钾盐矿床是蒸发岩矿床的一种,它经常和其他盐类矿床共生在一起,如石膏、芒硝、石盐等。已知世界从古生代到现代都有蒸发岩沉积,最老的钾盐产于寒武纪,泥盆纪、石炭纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪、白垩纪、第三纪以至第四纪各个地质时代均有钾盐矿床形成。 我国钾盐成矿时代主要为第四纪、白垩纪和三叠纪。其代表矿床有:1)碎屑岩系型钾盐矿床——云南勐野井白垩纪钾盐矿床。该矿地处藏滇印支地槽褶皱带,位于兰坪-思茅盆地的东南部,是白垩纪成盐期的产物。思茅拗陷东西两侧为红河、澜沧江深大断裂夹持,向北与兰坪拗陷邻接,向南延出国境,为老挝的万象盆地和泰国的呵叻盆地。矿床含盐系底板是红色为主的碎屑岩。钾盐层顶底板及夹层都是红色为主的碎屑岩。属于碎屑岩型钾盐矿床。钾盐层底部与硬砂岩呈假整合接触。主要矿物为岩盐、钾石盐、硬石膏、光卤石,并富集有Br、Li等微量元素。2)盐湖型钾盐矿床——察尔汗盐湖钾镁盐矿床,是一个现代内陆盐湖,形成于晚更新世-全新世的成盐期。这一大型钾盐矿床是在柴达木盆地演化和成盐作用发育过程中,存在有利于钾迁移、富集的地质和水文地质条件而形成的。柴达木盆地已探明的富钾盐湖,还有东台吉乃尔、西台吉乃尔、一里坪、尕斯库勒、大浪滩、昆特依、马海、大小柴旦等诸多盐湖,它们的形成与察尔汗盐湖有着密切的联系。柴达木盆地自更新世以来,随着青藏高原的总体上升,一直处在沉降中,第四纪初成为规模巨大的古湖。湖水面积可达20×104 km2,长期积累了包括钾在内的大量盐类组分,经过蒸发和浓缩,成盐作用是在闭流盆地中发育和演化。受新构造运动的影响,古湖的沉降中心屡经变迁,最初在盆地的西部茫崖大浪滩一带,尔后向东北方向转移,到晚更新世移向盆地的东南,即现在察尔汗盐湖。中早更新世末期的新构造运动,使柴达木古湖被分割瓦解。察尔汗盐湖是盆地中第四纪以来的沉降中心,湖盆面积大,又是盆地中地势最洼的地区,因而继承和积累柴达木古湖的盐类总量也最大。 (二)盐湖型钾盐的成矿规律 1.钾盐盆地的形成
钾盐的沉积一般在盐类矿物的后期,但盐类沉积的盆地到钾盐沉积阶段已发生变化。这时卤水浓缩很大,体积已浓缩到原水体的1%~1.5%,原来的盆地已为早先沉积的石盐基本填满,残余卤水则大部分渗入早期沉积的固相岩中,成为晶间卤水。钾盐盆地除少数形成于原来石盐盆地外,大多数则需重新形成,残余卤水及晶间卤水再汇入这个盆地中,蒸发形成钾盐矿床。
2.钾物质来源
作为海相盐化的钾物质来源,是大洋水蒸发结晶后期阶段的产物。内陆盐湖的钾来源于残留卤水、结晶岩、火山活动、古钾盐矿床及油田水和深层地下卤水。 3.钾盐盆地中钾的富集 首先,成盐成钾卤水在正常封闭的盆地中,蒸发作用使盐类物质按溶解度而先后沉积。剖面上成为一个旋回性构造,钾盐分布在中上部和顶部;平面上则由盆地边缘到中心,按溶解度从小到大排列:碳酸盐-硫酸盐-石盐-钾盐。其次,在钾盐盆地中,尤其内陆盆地,卤水迁移对富集钾盐十分有利,因为当卤水迁移时较不容易溶的一些盐类先后在迁移途中沉淀,给剩下易溶的钾镁盐沉淀创造了条件。如察尔汗现代钾盐湖,卤水迁移过程中,湖周围就有较多可溶盐类沉积,它们主要是碳酸盐、硫酸盐、氯化钠,并按溶解度由小到大有规律地分散于迁移途中,最后剩下的卤水钾镁含量很高,给形成钾盐矿床创造了有利条件。第三,当石盐晶间或层间的卤水回流入钾盐盆地时,其运移过程中晶间卤水或层间卤水便可选择性溶解石盐岩中的钾镁盐或浸染状的钾盐,使卤水变富。如在青海现代钾盐湖中,在湖水水位较高,也是盆内卤水浓度较淡的时候,卤水渗入到石盐岩中,对其中的钾镁盐进行选择性溶解,由于蒸发作用湖水位下降使晶间卤水回流入低凹处,这种回流的卤水很快便形成光卤石,说明经过这个过程卤水富集了钾镁盐。综上所述,钾盐矿床的形成,必须具备成钾的盆地、高浓度的卤水和持续蒸发的条件。 二、 矿 床 类 型
可溶性钾盐矿床分类有以下几种分法。(1)按成矿时代划分,可分为第四纪以前形成的古代钾盐矿床(包括中新生代陆相碎屑岩型钾盐矿床)和第四纪形成的现代钾盐矿床(盐湖型钾盐矿床);(2)按赋存状态可分为固体层状矿床和液体矿床。(3)按矿石化学组成划分可分为:1)氯化物型矿床:察尔汗盐湖钾镁盐矿床和勐野井钾盐矿床均属此类型;2)硫酸盐型:大浪滩钾盐矿床属此类型;3)混合型矿床:既有氯化物又有硫酸盐的矿床;4)硝酸盐型:新疆鄯善地区的钾硝石矿属此类型。(4)按矿床成因分类:可分为海相成因、陆相成因和深层卤水补给三种类型。 三、 典 型 矿 床 (一) 云南江城勐野井钾盐矿床
勐野井钾盐矿床系古代固体钾盐矿床。氯化物型陆相沉积。物质来源也有深成卤水沿深大断裂补给的可能。含矿层为下第三系勐野井组。矿区出露地层,自下而上有:白垩系中统(K2)、白垩系上统(K3)、下第三系(E)、上第三系(N)。下第三系自下而上划分为勐野井组、等黑组和勐腊组。勐野井组(古新统E1m)下段为主含盐层,地表为棕红色、杂色泥砾岩,夹少量泥质粉砂岩、粉砂岩,深部为各种类型的石盐岩夹粉砂岩、钾盐岩。厚度9~682 m。上部棕红色泥岩、粉砂岩,普遍含石膏。厚度10~224 m。等黑组(始新统-渐新统E2~3d)以紫红色粉砂岩、泥岩为主,厚169 m。勐腊组(渐新统E3ml)为红色砾岩、砂砾岩,夹砂岩、粉砂岩,厚度529~1 592 m。矿区主体为一个四周被断层围限的轴向北西的向斜构造(图4.9.2),延长约10 km,宽4 km。两翼地层倾角30°~40°。由于后期构造和风化剥蚀残存的勐野井组分布面积仅10 km2,盐体位于矿区中部次级背斜内,残存面积3.2 km2,中央最厚达411 m,向四周变薄尖灭,西北侧为断层F3所限,因断距大,盐体突然消失。全区石盐层平均厚度196.4 m,含NaCl平均71.67%,区内见盐深度最浅26 m,最深901 m,盐层表生淋滤带深度一般26~60 m。 图4.9.2勐野井钾盐矿床岩相略图 1.钾盐+石盐分布范围;2.石盐分布范围;3.泥岩、粉砂岩夹泥砾岩和细砂岩,含石膏团块和石膏细脉;4.泥岩、粉砂岩夹泥砾岩和细砂岩,含碳酸盐胶结物和团块;5.扒沙河组砂岩;6.曼岗组;7.断裂;8.隐伏成盐同生断裂;9.岩相界线;10.钻孔位置(矿区共有钻孔88个,图中未全部标出);11.盐泉;12.钾盐矿山 据颜仰基资料,1982,略有修改) m4-9-2.jpg
钾盐分布于石盐层中,界限不清,分布面积2.8 km2,占石盐分布面积的80%。全区有10个钾盐矿层,每个钾矿带含1~5个钾矿体。累计厚度2~81m,平均厚30m。钾矿层KCl品位一般5%~10%,全区平均8.81%,含NaCl 62.14%,水不溶物23.35%;石盐钾盐矿层含KCl 2.62%,NaCl 70.64%,水不溶物22.95%。钾盐层多在石盐层中分段富集成群,并多富集于厚度大、品位高、夹石少的盐层中、上部。钾盐矿石有青灰色钾盐岩(占38.45%)、灰绿色泥砾质钾盐岩(占44.33%)及棕红色或杂色泥砾钾盐岩(占17.22%)。主要矿石矿物为石盐、钾石盐、光卤石、钾镁盐,其他非盐类矿物有自生石英、黄铁矿、镜铁矿等。该矿品位低、质量差,大规模开采尚有困难。(二) 青海察尔汗盐湖钾镁矿床 察尔汗盐湖是目前已探明的几大内陆盐湖之一。盐湖东西长近200 km,南北宽30 km,海拔2 670~3 000 m。北部被祁连山系及其余脉环绕,南、东为昆仑山系,均是古老变质岩系及早古生代地层。远离山前至盐湖地层由中下更新统的沉积物、洪积、冲积的砂砾岩、粉细砂和粘土等组成。湖区是典型的高原干旱气候,年平均气温为0~1.4℃,年蒸发量大于降水量100多倍。湖区外围多处分布有早中更新世湖相地层(Q1+2),证明第四纪早期是柴达木古湖的一部分。察尔汗盐湖地表为干盐滩所覆盖,仅在干旱滩边缘分布着大小不等的9个卤水湖泊。其中达布逊湖面积最大,还在沉积光卤石,其他湖泊主要沉积石盐。干旱滩之下是结构松散的多孔石盐(孔隙度25%~27%),孔隙间充满晶间卤水,潜水位0.05~1.5 m。从全区看,达布逊湖水位是最低的,因此晶间卤水总是缓慢地流动补给。晶间卤水面以下普遍有光卤石、钾石盐等钾盐矿物。湖的南岸受格尔木河三角洲的影响,粉砂、亚粘土沉积物和部分细碎屑层,伸入干盐滩内,与石盐层构成相间的沉积韵律,反映成盐期内湖区气候以干旱为主,但也有间断的潮湿气候变化。经勘察和研究发现,5 800 km2的干盐滩是多期逐次形成的。盐湖浓缩的早期,卤水湖泊面积大,干盐滩只是在湖区北部边缘出现,随着湖水面积向南收缩,干盐滩从北向南逐步扩展,覆盖了湖区的大部分。整个湖区按构造、石盐层分布等特点划分为4个区段,自西向东:别勒滩区段(300勘探线以西)、达布逊区段(300~176线)、察尔汗区段(176~296线)和霍布逊区段(296线以东)。第四系地层与岩性特征,自下而上简述如下:(1)中下更新统(Q1+2)以绿灰、红棕色砂质粘土层为主,夹浅色粉砂岩、粘土层和碳质条带。层厚1 211 m。(2)上更新统(Q3)下部含盐组下部湖积层(Q3l1):以黄灰、深灰和绿灰色含石膏、石盐的细砂、粉砂为主。本层边缘厚10 m,中部仅1~2 m。下部石盐层(Q3S1):以深灰、褐灰色含石膏、泥砂的石盐为主,中部石盐较纯,边部石膏、泥砂增多。石盐层呈薄层状、条带状。下盐层最厚可达30.20 m,一般8~22 m。别勒滩区段出现K1钾盐层。中部含盐组在别勒滩和达布逊区段内,由两个湖积层和两盐层的韵律组成。Q3L2-1:以土黄色含石盐粉细砂为主,局部含石膏,察尔汗区段则以粉砂和石盐的薄互层出现,厚度1~7 m。Q3S2-1:以黄褐色和黄白色相间的含泥砂、石膏的石盐层为主,夹有薄层粉砂,厚2~4 m。Q3L2-2:以含石膏、石盐的粉砂为主,局部夹石膏、石盐的小透镜体,厚2~4 m。Q3S2-2:岩性与Q3L2-1相同,石盐多以薄层状或条带状产出,胶结不紧密,厚10~20 m。最大厚度29.30 m。在达布逊区段出现K2钾盐层。(3)全新统(Q4)上部湖积层(Q4L3):以浅黄色、灰黑色含石盐、石膏的粉砂、细砂为主,北部较粗向南变细并局部夹石盐、石膏透镜体。厚度变化大,边缘厚17 m,向中部变薄为1 m左右。在别勒滩区段局部出现K3钾盐,但分布范围不大。上部石盐层(Q4S3):以黄色、灰黄、黄褐色含泥砂、石膏的石盐层为主,夹有薄层粉砂,松散胶结。除霍布逊区段外,普遍具有K4~K7的钾盐层。本层最厚30 m,一般厚8~21 m。盐湖含盐层在4个区段分布是不同的。下部石盐层(Q3S1)由西向东变薄并尖灭,中部石盐层(Q3S2-1、Q3S2-2)的沉积中心位于达布逊区段,上部石盐层(Q4S3)分布范围最大(5 200 km)沉积中心仍位于达布逊区段。盐层的空间分布,从Q3S1~Q4S3说明察尔汗盐湖由晚更新世到全新世成盐作用增强,大量钾盐层出现于Q4S3盐层,表明盐湖已发展到晚期阶段。下部含盐组的石盐层(Q3S1)胶结紧密,中、上含盐组盐层较松散,富含晶间卤水。根据钾盐的赋存状态,盐湖钾资源包括固体钾盐沉积层和卤水钾矿。前者KCl含量大于2%,包括K1—K7和达布逊湖新生光卤石沉积层;卤水钾矿包括表面卤水和晶间卤水钾矿。
1.固体钾盐沉积层
(1)K1—K7钾盐层钾盐层的主体为含浸染状光卤石的石盐层,分布范围广泛,特别是Q4S3盐层中几乎遍及别勒滩、达布逊、察尔汗3个区段,与不含光卤石的石盐层之间无明显的界限。仅按KCl含量大于2%来划分,大致可圈出K1—K7 7个含光卤石的石盐层。光卤石呈半自形晶,粒径0.3~1 cm,光卤石含量不等,一般为5%~10%,石盐达80%以上,含有少量石膏、粉砂和淤泥等。Q4S3盐层固相钾盐沉积分布见图4.9.3。 图4.9.3察尔汗盐湖Q4S3盐层固相钾盐沉积分布示意图(据《中国矿床》) 1.光卤石层分布区;2.含浸染状光卤石的石盐层分布区; 3.达布逊湖滨新生光卤石沉积分布区;4.卤水湖 m4-9-3.jpg
(2)达布逊湖现代光卤石沉积层察尔汗盐湖区内,除南、北霍布逊湖外,其余各湖都有不同规模的新生光卤石层出现,其中达布逊湖北岸规模最大。以1966年为例,8月以前,光卤石大量沉积于北部湖滨带,长约32 km,宽一般为1~2km,最宽3.2 km,最大厚度0.59 m,西薄东厚。KCl含量17.98%,一般为10%左右。
2.卤水钾矿
(1)地表卤水 以达布逊湖为例,1958年11月测量,面积为354.67 km2,1966年8月再度测量,湖域面积缩小为184 km2。湖区面积随气候变化,湖水的KCl含量也随之有明显的不同。同一季节,湖区不同部位含盐量和含钾量也有差异,表现为南北方向有分带性,远离格尔木河口的北岸含盐量和含钾量高。
(2)晶间卤水 钾矿在表层盐壳之下,从距地表0.05~0.5 m左右到Q3S1均充满卤水。各石盐层之间为细碎屑层所隔。含钾晶间卤水主要赋存在Q3S2和Q4S3内,矿化度一般为310~400 g/L。主要组分是K+、Na+、Mg2+、Cl-。盐湖卤水化学组成见表4.9.3。 表4.9.3青海察尔汗盐湖卤水化学组成 t4-9-3.jpg
晶间卤水在垂直方向上的变化,总的趋势是KCl含量由上向下变低,矿化度则向下增大。也有局部出现反常的,同一盐层的上部和下部浓缩中心往往不一致。晶间卤水是察尔汗盐湖钾盐矿床的主要开采对象,含钾高,储量大。第Ⅰ含水层和第Ⅱ含水层,卤水量约214亿m3。察尔汗盐湖不仅是我国目前已探明储量最大的钾盐矿床,而且也是特大型石盐矿床和大型MgCl2矿床。此外,卤水中含有Li、B、Br、I、Rb、Cs等有益元素,具有很大的综合利用价值
回答高钾肥料有氯化钾、硫酸钾、磷酸二氢钾、硝酸钾、草木灰等。其中氯化钾的钾含量在60%左右,硫酸钾的钾含量在50%-54%左右,硝酸钾的钾含量在46%左右,磷酸二氢钾的钾含量在28.72%左右,草木灰的钾含量在6%-12%左右。
一、高钾肥料有哪些
1、高钾肥料是指钾元素含量较高的肥料,常见的有:氯化钾、硫酸钾、磷酸二氢钾、硝酸钾、草木灰等,其中钾含量最高的肥料是氯化钾。
2、钾肥可以提高作物体内将近60种酶的活性,增强作物的光合作用,促进蛋白质、碳水化合物和营养物质的生成,改善作物的品质,延长作物的存储时间,还可以促进作物开花结果,增加作物的产量,同时增强作物的抗旱、抗寒、抗倒伏、抗病能力。
二、高钾肥料中的钾含量是多少
1、氯化钾:肥料中钾的含量在60%左右,可以用作基肥、追肥,但不宜用于种肥,用作基肥时,在播种前10-15天左右使用,用作追肥时,需要等到幼苗长大后使用。不能用在烟草、甜菜、甘蔗等忌氯作物上。
2、硫酸钾:肥料中钾的含量在50%-54%左右,可以用作基肥、追肥、种肥和根外追肥,用作基肥时,需要深施覆土,用作追肥时,需要条施或穴施到根系较密集的土层,用作种肥时,每亩使用1.5-2.5kg,用作根外追肥时,兑水稀释成2%-3%再使用。
3、硝酸钾:肥料中钾的含量在46%左右,可以直接施加在土壤表面,对于烟草、甜菜、甘蔗等忌氯作物使用效果更佳。
4、磷酸二氢钾:肥料中钾的含量在28.72%左右,氧化二钾的含量在34%左右,一般可以用作叶面肥使用,能够增加作物产量,防治作物早衰。
5、草木灰:肥料中钾的含量在6%-12%左右,是一种成本低廉、养分齐全、肥效明显的无机农家肥,可以追施在水稻田中。
钾盐,是指天然含钾矿物。包括钾石岩、钾盐镁矾、光卤石、硫酸镁石和氯化钾等。钾盐一般都是可溶性的,有很高的纯度。钾盐矿存在于地壳表层或将要干涸的湖泊和海洋的卤水中,最重要的钾盐矿发现于德国、俄罗斯、加拿大、义大利、法国、西班牙和美国。世界上95%的钾盐产品用作肥料,5%用于工业。1839年4月,德国钻探盐矿时发现了钾盐矿床,此后发展钾盐工业,使钾肥的施用量迅速增加。1904年,德国人又在上莱茵河发现钾盐矿床。1910年、1915年德国和法国的两个钾盐矿床开始工业规模生产。在第一次世界大战前,德国几乎控制了世界的钾盐市场。2005年,国际钾盐市场三分之一以上的钾盐产品来自加拿大。
目前,世界上已发现的钾盐矿床和含钾盐湖卤水,分布在六大洲的二十六个国家,尤以加拿大、哈萨克斯坦、俄罗斯、波兰为甚。
基本介绍中文名 :钾盐 成分 :KCl,常含溴 晶体 :立方体 比重 :1.97—1.99 简介,理化特性,化学组成,鉴定特征,成因产地,用途,分布情况,工艺特性,钾盐标准,其他钾盐,硫酸钾,硫酸铝钾,溴化钾,氰化钾,硝酸钾,现状趋势,原料特点,不可溶,发展持续, 简介 钾盐是指含钾的矿物,分为可溶性钾盐矿物和不可溶性含钾的铝矽酸盐矿物。世界上95%的钾盐产品用作肥料,5%用于工业。 钾盐矿床包括可溶性含钾矿物和卤水的总称,是含钾水体经过蒸发浓缩、沉积形成。可溶性固体钾盐矿床(如钾石盐、光卤石、杂卤石等)和含钾卤水。钾盐矿主要用于制造钾肥。主要产品有氯化钾和硫酸钾,是农业不可缺少的三大肥料之一,只有少量产品作为化工原料,套用在工业方面。 钾盐 目前,我国已查明钾盐资源储量不大,尚难满足农业对钾肥的需求。因此,钾盐矿被国家列入急缺矿种之一。 名称来源源于一位德国化学家的名字Sylvite。 理化特性 晶系和空间群:等轴晶系,Fm3m;晶胞参数:a0=0.6278nm 钾盐 形态:晶体常呈立方体,偶尔呈八面体,集合体通常为粒状或致密粒状,以皮壳状、块状或粒状产出 颜色:纯净时无色透明,常呈微白,灰色,微蓝色,黄色,紫色或红色 条痕:白色 透明度:透明-半透明 光泽:玻璃光泽 硬度:1.5-2 解理和断口:三组互相垂直解理,参差状断口 比重:1.99g/cm3;g/cm3 其他性质:味苦咸且涩,易溶于水。焰色反应呈紫色 化学组成 K 52.5%,Cl 47.5%。常含微量Rb、Cs的类质同像混入物和包裹体等。 鉴定特征 像食盐一样溶于冷水,但是有股苦味且涩 钾盐 成因产地 为一种蒸发沉积矿物,由含盐溶液沉积而成,因而常见于干涸盐湖中,与石盐、石膏、杂卤石、光卤石和硬石膏共生;世界上钾盐资源丰富,储量丰富国家有加拿大、哈萨克斯坦、波兰、伊朗、俄罗斯等,中国钾盐的主要产地有青海柴达木现代盐湖、新疆罗布泊现代盐湖和云南勐野井固体钾盐矿。 用途 钾盐矿主要用于制造工业用钾化合物和钾肥;世界上95%的钾盐产品用作肥料,5%用于工业。在化学工业中约有30多种产品由钾组成,主要有氯化钾、氢氧化钾、硫酸钾、碳酸钾、氰化钾、高锰酸钾、溴化钾、碘化钾等。按工业用途,35%用于生产洁净剂,25%以碳酸盐和硝酸盐形式用于玻璃和陶瓷工业中,20%用于纺织和染色,13%制化学药品;其余用于罐头工业、皮革工业、电器和冶金工业等。钾的氯酸盐、过磷酸盐和硝酸盐是制造火柴、焰火、炸药和火箭的重要原料。钾的化合物还用于印刷、电池、电子管、照相等工业部门,此外也用于航空汽油及钢铁、铝合金的热处理。 钾肥 钾肥是农业三大肥料之一,对绝大多数作物都有明显的增产效果,钾肥主要为氯化钾和硫酸钾,属酸性肥料。氯化钾用量大,适于水稻、麦类、玉米、棉花等作物,氯对它们没有妨害;硫酸钾适于麻类、菸叶、甘蔗、葡萄、甜菜、茶叶等经济作物。 分布情况 中国钾盐保有储量以KCl计为11亿吨(2009年全国矿产储量通报)。 钾石盐 中国已探明储量的矿区主要分布在青海、云南、山东、新疆、甘肃和四川等省区。青海省柴达木盆地察尔汗盐湖,是中国含钾盐湖卤水资源非常丰富的地区,在五千八百多平方公里的面积内,蕴藏着巨量的氯化钾;近年来发现并评价的新疆罗布泊盐湖,已经规模生产,称为我国第一大钾肥生产基地。云南省思茅地区勐野井钾石盐矿,是中国于1963年发现的第一个陆相古代固体钾盐矿床。 目前,中国已查明的可溶性钾盐资源储量不大,尚难满足农业对钾肥的需求。因此,钾盐矿被国家列入急缺矿产资源之一。 工艺特性 钾盐矿物与其他一般矿物相比,有它自己的工艺特性:(1)具有可溶性:钾盐矿物大多数易溶于水,而且比其他的盐类矿物的溶解度还要大一些。因此在其形成矿床时,就需要更为有利的条件,形成以后,还可能受地表水或地下水的影响而被溶解或转变为不含钾的矿物。在开采利用时,也要有特殊的措施,充分考虑到钾盐矿的这一特性。 光卤石 (2)具有变化性:钾盐矿物易于变化,在成矿期间,不同浓度或不同成分的地表水或地下水的影响,或者温度变化时的影响,都可能使它们由一种矿物变成另一种矿物,这就是钾盐矿床矿物成分比较复杂的原因之一。这种易于变化的特点,当然也给钾盐矿的开采、利用提出了需要特别注意的课题。温度的变化、母液组成的变化、带入水量的变化等等因素,都有它的特殊性。(3)具有相似性:钾盐矿物的物理性质彼此很相似,密度都小于3克/厘米、硬度都小于4、颜色也相近,因此,肉眼鉴定比较困难。 杂卤石 (4)具有吸湿性,钾盐矿物大多具有一定的吸湿性,易潮解。不论是采出的原矿石或是经过加工获得的成品,都具有这一特点。因此在运输、贮存等过程中,要有防潮、防结块措施。主要的钾盐矿物,按吸湿性递减程度,可排列如下,光卤石、无水钾镁矾、钾盐镁矾、钾石盐。 (5)组成复杂性:钾盐矿物在形成矿床时,多与石盐共生,有时石盐含量往往大大超过钾盐含量;其次总多少含有一些硫酸盐类、碳酸盐类和粘土等杂质。因此在加工利用时,给分离带来一定的困难,造成工艺流程复杂,产品质量受到影响。 钾盐标准 1.有用元素及主要伴生元素对原料的影响有用元素的品位决定着对原料的加工方法。当采用溶解结晶法加工钾盐矿时,主要要求矿石有用元素的品位;而采用浮选法选别钾盐矿时,除了要求矿石品位外,还有一个水不溶物,特别是细泥含量的要求。 正长石 石盐、水不溶物及钙、镁等矿物是影响产品质量的主要伴生矿物。影响其在化工等工业领域的套用。 2.国家标准 由于中国的钾盐矿山与加工厂(如钾肥厂)是联合体,最终检验的是加工后的产品质量。因此,对钾盐矿石至今尚无统一标准。氯化钾产品的国家标准适用于由盐田日晒光卤石和钾石盐矿经浮选法或溶解结晶法加工制取的工业或农业用的氯化钾产品。 其他钾盐 硫酸钾 无色或白色结晶、颗粒或粉末。无气味。味苦。质硬。在空气中稳定。1g溶于8.3ml水、4ml沸水、75ml甘油,不溶於乙醇。氯化钾、硫酸铵可以增加其水中的溶解度,但几乎不溶于硫酸铵的饱和溶液。水溶液呈中性,pH约为7。相对密度2.66。熔点1067℃。主要用途有血清蛋白生化检验、凯氏定氮用催化剂、制备其他钾盐、化肥、药物、制备玻璃、明矾等。 硫酸钾粉末 硫酸铝钾 硫酸铝钾,无色结晶或粉末。无气味,微甜而有涩味、有收敛性。在干燥空气中风化失去结晶水,在潮湿空气中溶化淌水。易溶于甘油,能溶于水,水溶液呈酸性反应,水解后有氢氧化铝胶状物沉淀。不溶于醇和丙酮。熔点92.5℃。60~65℃硫酸干燥时失去9分子水,在200℃时十二个结晶水完全失去,更高温度分解出三氧化硫。 硫酸铝钾晶体 溴化钾 溴化钾,化学式KBr,相对分子质量:119.00。无色结晶或白色粉末,有强烈咸味,见光色变黄。稍有吸湿性。1g溶于1.5ml水,水溶液呈中性。相对密度(d254)2.75。熔点730℃。沸点1435℃。有 *** 性。主要用于光谱分析,点滴分析测定铜及银,极谱分析铟、镉和砷。显影剂。农药分析, 氰化钾 白色圆球形硬块,粒状或结晶性粉末,剧毒。在湿空气中潮解并放出微量的氰化氢气体。易溶于水,微溶于醇,水溶液呈强碱性,并很快水解。密度1.857g/cm^3,沸点1497℃,熔点563℃。接触皮肤的伤口或吸入微量粉末即可中毒死亡。与酸接触分解能放出剧毒的氰化氢气体,与氯酸盐或亚硝酸钠混合能发生爆炸。 硝酸钾 硝酸钾在农业市场用途十分广泛,硝酸钾属于二元复合肥。硝酸钾是无氯钾、氮复合肥料,植物营养素钾、氮的总含量可达60%左右,具有良好的物理化学性质。硝酸钾施用于菸草具有肥效高,易吸收,促进幼苗早发,增加菸草产量,对提高菸草品质有着重要作用。 现状趋势 1.开发利用现状、存在问题及解决对策 钾盐 中国钾盐资源被发现者尚不多,钾肥生产还不能满足国内日益增长的需求,绝大部分依赖进口。国内氮、磷、钾肥施用比例仅为1:0.28:0.1左右,与世界平均比例(约为1:0.47:0.34)相差大。针对钾盐资源的不足,除积极做好国内资源的探查及开发利用工作外,还需充分利用国外资源,考虑投资开发邻近国家钾盐矿产资源,建立国外供矿基地。 2.发展趋势 可溶性钾盐矿的缺乏,更大范围的钾资源(不溶性钾资源)的开发利用受到重视,如明矾石、钾长石、含钾砂页岩等。明矾石含K2O约10%,除可用于提取明矾外,也可用于制取钾肥。 原料特点 (一) 可溶性钾盐矿物 可溶性钾盐矿物包括自然界形成的各种含钾的氯化物、硫酸盐、硝酸盐、硼酸盐以及含有钠、镁、钙的复盐。它们可以成为无水化合物或含水化合物,其中有的还含微量的Li、Rb、Cs、Sr、Br、I、B等元素。主要矿物有钾石盐、光卤石、钾盐镁矾、无水钾镁矾和杂卤石等。 1.钾石盐(KCl) 化学组成:K 52.4%,Cl 47.6%。常含液态和气态包裹物:主要是氮,其次为碳酸气、氢和甲烷,有时含氦。机械混入物常见NaCl和Fe2O3。类质同象混入物常为KBr(0.1%以下)和极少量的RbCl、CsCl。 结晶形态:等轴晶系。晶体呈立方体或立方体与八面体之聚形,集合体常为致密粒状块体,有时具层状构造。 物理性质:纯钾石盐无色透明,但由于杂质污染可以呈红色、玫瑰色、黄色、乳白色(含细微气泡)。玻璃光泽。硬度1.5~2,性脆,比重1.97~1.99。解理平行极完全。有辣味。易溶于水,具吸湿性。 2.光卤石(MgCl2·KCl·6H2O) 化学组成:K 14.1%,Mg 8.7%,Cl 38.3%,H2O 38.9%。含少量类质同象混入物Br(0.2%以下)、Rb、Cs(万分之几),偶含Li、Te。机械混入物有NaCl、KCl、CaSO4、Fe2O3、粘土、盐水滴与气态包裹物(N2、H2、CH4混合气体)。 结晶形态:斜方双锥对称形式。晶体极少,多呈致密粒状块体,脉状光卤石呈纤维状。 物理性质:纯的无色透明,常因含杂质而染成红色、褐色、黄色。新鲜断口玻璃光泽,在空气中很快变暗而呈油脂光泽。硬度2~3,比重1.6。无解理易碎,断口不规则或贝壳状。具极强的吸湿性,在空气中易潮解。味辣苦。发强萤光。当溶于水中时发出特殊的碎裂声,这是因为含有处在高压下的气泡所致。 3.钾盐镁矾(KCl·MgSO4·3H2O) 化学组成:K 15.7%,Mg 9.8%,Cl 14.2%,SO 38.6%,H2O 21.7%。 结晶形态:单斜晶系。单晶(扁平状或柱状)少见,通常为细粒块状集合体,有的在空隙中呈纤维状。解理沿完全。 物理性质:无色,但常常被其中所含铁质染成红色或灰黄色。玻璃光泽。硬度2.5~3,比重2.15。易溶于水。味苦咸。不吸水。 4.无水钾镁矾(K2SO4·2MgSO4) 化学组成:约为K2O 22.7%,MgO 19.43%,SO3 57.87%,含少量的溴。 结晶形态:等轴晶系,三角四面体对称形式。晶体少见,常呈粒状块体或分散的颗粒。 物理性质:浅灰至无色。无解理,贝壳状断口。玻璃光泽,性脆,硬度3~4,比重2.83。晶体中常包裹石盐、硬石膏及其他物质。在水中溶解缓慢。稍加热即变白。 5.杂卤石[K2MgCa2(SO4)4·2H2O] 化学组成:K 12.9%,Mg 4.03%,Ca 13.29%,SO 63.73%,H2O 5.98%。 结晶形态:三斜晶系,轴面对称形式。但晶体少见,常呈致密粒状块体,或呈纤维状、片状集合体。 物理性质:透明无色,有时为白色或微带浅灰、淡黄、肉红,有时也呈砖红色。玻璃光泽,但常常是暗淡无光。硬度2.5~3,比重2.72~2.78。一组柱面解理完全。略带咸辣味。溶于水而剩下石膏。 6.钾镁矾[K2Mg(SO4)2·4H2O] 化学组成:K2O 25.69%,MgO 10.99%,SO3 43.67%,H2O 19.65%。 结晶形态:单斜晶系,柱体对称形式。一般呈块状集合体。 物理性质:透明无色或淡黄色。蜡状光泽至玻璃光泽。贝壳状断口。味苦。硬度2.5~3.0。比重2.201。 7.软钾镁矾[K2Mg(SO4)2·6H2O] 化学组成:K2O 23.39%,MgO 10.01%,SO3 39.76%,H2O 26.84%。 结晶形态:单斜晶系。柱体对称形式。集合体呈细粒或纤维状。 物理性质:透明无色或白色,由于含杂质,有时也具浅红、浅黄和灰色。玻璃光泽。具苦味。易溶于水。比重2.1,硬度2.5。 8.钾石膏(K2SO4·CaSO4·H2O) 化学组成:K2O 28.68%,CaO 17.08%,SO3 48.75%,H2O 5.49%。 结晶形态:单斜晶系,柱体对称形式。解理平行和完全,清楚。集合体为板状、叶片状。 物理性质:无色,或因含有杂质而具浅黄色和乳白色。玻璃光泽。贝壳状断口。硬度2.5,比重2.579。微溶于水。 光性特征:二轴负晶,重折率为0.018。 不可溶 不可溶含钾矿物,主要是含钾铝矽酸盐矿物及富钾岩石,大多是以造岩矿物产于各种岩石之中,如长石、云母,在自然界中分布广泛。最常见矿物有: 1.正长石K[AlSi3O3],含K2O 16.5% 单斜晶系,晶体常呈短柱状或厚板状。肉红色、浅黄红色,玻璃光泽,硬度6~6.5。正长石主要产于酸性、碱性和一部分中性火成岩中,如花岗岩、正长岩。也产于各种片麻岩和混合岩中,沉积岩中亦有分布。 2.霞石Na[AlSiO4],也含有K2O 霞石在高温下形成Na[AlSiO4]和K[AlSiO4]固溶体连续系列,K[AlSiO4]分子的含量变化于5%~20%之间。国外已利用霞石生产钾肥。 3.明矾石 K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O 明矾石矿物属三方晶系,通常为细粒状、致密块状的集合体,纯净者无色,白色,但常带浅黄色。玻璃光泽或土状光泽。硬度3.5~4,比重2.6~2.9。明矾石是中酸性火山喷出岩经蚀变后的产物,安徽、浙江等省广泛分布,产于火山岩和火山凝灰岩中。明矾石可制取钾明矾、硫酸钾等。 发展持续 日前,主题为“中国钾盐钾肥可持续发展”的中国无机盐工业协会钾盐(肥)行业分会第七届年会在上海召开。会议由中国无机盐工业协会钾盐(肥)行业分会、中国农业大学资源环境与粮食安全研究中心联合主办。国家发改委、商务部相关领导以及全国农技推广服务中心土肥处处长李荣、中国无机盐工业协会会长吴明钰、秘书长陶连印,钾盐(肥)行业分会会长李刚出席会议。行业分会秘书长刘富昌主持并宣读了工作报告,副秘书长亓昭英做了本年度中国钾盐钾肥行业运行情况报告。近200位来自国内外的钾盐、钾肥行业人士参加盛会,共同探讨行业发展。 针对目前我国钾盐开发的情况,中国石化联合会产业发展部副主任、中国无机盐工业协会秘书长王孝峰对中国钾肥产业的发展提出战略思考。他认为,目前钾盐开采应防止国内钾资源的过度开发,否则可能造成资源浪费、综合利用跟不上、生产装置服务年限过短等方面问题。
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