1 ）国内外工艺技术概况 1 ）石膏法 石膏 (CaSO4 • 2H2 O ) 是一种自然界中普遍存在的矿物资源 , 也是工业生产 湿法磷酸的副产物 ( 磷石膏 ), 价格低廉 , 来源丰富。石膏法生产硫酸钾有两种工 艺 : 一步转化法和两步转化法。 一步转化法以氨为催化剂 , 在氨的饱和溶液中石膏和氯化钾直接进行反应 来制取硫酸钾。两步转化法以
碳酸氢铵与石膏反应生成碳酸钙和硫酸铵，硫酸铵 与氯化钾进行复分解反应来制取硫酸钾。 采用石膏法生产硫酸钾具有投资少、能耗低等特点 , 最突出的优势是原料来 源广泛。目前 , 采用磷石膏生产硫酸钾的企业较多 , 但总生产能力不足 200kt/a 2 ）曼海姆法 曼海姆法是用 98% 的浓硫酸在高温下与氯化钾在曼海姆炉中直接反应 , 首 先在较低温度下，硫酸与氯化钾反应，生成硫酸氢钾；然后在较高温度下，硫酸 氢钾与氯化钾反应生成硫酸钾。 反应所需的热量来自燃烧重油或煤气。从炉膛反应室出来的产品温度较高， 必须冷却，产品中还有一部分未反应的 KHSO 4 和 H 2 SO 4 ，故需用 CaCO 3 或 CaO 进行中和。 该法的优点是产品硫酸钾品位高， w ( K 2 O) 为 50% ~ 51% ，钾几乎无损失， 收率较高。缺点是由于反应处在高温强酸的条件下，设备腐蚀严重、维修量大、 扩大单炉生产能力困难、原材料费用高 ( 占总成本的 60% ~ 70% ) ；且大量的副产 盐酸的储存、销路及用户市场是一个不易解决的问题。该方法是制取硫酸钾工艺 华强化工集团股份有限公司 80 万吨 / 年硝硫基复合肥项目 S1499Y 中海油山东化学工程有限责任公司 39 技术最成熟的生产方法 , 技术可靠 , 工艺过程较为简单 , 主要设备是曼海姆炉。 3 ）芒硝法 芒硝法是用芒硝与氯化钾复分解反应生成硫酸钾 , 副产氯化钠。反应通过两 步来完成，第一步在 25 ° C 下反应得到复盐钾芒硝；第二步在 60~100 ° C 下钾 芒硝与氯化钾反 ___________ 应得到硫酸钾，副产氯化钠。 该法工艺简单，对原料质量要求不高，投资省，能耗低，无污染，装置易于 大型化。但由于复盐不能充分分解，产品质量有待提高。芒硝资源丰富的地区， 采用该法生产具有较大优势。目前中国有 15 个地区的企业采用芒硝法生产硫酸 钾，总生产能力近 800 kt/ a 。 4 ）缔置法 用不溶于水的有机缔合剂与硫酸缔合，然后在
氯化钾溶液里，氯离子将缔合 剂上的硫酸根离子置换下来，与溶液中的钾离子结合生成硫酸钾。为了缔合剂的 循环使用，需要用氨解缔，在缔合剂上使氨与氯结合为氯化铵，然后根据溶解度 不同分别把硫酸钾与氯化铵结晶分离。 该法的工艺特点：常压操作、易控制，反应温度低、设备腐蚀小、寿命长， 投资少、产品成本低、无污染、副产品氯化铵是较好农用肥料。但缔合剂在生产 中容易出现中毒现象，需进一步研究开发。目前 , 采用该工艺生产的企业较少， 产量及规模较小。 5 ）硫酸铵法 利用硫酸铵与氯化钾在溶液中的复分解反应，因反应产物的溶解度有差异 , 控制浓度和温度，分离硫酸钾和氯化铵。 该法技术较成熟，但
生产装置普遍规模较小，产品硫酸钾质量差、收率低， 因此成本较高，另外在生产中氯化铵结晶效果不很理想。目前用硫酸铵法生产的 企业较少，生产能力约 100 kt/ a 。
