鉀鹽
2017-06-20 點擊:2176次
鉀鹽是含鉀礦物的總稱。按其溶性可分為可溶性鉀鹽礦物和不可溶性含鉀的鋁硅酸鹽礦物。前者是自然界可溶性的含鉀鹽類礦物堆積構(gòu)成的可被利用的礦產(chǎn)資源;它包括含鉀水體經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、沉積形成的可溶性固體鉀鹽礦床(如鉀石鹽、光鹵石、雜鹵石等)和含鉀鹵水。鋁硅酸類巖石是不可溶性的含鉀巖石或富鉀巖石(如明礬石、霞石、鉀長石及富鉀頁巖、砂巖、富鉀泥灰?guī)r等)。目前,世界范圍內(nèi)開發(fā)利用的主要對象是可溶性鉀鹽資源?! ♀淃}礦主要用于制造鉀肥。主要產(chǎn)品有氯化鉀和硫酸鉀,是農(nóng)業(yè)不可缺少的三大肥料之一,只有少量產(chǎn)品作為化工原料,應(yīng)用在工業(yè)方面?! ∧壳?,我國已查明的可溶性鉀鹽資源儲量不大,尚難滿足農(nóng)業(yè)對鉀肥的需求。因此,鉀鹽礦被國家列入急缺礦種之一。 一、 礦物原料特點 (一) 可溶性鉀鹽礦物 可溶性鉀鹽礦物包括自然界形成的各種含鉀的氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽、硼酸鹽以及含有鈉、鎂、鈣的復(fù)鹽。它們可以成為無水化合物或含水化合物,其中有的還含微量的Li、Rb、Cs、Sr、Br、I、B等元素。主要礦物有鉀石鹽、光鹵石、鉀鹽鎂礬、無水鉀鎂礬和雜鹵石等。 1.鉀石鹽(KCl) 化學(xué)組成:K 52.4%,Cl 47.6%。常含液態(tài)和氣態(tài)包裹物:主要是氮,其次為碳酸氣、氫和甲烷,有時含氦。機械混入物常見NaCl和Fe2O3。類質(zhì)同象混入物常為KBr(0.1%以下)和極少量的RbCl、CsCl?! 〗Y(jié)晶形態(tài):等軸晶系。晶體呈立方體或立方體與八面體之聚形,集合體常為致密粒狀塊體,有時具層狀構(gòu)造?! ∥锢硇再|(zhì):純鉀石鹽無色透明,但由于雜質(zhì)污染可以呈紅色、玫瑰色、黃色、乳白色(含細微氣泡)。玻璃光澤。硬度1.5~2,性脆,比重1.97~1.99。解理平行極完全。有辣味。易溶于水,具吸濕性。 2.光鹵石(MgCl2·KCl·6H2O) 化學(xué)組成:K 14.1%,Mg 8.7%,Cl 38.3%,H2O 38.9%。含少量類質(zhì)同象混入物Br(0.2%以下)、Rb、Cs(萬分之幾),偶含Li、Te。機械混入物有NaCl、KCl、CaSO4、Fe2O3、粘土、鹽水滴與氣態(tài)包裹物(N2、H2、CH4混合氣體)。 結(jié)晶形態(tài):斜方雙錐對稱形式。晶體極少,多呈致密粒狀塊體,脈狀光鹵石呈纖維狀。 物理性質(zhì):純的無色透明,常因含雜質(zhì)而染成紅色、褐色、黃色。新鮮斷口玻璃光澤,在空氣中很快變暗而呈油脂光澤。硬度2~3,比重1.6。無解理易碎,斷 口不規(guī)則或貝殼狀。具極強的吸濕性,在空氣中易潮解。味辣苦。發(fā)強熒光。當(dāng)溶于水中時發(fā)出特殊的碎裂聲,這是因為含有處在高壓下的氣泡所致?! ?.鉀鹽鎂礬(KCl·MgSO4·3H2O) 化學(xué)組成:K 15.7%,Mg 9.8%,Cl 14.2%,SO 38.6%,H2O 21.7%。 結(jié)晶形態(tài):單斜晶系。單晶(扁平狀或柱狀)少見,通常為細粒塊狀集合體,有的在空隙中呈纖維狀。解理沿完全。 物理性質(zhì):無色,但常常被其中所含鐵質(zhì)染成紅色或灰黃色。玻璃光澤。硬度2.5~3,比重2.15。易溶于水。味苦咸。不吸水?! ?.無水鉀鎂礬(K2SO4·2MgSO4) 化學(xué)組成:約為K2O 22.7%,MgO 19.43%,SO3 57.87%,含少量的溴。 結(jié)晶形態(tài):等軸晶系,三角四面體對稱形式。晶體少見,常呈粒狀塊體或分散的顆粒。 物理性質(zhì):淺灰至無色。無解理,貝殼狀斷口。玻璃光澤,性脆,硬度3~4,比重2.83。晶體中常包裹石鹽、硬石膏及其他物質(zhì)。在水中溶解緩慢。稍加熱即變白。 5.雜鹵石[K2MgCa2(SO4)4·2H2O] 化學(xué)組成:K 12.9%,Mg 4.03%,Ca 13.29%,SO 63.73%,H2O 5.98%。 結(jié)晶形態(tài):三斜晶系,軸面對稱形式。但晶體少見,常呈致密粒狀塊體,或呈纖維狀、片狀集合體。 物理性質(zhì):透明無色,有時為白色或微帶淺灰、淡黃、肉紅,有時也呈磚紅色。玻璃光澤,但常常是暗淡無光。硬度2.5~3,比重2.72~2.78。一組柱面解理完全。略帶咸辣味。溶于水而剩下石膏。 6.鉀鎂礬[K2Mg(SO4)2·4H2O] 化學(xué)組成:K2O 25.69%,MgO 10.99%,SO3 43.67%,H2O 19.65%。 結(jié)晶形態(tài):單斜晶系,柱體對稱形式。一般呈塊狀集合體。 物理性質(zhì):透明無色或淡黃色。蠟狀光澤至玻璃光澤。貝殼狀斷口。味苦。硬度2.5~3.0。比重2.201。 7.軟鉀鎂礬[K2Mg(SO4)2·6H2O] 化學(xué)組成:K2O 23.39%,MgO 10.01%,SO3 39.76%,H2O 26.84%。 結(jié)晶形態(tài):單斜晶系。柱體對稱形式。集合體呈細?;蚶w維狀?! ∥锢硇再|(zhì):透明無色或白色,由于含雜質(zhì),有時也具淺紅、淺黃和灰色。玻璃光澤。具苦味。易溶于水。比重2.1,硬度2.5。 8.鉀石膏(K2SO4·CaSO4·H2O) 化學(xué)組成:K2O 28.68%,CaO 17.08%,SO3 48.75%,H2O 5.49%?! 〗Y(jié)晶形態(tài):單斜晶系,柱體對稱形式。解理平行和完全,清楚。集合體為板狀、葉片狀?! ∥锢硇再|(zhì):無色,或因含有雜質(zhì)而具淺黃色和乳白色。玻璃光澤。貝殼狀斷口。硬度2.5,比重2.579。微溶于水?! 」庑蕴卣鳎憾S負晶,重折率為0.018?! ?二) 不可溶鉀鹽礦物 不可溶鉀鹽礦物,主要是含鉀鋁硅酸鹽礦物及富鉀巖石,大多是以造巖礦物產(chǎn)于各種巖石之中,如長石、云母,在自然界中分布廣泛。最常見礦物有: 1.正長石 K[AlSi3O3],含K2O 16.5% 單斜晶系,晶體常呈短柱狀或厚板狀。肉紅色、淺黃紅色,玻璃光澤,硬度6~6.5。正長石主要產(chǎn)于酸性、堿性和一部分中性火成巖中,如花崗巖、正長巖。也產(chǎn)于各種片麻巖和混合巖中,沉積巖中亦有分布?! ?.霞石 Na[AlSiO4],也含有K2O 霞石在高溫下形成Na[AlSiO4]和K[AlSiO4]固溶體連續(xù)系列,K[AlSiO4]分子的含量變化于5%~20%之間。國外已利用霞石生產(chǎn)鉀肥?! ?.明礬石 K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O 明礬石礦物屬三方晶系,通常為細粒狀、致密塊狀的集合體,純凈者無色,白色,但常帶淺黃色。玻璃光澤或土狀光澤。硬度3.5~4,比重2.6~2.9。明礬石是中酸性火山噴出巖經(jīng)蝕變后的產(chǎn)物,安徽、浙江等省廣泛分布,產(chǎn)于火山巖和火山凝灰?guī)r中。明礬石可制取鉀明礬、硫酸鉀等?! 《?、用途與技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 世界上95%的鉀鹽產(chǎn)品用作肥料,5%用于工業(yè)。在化學(xué)工業(yè)中約有30多種產(chǎn)品由鉀組成,主要有氯化鉀、氫氧化鉀、硫酸鉀、碳酸鉀、氰化鉀、高錳酸鉀、溴化鉀、碘化鉀等。按工業(yè)用途,35%用于生產(chǎn)潔凈劑,25%以碳酸鹽和硝酸鹽形式用于玻璃和陶瓷工業(yè)中,20%用于紡織和染色,13%制化學(xué)藥品;其余用于罐頭工業(yè)、皮革工業(yè)、電器和冶金工業(yè)等。鉀的氯酸鹽、過磷酸鹽和硝酸鹽是制造火柴、焰火、炸藥和火箭的重要原料。鉀的化合物還用于印刷、電池、電子管、照相等工業(yè)部門,此外也用于航空汽油及鋼鐵、鋁合金的熱處理?! ♀浄适寝r(nóng)業(yè)三大肥料之一,對絕大多數(shù)作物都有明顯的增產(chǎn)效果,鉀肥主要為氯化鉀和硫酸鉀,屬酸性肥料。氯化鉀用量大,適于水稻、麥類、玉米、棉花等作物,氯對它們沒有妨害;硫酸鉀適于麻類、煙葉、甘蔗、葡萄、甜菜、茶葉等經(jīng)濟作物。
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