, um Salzsäure mit einem Massenanteil von 32 % ~ 35 % zu erhalten. Das Verfahren ist ausgereift, das Produkt Kaliumsulfat hat einen hohen Grad, fast keinen Verlust und die Kaliumausbeute ist hoch; Da die Reaktion jedoch unter Bedingungen starker Säure und hoher Temperatur abläuft, korrodiert die Ausrüstung stark, und die Produktionskapazität eines einzelnen Ofens ist gering, im Allgemeinen 100.000 t/a, und der Verkauf einer großen Anzahl von Nebenprodukten flüssige Salzsäure wirkt sich direkt auf die Produktion von Kaliumsulfat aus.

2) Assoziationsverfahren: Das Assoziationsverfahren verwendet Kaliumchlorid, Schwefelsäure und organisches Lösungsmittel als Ausgangsmaterialien, um Kaliumsulfat durch Assoziations-, Ersatz- und Assoziationsreaktionen herzustellen. Das Verfahrensprinzip besteht darin, die unterschiedliche Affinität organischer Lösungsmittel zu Salzsäure und Schwefelsäure zur Herstellung von Kaliumsulfat zu nutzen. Bei diesem Verfahren hat das organische Lösungsmittel einen großen Einfluss auf die Ausbeute und Qualität von Kaliumsulfat. Inländische Gelehrte verwendeten flüssiges Ammoniak, organische Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt, zusammengesetzte organische Lösungsmittel usw. als Bindemittel, um die Prozessparameter zu verbessern und zu optimieren, den Energieverbrauch stark zu reduzieren und die Kaliumausbeute zu erhöhen, so dass die Kaliumausbeute mehr als erreichen kann 95 Prozent. Wenn ein organisches Lösungsmittel mit hohem Siedepunkt ausgewählt wird, beträgt der Energieverbrauch von Kaliumsulfat pro Tonne Produkt etwa 200 kg Standardkohle, was viel niedriger ist als der des Mannham-Verfahrens; Das als Bindemittel verwendete zusammengesetzte organische Lösungsmittel hat einen geringen Bedarf an Rohstoffen und eine starke Anpassungsfähigkeit. Beispielsweise kann auch verdünnte Schwefelsäure oder Abfallsäure verwendet werden. Verglichen mit dem Mannham-Verfahren hat das kombinierte Verfahren die Vorteile von milden Betriebsbedingungen, weniger Korrosion der Ausrüstung, geringem Energieverbrauch, kurzer Produktionszeit, im Grunde keine "drei Abfälle" und Ammoniumchlorid als Nebenprodukt; Dieses Verfahren ist jedoch nicht ausgereift genug, wie z. B. kleiner Produktionsmaßstab, Auflösungsverlust des Bindemittels und Toxizität der meisten organischen Lösungsmittel.

2. Vorbereitung vonKaliumsulfat Pulvernach doppelter Zerlegungsmethode:

1) Ammoniumsulfat-Methode:

Das Ammoniumsulfatverfahren ist ein Verfahren zur Herstellung von Kaliumsulfat und Ammoniumchlorid unter Verwendung der doppelten Zersetzungsreaktion von Ammoniumsulfat und Kaliumchlorid in Lösung und des Unterschieds der Produktlöslichkeit. Die Reaktionsformel lautet wie folgt:

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>Reaktionstemperatur. Bei der Herstellung wurden Methanol und andere organische Lösungsmittel zugesetzt, und die Ausbeute an K₂O könnte unter optimalen Prozessbedingungen 93,40 Prozent erreichen. Die Herstellung von Kaliumsulfat durch das Ammoniumsulfatverfahren hat, obwohl die Investition gering ist und die sekundäre Umwandlung auch qualitativ hochwertige Produkte erzeugen kann, hohe Produktkosten, einen kleinen Produktionsmaßstab, eine geringe Ausbeute und geringe wirtschaftliche Vorteile, und es gibt noch einige technische Hindernisse.

2) Calciumsulfat-Methode:

Das Calciumsulfatverfahren, auch bekannt als Gipsverfahren, wird in einstufige und zweistufige Umwandlungsverfahren unterteilt. Das einstufige Umwandlungsverfahren verwendet Ammoniak als Katalysator, Gips und Kaliumchlorid reagieren direkt in der gesättigten Ammoniaklösung, um Kaliumsulfat zu erzeugen, und Calciumchlorid ist ein Nebenprodukt. Die Reaktionsformel lautet wie folgt:

Bei dem zweistufigen Umwandlungsverfahren reagiert Ammoniumbicarbonat mit Gips, um Calciumcarbonat und Ammoniumsulfat zu erzeugen, und Ammoniumsulfat reagiert mit Kaliumchlorid, um Kaliumsulfat zu erzeugen, das gemeinsam leichtes Calciumcarbonat erzeugen kann.

3) Glaubersalz-Methode:

Die Glaubersalz-Umwandlungsmethode ist die bisher am besten untersuchte und gründlichste Methode zur Herstellung von Kaliumsulfat. Seine theoretische Grundlage ist das Multitemperatur-Phasendiagramm des quaternären Wasser-Salz-Systems Na plus , K plus //Cl -, SO2 - 4 - H2O. Das Zustandsdiagramm wird analysiert, und durch Materialberechnung werden die besten Bedingungen für den Produktionsprozess ermittelt. Diese Methode ist hauptsächlich in zwei Schritte unterteilt: Der erste Schritt ist bei 25 Grad und der zweite Schritt bei 60 ~ 100 Grad. Entsprechend dem Löslichkeitsunterschied verschiedener Salze bei unterschiedlichen Temperaturen wird eine Kristallisationstrennung durchgeführt, um Kaliumsulfat und Natriumchlorid als Nebenprodukt zu erzeugen. Viele Untersuchungen einheimischer Gelehrter haben ergeben, dass die Reaktionstemperatur, das Verhältnis der Inhaltsstoffe, der Wasserhaushalt, Verunreinigungen in den Rohstoffen usw. des Prozesses einen großen Einfluss auf die Umwandlungsrate von Kaliumionen und die Qualität von Kaliumsulfat haben. Angesichts dieser Faktoren wurde der Einfluss der Temperatur auf die Herstellung von Kaliumsulfat aus der Kaliumchlorid-Mirabilit-Umwandlung untersucht. Es wurde festgestellt, dass in der ersten Reaktionsstufe mit steigender Temperatur der Gehalt an Chloridionen in den Zwischenprodukten Kaliummirabilit und Kaliumsulfat zunahm, während der Gehalt an Kaliumionen abnahm; Wenn die Temperatur höher als 30 Grad ist, kann das Produkt Kaliumsulfat nicht erreichen

ZBG21006-1989. Daher sollte die Temperatur der Primärumwandlung unter 30 Grad gehalten werden.

4) Eisensulfat-Methode:

Das Eisensulfatverfahren ist ein Verfahren zur Herstellung von Kaliumsulfat durch doppelte Zersetzungsreaktion von Eisensulfat und Kaliumchlorid in industriellen Nebenprodukten wie Kupferas, Pyritschlacke und anderen Nebenprodukten von Titandioxid unter der theoretischen Anleitung von K plus , Fe2 plus / /Cl -, SO2 - 4-H2O quaternäres Phasendiagramm. Das Herstellungsverfahren dieses Verfahrens umfasst hauptsächlich: 1) Eisensulfat reagiert mit Kaliumchlorid, um ein Doppelsalz zu erzeugen, und das Doppelsalz wird zersetzt, um Kaliumsulfat zu erzeugen. Der Prozessablauf ist einfach, die Bedienung und Steuerung ist bequem, die Korrosion der Ausrüstung ist gering, die Rohstoffe sind billig und leicht zu beschaffen, der Rohstoffverbrauch ist gering und es werden keine „drei Abfälle“ in der Produktion erzeugt Prozess; 2) Eisensulfat reagiert mit Ammoniumbicarbonat, um Ammoniumbisulfat zu erzeugen, und Ammoniumbisulfat reagiert mit Kaliumchlorid, um Kaliumsulfat zu erzeugen; 3) Eisensulfat wird zu Eisenhydroxid und Schwefelsäure hydrolysiert, und dann reagiert Schwefelsäure mit Kaliumchlorid, um Kaliumsulfat zu erzeugen. Diese Reaktion kann nicht spontan durchgeführt werden. Bei dieser Technologie werden 20 Prozent (Massenanteil) TOA (Trioctyl-Ammoniak) plus 10 Prozent (Massenanteil) TBP (Tributylphosphat) plus 70 Prozent (Massenanteil) n-Octanol als Extraktionssystem zum Extrahieren verwendet H2SO4 aus wässriger FeSO4-Lösung, so dass Fe2 plus hydrolysiert und ausgefällt wird, so dass die Reaktion in Richtung der Herstellung von Kaliumsulfat durchgeführt werden kann. Die vom Institut für Boden und Düngemittel der Chinesischen Akademie der Agrarwissenschaften entwickelte Technologie zur Herstellung von Eisenoxid, Kaliumsulfat und Ammoniumchlorid unter Verwendung von Titandioxid als Rohstoff in flüssiger Phase kann eine Umwandlungsrate von 98,5 Prozent ± 0,5 Prozent erreichen Kaliumsulfat.

3. Herstellung von Kaliumsulfat aus Meerwasser oder Sole:

Die Hauptmethoden zum Extrahieren von Kaliumsulfat aus Meerwasser oder Sole sind: Hochtemperatursalzmethode, Flotationsmethode, Zyklonmethode, alkalische Abfallflüssigkeit und Salzfeldsole-Ammoniakmethode, Flüssigmembranmethode usw. Die Sole vom Magnesiumsulfat-Subtyp von Lop Nur Salt Lake wird als anfängliches Rohmaterial verwendet, um durch Zersetzung, Umwandlung und Flotation Kaliumchlorid und weichen Kaliummagnesiumalaun zu erhalten, und das erhaltene Kaliumchlorid und der erhaltene weiche Kaliummagnesiumalaun werden dann umgewandelt und kristallisiert, um Kaliumsulfat zu erhalten. Geleitet von der Theorie des quaternären metastabilen Phasendiagramms von K plus , Mg2 plus //Cl – , SO2 - 4-H2O wurde ein Verfahren zur Herstellung von Kaliumsulfat aus gemischtem Kaliumsalz, hergestellt aus Sulfatsole und Carnallit, erfunden. Der Prozessablauf ist in fünf Prozesse unterteilt: Zersetzungsfiltration, Konversionssiebung, Filtration, Kaliumsulfatsynthese und Filtrationstrocknung. Das Verfahren hat die Vorteile niedriger Produktionskosten, einer hohen Ausnutzungsrate von Rohmaterialien, eines einfachen Verfahrens und einer hohen Produktqualität. Chinas Kaliminerale sind hauptsächlich flüssige Mineralien, die in Binnenseen abgelagert werden und mehr als 95 Prozent der gesamten Ressourcenreserven ausmachen, was ein enormes Entwicklungspotenzial hat. Daher ist es von großer Bedeutung, Kaliumsulfat direkt aus Meerwasser oder Sole zu extrahieren, um den Mangel an Kalidünger in China zu lindern.

4. Herstellung von Kaliumsulfat durch festes Kaliumerz-Extraktionsverfahren:

Die wichtigsten Verfahren zur Gewinnung von Kalium aus festem Kaliumerz umfassen: Druckerhitzung, Verflüchtigung bei hoher Temperatur, Direktverfahren, Ionenaustauschverfahren, Niedertemperatur-Säurehydrolyse, Flotationsverfahren, mikrobielles Verfahren und Röstverfahren. Verschiedene Verfahren zum Extrahieren von Kalium aus Kaliumerzen weisen im Allgemeinen viele Mängel auf, wie z. B. mehr Schlacke, hohen Energieverbrauch und wenig wirksames K2O in den Produkten. Daher ist es schwierig, verschiedene technische Verfahren zu industrialisieren. Chinas löslichem Kaliumerz (mit Ausnahme des begrenzten festen Kaliumerzes im Simao-Gebiet von Yunnan, das hauptsächlich das Lösungsflotationsverfahren zur Herstellung von Kaliumchlorid verwendet) mangelt es ernsthaft an Ressourcen, aber die unlöslichen Kaliumerzressourcen, die durch Kaliumfeldspat repräsentiert werden, sind extrem reich , und die nationalen Kalifeldspat-Ressourcen betragen mehr als 10 Milliarden Tonnen. Daher ist es von praktischer Bedeutung, die Ressourcen- und Technologieinvestitionen zu erhöhen und eine effektive Entwicklungs- und Nutzungsforschung von unlöslichen Kaliumfeldspat-Ressourcen durchzuführen, um die derzeitige Situation des Kaliummangels in China bis zu einem gewissen Grad zu lösen.

5. SonstigesKaliumsulfat PulverProduktionsprozesse:

Für spezielle Rohstoffe und Ressourcen umfassen andere Verfahren zur Herstellung von Kaliumsulfat das Ionenaustauschverfahren, das Heißkaliverfahren, das Mikrowellenbestrahlungsverfahren, das Abfallsäurestrohverfahren, das Membrantrennverfahren usw. Yuan Junsheng untersuchte die neue Technologie mit dem Ziel, die Meeressoleressourcen zu untersuchen der Gewinnung von Kaliumsulfat aus Meerwasser und Rohrdommel nach dem Zeolith-Verfahren und schloss den Pilotversuch mit 300 t/a Kaliumsulfat und 200 t/a Kaliumnitrat ab. Es ist von großer Bedeutung, Chinas traditionelle Meersalz- und Salzchemie-Industriekette zu modernisieren und die Ressourcen der Meersalzdommel voll auszuschöpfen. In den letzten Jahren hat eine patentierte Erfindung das Mikrowellenstrahlungsverfahren zur Herstellung von Kaliumsulfat aus Kaliumchlorid und Schwefelsäure untersucht, das hauptsächlich ein neues Verfahren zur Herstellung von Kaliumsulfat durch proportionales Mischen von Rohmaterialien und Reagieren unter Mikrowellenstrahlung ist. Verglichen mit der bestehenden Technologie zeichnet es sich durch schnelle Reaktionsgeschwindigkeit, kurzen Produktionszyklus, stabile Qualität, keine Umweltverschmutzung, Energieeinsparung und Kostensenkung aus. Kaliumsulfatprodukte enthalten einen hohen Stickstoffgehalt, verschiedene Mikroelemente wie Schwefel, Kalzium, Magnesium, Eisen, Mangan, Kupfer, Zink, Bor usw. und sind reich an organischen Stoffen und Aminosäuren. Sie sind vollwertige und umweltfreundliche Mehrnährstoffdünger. Das Membrantrennverfahren verwendet Schwefelsäure und Kaliumchlorid als Rohstoffe und verwendet einen Membrandestillationsreaktor zur Herstellung von Kaliumsulfat. Es hat die Vorteile eines geringen Energieverbrauchs und kein Chlor im Produkt. Aufgrund der Notwendigkeit, mehr Austauschmembranen zu importieren, werden die Produktionskosten jedoch stark erhöht. Es ist darauf hinzuweisen, dass das obige Verfahren zur Gewinnung von Kaliumsulfat hauptsächlich auf spezielle Rohstoffe oder spezielle Ressourcen abzielt und die Forschungsarbeiten sich hauptsächlich im experimentellen Stadium befinden, das weitere Innovationen in der großindustriellen Produktion erfordert.

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