《海水提钾》PPT课件

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1、——第十一章海水提钾化学物质的提取11.1引言一、钾盐的用途二、钾盐的资源与生产情况11.2海水提钾技术的研究进展（*）一、化学沉淀法二、溶剂萃取法三、膜分离法四、离子交换法11.3从苦卤或浓缩海水中提钾一、苦卤提取氯化钾二、苦卤提取硫酸钾11.1引言一、钾盐的用途工业：化工基本原料，火药、炸药、玻璃、冶金等；农业：“三要素”氮、磷、钾：农业生产施肥平均水平，世界为1：0.42：0.30，中国为1：0.38：0.13。（1）氯化钾营养增补剂；胶凝剂；代盐剂；酵母食料；与食盐一样可用于农产品、水产品、畜产品、发酵品、调味品、罐头、方便食品的调味剂等。也用于强化钾（供人体电解质用）配制运动员

2、饮料等。可强化凝胶作用。农业上用作钾肥，肥效快，可用作基肥和追肥。工业上用作制造其他钾盐的原料。医疗上用以防治缺钾症。氯化钾是临床常用的电解质平衡调节药，用于治疗和预防各种原因引起的低钾血症，亦可用于心、肾性水肿以及洋地黄等强心甙中毒引起的频发性、多源性早搏或快速心率失常。（2）硝酸钾主要用于焰火、黑色火药、火柴、导火索、烛芯、烟草、彩电显像管、药物、化学试剂、催化剂、陶瓷釉彩、玻璃、复合肥料、及花卉、蔬菜、果树等经济作物的叶面喷施肥料等。另外，冶金工业、食品工业等将硝酸钾用作辅料。黑火药配方一般为硝酸钾2克，硫磺3克，木炭4.5克，其中，木炭和硫磺稍稍过量（它们会与空气中氧气反应）。（

3、3）硫酸钾用途十分广泛，经常被使用。农业上用作化学肥料。是制造钾盐的原料。染料工业用于制中间体。玻璃工业用作澄清剂。香料工业用作助剂。医药上用作缓泻剂。食品工业用作通用添加剂。还用于血清蛋白生化检验。也可用作药物、钾肥，并用于制明矾、玻璃和碳酸钾等，是可用作膳食用代盐剂。（4）高锰酸钾高锰酸钾是一种常见的强氧化剂。用途很广泛，可以用来消毒杀菌的。在工业上用作消毒剂、漂白剂等。在实验室，高锰酸钾因其强氧化性和溶液颜色鲜艳而被用于物质的鉴定，酸性高锰酸钾溶液是氧化还原滴定的重要试剂。在医学上，高锰酸钾可用于消毒、洗胃等。二、钾盐的资源与生产情况1、资源：（1）可溶性钾盐矿，（北美洲）美国、加

4、拿大，（欧洲）前苏联地区、德国和法国，95%。而绝大多数国家钾矿资源贫乏，农业所需钾肥依赖进口。（2）海水是化学资源的宝库，其中钾总溶存量达550万亿t，为陆地总储量（约170亿t）的3万倍。虽然其相对浓度仅有380mg/kg，且80余种化学元素共存，分离提取技术难度大，但从可持续利用资源角度来看，开发海水钾资源的意义和前景无疑是十分远大的。2、生产情况：世界钾盐产量（以K2O计），3000万吨，90%以上用作肥料。中国：探明钾储量仅占世界总储量的2.6%，2000年不足100万吨，钾肥来源主要依靠进口，据海关统计，年进口钾肥在500万吨以上。而且大多以液体矿为主。因此开发利用海水中钾资

5、源弥补我国钾资源严重短缺，提高农业产量具有十分重要的经济意义和战略意义。11.2海水提钾技术的研究进展自1940年挪威化学家Kielland.J获得第一个海水提钾专利权以来，世界各沿海国家投入大量的人财物力，进行海水提钾技术的研究，共提出包括化学沉淀法、溶剂萃取法、膜分离法、离子交换法等多种技术路线的上百种方法。化学沉淀法溶剂萃取法膜分离法离子交换法一、化学沉淀法化学沉淀法的基本原理是根据各种钾盐的溶解度特性，选用适宜的沉淀剂，使难溶性钾盐从海水中沉淀析出。二苦胺法硫酸钙复盐法磷酸盐法高氯酸盐法氨基三磺酸钠法四苯硼酸钠法氟硅酸盐法硫代硫酸铋钠法等1、二苦胺法二苦胺法由挪威化学家J.Kie

6、lland于1940年首先提出，并获得了一系列专利。原理：二苦胺:六硝基二苯胺(HDPA)，弱酸，较难溶于水．二苦胺钠盐、镁盐、钙盐都易溶于水，而它的钾盐则难溶于水。工艺流程：１，制备可溶性二苦胺盐：2HDPA+Mg2+→Mg(DPA)2+2H+２，沉淀钾离子：Mg(DPA)2+2K+→2KDPA↓+Mg2+３，酸解二苦胺钾盐，得到相应的可溶性无机酸钾盐，并使二苦胺再生:KDPA+HNO3→HDPA↓+KNO3二苦胺法海水提钾的优点是：选择性好，提钾效率高；缺点是价格昂贵且带来一定的污染问题。到目前为止还没有更好的化学物质可以与二苦胺相比。由于六硝基二苯胺易爆、且毒性较高，故此法很难实现

7、工业化。2、硫酸钙复盐法2K++SO42-+5CaSO4+H2O=K2SO4.5CaSO4.H2O↓或K2SO4.5CaSO4.3H2O↓正向反应（80℃），石膏加入卤水或海水中，剧烈搅拌，生成沉淀，过滤分离。逆向反应（20℃），常温下，淡水处理上述固体，硫酸钾溶解于水，硫酸钙不溶，循环使用。科威特，日本3、高氯酸盐沉淀法高氯酸钾盐溶解度很小；次氯酸钠电解得高氯酸钠；与苦卤反应得到高氯酸钾沉淀；沉淀与硫酸反应得到KHSO4与高氯酸，