氫氧化鉀生產(chǎn)概況

本文格式為Word版，下載可任意編輯——?dú)溲趸浬a(chǎn)概況國(guó)內(nèi)外氫氧化鉀生產(chǎn)概況

1概述

氫氧化鉀又名苛性鉀，分子量56.11，白色斜方結(jié)晶，工業(yè)品分固、液體兩種，固態(tài)為白色或淺灰色片、塊棒狀桶狀等。比重2.044（20℃）熔點(diǎn)360.4℃,沸點(diǎn)1320-1324℃；屬?gòu)?qiáng)堿，腐蝕性強(qiáng)，易溶于水，且放出大量溶解熱。吸水性極強(qiáng)。吸收CO2逐漸變?yōu)镵2CO3，是基礎(chǔ)化工原料之一。廣泛應(yīng)用于高錳酸鉀、碳酸鉀等鉀鹽和鉀堿的生產(chǎn)、在醫(yī)藥工業(yè)中，用于生產(chǎn)鉀硼氫、安體舒通、沙肝醇、黃體酮、丙酸睪丸素等。在輕工業(yè)中用于生產(chǎn)鉀肥皂、堿性電池、打扮品。在染料工業(yè)中，用于生產(chǎn)還原染料，如還原藍(lán)RSN等。在電化工業(yè)中，用于電鍍、雕刻等。在紡織工業(yè)中，用作印染、漂白和絲光，并大量用作制造人造纖維，是聚酯纖維的主要原料，此外，還在合成橡膠，食品添加劑、發(fā)酵、紙張分量劑、冶金加熱劑，皮革脫脂等方面應(yīng)用。由于氯化鉀價(jià)格較貴，因此氫氧化鉀的用途也受到一定限制。該產(chǎn)品的用途有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。

生產(chǎn)氫氧化鉀主要原料是氯化鉀和電力，國(guó)內(nèi)產(chǎn)氯化鉀產(chǎn)量很少（主要產(chǎn)于我國(guó)青海省，總產(chǎn)量還不足一百萬(wàn)噸/年），我國(guó)是鉀資源貧乏國(guó)家之一，所以每年需從俄羅斯、加拿大、以色列、約旦、西班牙、德國(guó)等國(guó)進(jìn)口大量氯化鉀用于鉀肥生產(chǎn)。從上世紀(jì)90年代每年進(jìn)口總量200多萬(wàn)噸，逐年遞增到2023年的664.8萬(wàn)噸。其中30%以上是從俄羅斯進(jìn)口，主要產(chǎn)地在俄羅斯烏拉爾產(chǎn)區(qū)（協(xié)會(huì)曾組織企業(yè)到該產(chǎn)地進(jìn)行實(shí)地考察，該地產(chǎn)氯化鉀質(zhì)量基本能滿(mǎn)足氫氧化鉀生產(chǎn)需要，且價(jià)格較低），離岸口岸，水、陸路均有，在進(jìn)口氯化鉀中，國(guó)內(nèi)氫氧化鉀生產(chǎn)占用量約25~30

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萬(wàn)噸，占全部進(jìn)口量約二十分之一，受種種因素約束，氫氧化鉀生產(chǎn)廠所購(gòu)的氯化鉀大都是轉(zhuǎn)二~三次手的貨源，所以到廠價(jià)較高，從有關(guān)部門(mén)得知，2023年1月份，氯化鉀進(jìn)口到岸價(jià)約920元/噸，然而企業(yè)所購(gòu)得氯化鉀到廠價(jià)高達(dá)1150~1300元/t，扣除運(yùn)費(fèi)，較由企業(yè)自己組織進(jìn)口高出100多元。從而造成國(guó)內(nèi)氫氧化鉀產(chǎn)品成本較高，影響到該產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)力，企業(yè)不能直接進(jìn)口氯化鉀，不符合市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)律，應(yīng)進(jìn)一步深化改革。

進(jìn)口及國(guó)產(chǎn)氯化鉀質(zhì)量狀況見(jiàn)表如下：

進(jìn)口及國(guó)產(chǎn)氯化鉀質(zhì)量狀況表單位%種氯化鉀鈣、鎂量硫酸根類(lèi)1＞99＜0.01＜0.12＞96-970.10.1-0.23≥90≤0.4＜1.5氯化鈉＜0.08＜1.0≤3水份＜0.54其它＜0.025備注進(jìn)口進(jìn)口國(guó)產(chǎn)從上表可見(jiàn)，國(guó)產(chǎn)氯化鉀品質(zhì)低，雜質(zhì)高，若用于氫氧化鉀生產(chǎn)，將嚴(yán)重影響下游產(chǎn)品質(zhì)量，（如碳酸鉀）故企業(yè)很少全部采用國(guó)產(chǎn)氯化鉀生產(chǎn)氫氧化鉀，如將國(guó)產(chǎn)氯化鉀進(jìn)行再精制，其售價(jià)將大大高于進(jìn)口氯化鉀價(jià)格，相對(duì)下游產(chǎn)品成本將會(huì)提高好多，所以，只有少數(shù)企業(yè)在無(wú)奈的狀況下用少量國(guó)產(chǎn)氯化鉀參入原料中作生產(chǎn)之用。

2生產(chǎn)工藝及質(zhì)量比較

國(guó)內(nèi)氫氧化鉀采用兩種工藝流程，一是隔膜法（金屬陽(yáng)極），二是離子膜法，從整體上看氫氧化鉀生產(chǎn)與氫氧化鈉生產(chǎn)工藝基本一致（工序流程然同）。區(qū)別僅在于原、輔材料與操作控制有一定差異。

（1）隔膜法（金屬陽(yáng)極）電解制取氫氧化鉀工藝流程簡(jiǎn)敘如下：將精制后符合電解需要的水溶液氯化鉀不斷地注入金屬陽(yáng)極電解槽中，通以

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直流電進(jìn)行電解，生成氫氧化鉀陰極室流出，通過(guò)蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮得到液體氫氧化鉀產(chǎn)品，如繼續(xù)濃縮、經(jīng)脫色、制片，得固體氫氧化鉀產(chǎn)品。其反應(yīng)式如下：

（2）離子膜法電解制取氫氧化鉀工藝流程示看法圖2。

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用氯化鉀為原料，從離子膜電解槽流出的淡鹽水經(jīng)過(guò)脫氯塔脫去氯氣，進(jìn)入鹽水飽和槽制成飽和鹽水，而后再參與氫氧化鉀、碳酸鉀等化學(xué)品，鹽水進(jìn)入澄清槽澄清，但是從澄清槽出來(lái)的一次精制鹽水還有一些是懸浮物，對(duì)鹽水精制的螯合樹(shù)脂塔將產(chǎn)生不良影響，一般要求鹽水中的懸浮物小于1PPm，因此需要經(jīng)過(guò)鹽水過(guò)濾器過(guò)濾。而后經(jīng)過(guò)二次精制，即鹽水進(jìn)入螯合樹(shù)脂塔除去其中的鈣、鎂，就可以加到離子膜電解槽的陽(yáng)極室；與此同時(shí)，純水和液堿一同進(jìn)到陰極室。通入直流電后，在陽(yáng)極室產(chǎn)生氯氣和流出淡鹽水經(jīng)分開(kāi)器分開(kāi)，氯氣輸送到氯氣總管，淡鹽水一般含KCl200-220g/l，經(jīng)脫氯氣去飽和槽。在電解槽的陰極室產(chǎn)生氫氣和30-32%液堿同樣也經(jīng)過(guò)分開(kāi)器，氫氣輸送到氫氧總管。30-32%的液堿可以作為商品出售，也可以送到蒸發(fā)裝置蒸濃到48%的液堿，作商品出售，再濃縮即可制成片、固體氫氧化鉀產(chǎn)品。

（3）由于生產(chǎn)工藝區(qū)別，產(chǎn)品質(zhì)量也有一定差異，離子膜法產(chǎn)出的產(chǎn)品較隔膜法產(chǎn)品雜質(zhì)相對(duì)少、品質(zhì)高，成本價(jià)稍高，售價(jià)略高。表2、表3分別為離子膜法及隔膜法的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

表2離子膜法氫氧化鉀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)HG/T3688-2000

指標(biāo)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)%優(yōu)等品一等品95.090.0氫氧化鉀（KOH）含量≥0.50.5碳酸鉀（K2CO3）含量≤0.0050.005氯化物（以CL）計(jì)量≤0.00050.0005鐵（Fe）含量≤0.0050.005硫酸鹽（以SO4計(jì)）含量≤0.0005硝酸鹽及亞硝酸鹽（以N計(jì)）含量0.00050.80.8鈉（Na）含量0.0050.005磷酸鹽（以PO4計(jì)）含量0.010.01硅酸鹽（以SiO3計(jì)）含量項(xiàng)目

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鋁（Al）含量鈣（Ca）含量鎳（Ni）含量重金屬（以pb計(jì)）含量0.0020.0050.00050.0020.0020.0050.00050.002注：用戶(hù)對(duì)鈉（Na）指標(biāo)無(wú)要求時(shí)，可不控制；高品質(zhì)片狀氫氧化鉀應(yīng)為白色。

表3隔膜法氫氧化鉀質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB/T1919-2000質(zhì)量分?jǐn)?shù)%品種片堿固堿固堿液堿液堿品級(jí)一等品一等品合格品一等品合格品主含量K2CO3≥90.0≤2.5≥90.0≤2.5≥88.0≤3.0≥48.0≤1.2≥45.0≤1.5Cl≤1.0≤1.0≤1.4≤0.5≤0.7Fe≤0.05≤0.05≤0.07Na≤2.0≤2.0≤2.0≤1.5≤1.5包裝軟包裝鐵桶裝槽車(chē)槽車(chē)國(guó)內(nèi)產(chǎn)氫氧化鉀品種規(guī)格大約為片堿占40%，固堿(桶堿)占30%，液體堿30%。

3產(chǎn)品消耗定額3.1離子膜法

氯化鉀1350kg/t（折百）；蒸汽2t/t；電耗2000kW·/t；綜合能耗1300kg（標(biāo)準(zhǔn)）/t。

3.2隔膜法（金屬陽(yáng)極）

氯化鉀1350kg/t（折百）；蒸汽7.5t/t；電耗2150kW·/t；綜合能耗2000kg標(biāo)準(zhǔn)/t。

4國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)能力狀況