鉀鹽，是指天然含鉀礦物。包括鉀石岩、鉀鹽鎂礬、光鹵石、硫酸鎂石和氯化鉀等。鉀鹽一般都是可溶性的，有很高的純度。鉀鹽礦存在於地殼表層或將要乾涸的湖泊和海洋的滷水中，最重要的鉀鹽礦發現於德國、俄羅斯、加拿大、義大利、法國、西班牙和美國。世界上95%的鉀鹽產品用作肥料，5%用於工業。1839年4月，德國鑽探鹽礦時發現了鉀鹽礦床，此後發展鉀鹽工業，使鉀肥的施用量迅速增加。1904年，德國人又在上萊茵河發現鉀鹽礦床。1910年、1915年德國和法國的兩個鉀鹽礦床開始工業規模生產。在第一次世界大戰前，德國幾乎控制了世界的鉀鹽市場。2005年，國際鉀鹽市場三分之一以上的鉀鹽產品來自加拿大。
目前，世界上已發現的鉀鹽礦床和含鉀鹽湖滷水，分布在六大洲的二十六個國家,尤以加拿大、哈薩克斯坦、俄羅斯、波蘭為甚。
基本介紹
- 中文名：鉀鹽
- 成分：KCl，常含溴
- 晶體：立方體
- 比重：1.97—1.99
簡介,理化特性,化學組成,鑑定特徵,成因產地,用途,分布情況,工藝特性,鉀鹽標準,其他鉀鹽,硫酸鉀,硫酸鋁鉀,溴化鉀,氰化鉀,硝酸鉀,現狀趨勢,原料特點,不可溶,發展持續,
簡介
鉀鹽礦床包括可溶性含鉀礦物和滷水的總稱，是含鉀水體經過蒸發濃縮、沉積形成。可溶性固體鉀鹽礦床(如鉀石鹽、光鹵石、雜鹵石等)和含鉀滷水。鉀鹽礦主要用於製造鉀肥。主要產品有氯化鉀和硫酸鉀，是農業不可缺少的三大肥料之一，只有少量產品作為化工原料，套用在工業方面。
鉀鹽
鉀鹽目前，我國已查明鉀鹽資源儲量不大，尚難滿足農業對鉀肥的需求。因此，鉀鹽礦被國家列入急缺礦種之一。
名稱來源源於一位德國化學家的名字Sylvite。
理化特性
晶系和空間群：等軸晶系，Fm3m；晶胞參數：a0=0.6278nm
鉀鹽
鉀鹽形態：晶體常呈立方體，偶爾呈八面體，集合體通常為粒狀或緻密粒狀，以皮殼狀、塊狀或粒狀產出
顏色：純淨時無色透明，常呈微白，灰色，微藍色，黃色，紫色或紅色
條痕：白色
透明度：透明-半透明
光澤：玻璃光澤
硬度：1.5-2
解理和斷口：三組互相垂直解理，參差狀斷口
比重：1.99g/cm3；g/cm3
其他性質：味苦鹹且澀，易溶於水。焰色反應呈紫色
化學組成
K 52.5%，Cl 47.5%。常含微量Rb、Cs的類質同像混入物和包裹體等。
鑑定特徵
像食鹽一樣溶於冷水，但是有股苦味且澀
鉀鹽
鉀鹽成因產地
為一種蒸發沉積礦物，由含鹽溶液沉積而成，因而常見於乾涸鹽湖中，與石鹽、石膏、雜鹵石、光鹵石和硬石膏共生；世界上鉀鹽資源豐富，儲量豐富國家有加拿大、哈薩克斯坦、波蘭、伊朗、俄羅斯等，中國鉀鹽的主要產地有青海柴達木現代鹽湖、新疆羅布泊現代鹽湖和雲南勐野井固體鉀鹽礦。
用途
鉀肥鉀肥是農業三大肥料之一，對絕大多數作物都有明顯的增產效果，鉀肥主要為氯化鉀和硫酸鉀，屬酸性肥料。氯化鉀用量大，適於水稻、麥類、玉米、棉花等作物，氯對它們沒有妨害；硫酸鉀適於麻類、菸葉、甘蔗、葡萄、甜菜、茶葉等經濟作物。
分布情況
中國鉀鹽保有儲量以KCl計為11億噸（2009年全國礦產儲量通報）。
鉀石鹽
鉀石鹽中國已探明儲量的礦區主要分布在青海、雲南、山東、新疆、甘肅和四川等省區。青海省柴達木盆地察爾汗鹽湖，是中國含鉀鹽湖滷水資源非常豐富的地區，在五千八百多平方公里的面積內，蘊藏著巨量的氯化鉀；近年來發現並評價的新疆羅布泊鹽湖，已經規模生產，稱為我國第一大鉀肥生產基地。雲南省思茅地區勐野井鉀石鹽礦，是中國於1963年發現的第一個陸相古代固體鉀鹽礦床。
目前，中國已查明的可溶性鉀鹽資源儲量不大，尚難滿足農業對鉀肥的需求。因此，鉀鹽礦被國家列入急缺礦產資源之一。
工藝特性
鉀鹽礦物與其他一般礦物相比，有它自己的工藝特性：（1）具有可溶性：鉀鹽礦物大多數易溶於水，而且比其他的鹽類礦物的溶解度還要大一些。因此在其形成礦床時，就需要更為有利的條件，形成以後，還可能受地表水或地下水的影響而被溶解或轉變為不含鉀的礦物。在開採利用時，也要有特殊的措施，充分考慮到鉀鹽礦的這一特性。
光鹵石
光鹵石（2）具有變化性：鉀鹽礦物易於變化，在成礦期間，不同濃度或不同成分的地表水或地下水的影響，或者溫度變化時的影響，都可能使它們由一種礦物變成另一種礦物，這就是鉀鹽礦床礦物成分比較複雜的原因之一。這種易於變化的特點，當然也給鉀鹽礦的開採、利用提出了需要特別注意的課題。溫度的變化、母液組成的變化、帶入水量的變化等等因素，都有它的特殊性。（3）具有相似性：鉀鹽礦物的物理性質彼此很相似，密度都小於3克/厘米、硬度都小於4、顏色也相近，因此，肉眼鑑定比較困難。
雜鹵石
雜鹵石（4）具有吸濕性，鉀鹽礦物大多具有一定的吸濕性，易潮解。不論是采出的原礦石或是經過加工獲得的成品，都具有這一特點。因此在運輸、貯存等過程中，要有防潮、防結塊措施。主要的鉀鹽礦物，按吸濕性遞減程度，可排列如下，光鹵石、無水鉀鎂礬、鉀鹽鎂礬、鉀石鹽。
（5）組成複雜性：鉀鹽礦物在形成礦床時，多與石鹽共生，有時石鹽含量往往大大超過鉀鹽含量；其次總多少含有一些硫酸鹽類、碳酸鹽類和粘土等雜質。因此在加工利用時，給分離帶來一定的困難，造成工藝流程複雜，產品質量受到影響。
鉀鹽標準
1．有用元素及主要伴生元素對原料的影響有用元素的品位決定著對原料的加工方法。當採用溶解結晶法加工鉀鹽礦時，主要要求礦石有用元素的品位；而採用浮選法選別鉀鹽礦時，除了要求礦石品位外，還有一個水不溶物，特別是細泥含量的要求。
正長石
正長石石鹽、水不溶物及鈣、鎂等礦物是影響產品質量的主要伴生礦物。影響其在化工等工業領域的套用。
2．國家標準
由於中國的鉀鹽礦山與加工廠（如鉀肥廠）是聯合體，最終檢驗的是加工後的產品質量。因此，對鉀鹽礦石至今尚無統一標準。氯化鉀產品的國家標準適用於由鹽田日曬光鹵石和鉀石鹽礦經浮選法或溶解結晶法加工製取的工業或農業用的氯化鉀產品。
其他鉀鹽
硫酸鉀
無色或白色結晶、顆粒或粉末。無氣味。味苦。質硬。在空氣中穩定。1g溶於8.3ml水、4ml沸水、75ml甘油，不溶於乙醇。氯化鉀、硫酸銨可以增加其水中的溶解度，但幾乎不溶於硫酸銨的飽和溶液。水溶液呈中性，pH約為7。相對密度2.66。熔點1067℃。主要用途有血清蛋白生化檢驗、凱氏定氮用催化劑、製備其他鉀鹽、化肥、藥物、製備玻璃、明礬等。
硫酸鉀粉末
硫酸鉀粉末硫酸鋁鉀
硫酸鋁鉀，無色結晶或粉末。無氣味，微甜而有澀味、有收斂性。在乾燥空氣中風化失去結晶水，在潮濕空氣中溶化淌水。易溶於甘油，能溶於水，水溶液呈酸性反應，水解後有氫氧化鋁膠狀物沉澱。不溶於醇和丙酮。熔點92.5℃。60～65℃硫酸乾燥時失去9分子水，在200℃時十二個結晶水完全失去，更高溫度分解出三氧化硫。
硫酸鋁鉀晶體
硫酸鋁鉀晶體溴化鉀
溴化鉀，化學式KBr，相對分子質量：119.00。無色結晶或白色粉末，有強烈鹹味，見光色變黃。稍有吸濕性。1g溶於1.5ml水，水溶液呈中性。相對密度(d254)2.75。熔點730℃。沸點1435℃。有刺激性。主要用於光譜分析，點滴分析測定銅及銀，極譜分析銦、鎘和砷。顯影劑。農藥分析，
氰化鉀
白色圓球形硬塊，粒狀或結晶性粉末，劇毒。在濕空氣中潮解並放出微量的氰化氫氣體。易溶於水，微溶於醇，水溶液呈強鹼性，並很快水解。密度1.857g/cm^3，沸點1497℃，熔點563℃。接觸皮膚的傷口或吸入微量粉末即可中毒死亡。與酸接觸分解能放出劇毒的氰化氫氣體，與氯酸鹽或亞硝酸鈉混合能發生爆炸。
硝酸鉀
硝酸鉀在農業市場用途十分廣泛，硝酸鉀屬於二元複合肥。硝酸鉀是無氯鉀、氮複合肥料，植物營養素鉀、氮的總含量可達60%左右，具有良好的物理化學性質。硝酸鉀施用於菸草具有肥效高，易吸收，促進幼苗早發，增加菸草產量，對提高菸草品質有著重要作用。
現狀趨勢
1．開發利用現狀、存在問題及解決對策
鉀鹽中國鉀鹽資源被發現者尚不多，鉀肥生產還不能滿足國內日益增長的需求，絕大部分依賴進口。國內氮、磷、鉀肥施用比例僅為1:0.28:0.1左右，與世界平均比例（約為1:0.47:0.34）相差大。針對鉀鹽資源的不足，除積極做好國內資源的探查及開發利用工作外，還需充分利用國外資源，考慮投資開發鄰近國家鉀鹽礦產資源，建立國外供礦基地。
2．發展趨勢
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)
化學組成：K 52.4%，Cl 47.6%。常含液態和氣態包裹物：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。類質同象混入物常為KBr(0.1%以下)和極少量的RbCl、CsCl。
結晶形態：等軸晶系。晶體呈立方體或立方體與八面體之聚形，集合體常為緻密粒狀塊體，有時具層狀構造。
物理性質：純鉀石鹽無色透明，但由於雜質污染可以呈紅色、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。易溶於水，具吸濕性。
2．光鹵石(MgCl2·KCl·6H2O)
化學組成：K 14.1%，Mg 8.7%，Cl 38.3%，H2O 38.9%。含少量類質同象混入物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、鹽水滴與氣態包裹物(N2、H2、CH4混合氣體)。
結晶形態：斜方雙錐對稱形式。晶體極少，多呈緻密粒狀塊體，脈狀光鹵石呈纖維狀。
物理性質：純的無色透明，常因含雜質而染成紅色、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，斷口不規則或貝殼狀。具極強的吸濕性，在空氣中易潮解。味辣苦。發強螢光。當溶於水中時發出特殊的碎裂聲，這是因為含有處在高壓下的氣泡所致。
3．鉀鹽鎂礬(KCl·MgSO4·3H2O)
化學組成：K 15.7%，Mg 9.8%，Cl 14.2%，SO 38.6%，H2O 21.7%。
物理性質：無色，但常常被其中所含鐵質染成紅色或灰黃色。玻璃光澤。硬度2.5～3，比重2.15。易溶於水。味苦鹹。不吸水。
4．無水鉀鎂礬(K2SO4·2MgSO4)
化學組成：約為K2O 22.7%，MgO 19.43%，SO3 57.87%，含少量的溴。
結晶形態：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：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。在水中溶解緩慢。稍加熱即變白。
5．雜鹵石[K2MgCa2(SO4)4·2H2O]
化學組成：K 12.9%，Mg 4.03%，Ca 13.29%，SO 63.73%，H2O 5.98%。
結晶形態：三斜晶系，軸面對稱形式。但晶體少見，常呈緻密粒狀塊體，或呈纖維狀、片狀集合體。
物理性質：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。略帶鹹辣味。溶於水而剩下石膏。
6．鉀鎂礬[K2Mg(SO4)2·4H2O]
化學組成：K2O 25.69%，MgO 10.99%，SO3 43.67%，H2O 19.65%。
結晶形態：單斜晶系，柱體對稱形式。一般呈塊狀集合體。
物理性質：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]
化學組成：K2O 23.39%，MgO 10.01%，SO3 39.76%，H2O 26.84%。
結晶形態：單斜晶系。柱體對稱形式。集合體呈細粒或纖維狀。
物理性質：透明無色或白色，由於含雜質，有時也具淺紅、淺黃和灰色。玻璃光澤。具苦味。易溶於水。比重2.1，硬度2.5。
8．鉀石膏(K2SO4·CaSO4·H2O)
化學組成：K2O 28.68%，CaO 17.08%，SO3 48.75%，H2O 5.49%。
結晶形態：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。
物理性質：無色，或因含有雜質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。微溶於水。
光性特徵：二軸負晶，重折率為0.018。
不可溶
1．正長石K[AlSi3O3]，含K2O 16.5%
2．霞石Na[AlSiO4]，也含有K2O
霞石在高溫下形成Na[AlSiO4]和K[AlSiO4]固溶體連續系列，K[AlSiO4]分子的含量變化於5%～20%之間。國外已利用霞石生產鉀肥。
3．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、緻密塊狀的集合體，純淨者無色，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岩經蝕變後的產物，安徽、浙江等省廣泛分布，產於火山岩和火山凝灰岩中。明礬石可製取鉀明礬、硫酸鉀等。
發展持續
日前，主題為“中國鉀鹽鉀肥可持續發展”的中國無機鹽工業協會鉀鹽(肥)行業分會第七屆年會在上海召開。會議由中國無機鹽工業協會鉀鹽(肥)行業分會、中國農業大學資源環境與糧食安全研究中心聯合主辦。國家發改委、商務部相關領導以及全國農技推廣服務中心土肥處處長李榮、中國無機鹽工業協會會長吳明鈺、秘書長陶連印，鉀鹽(肥)行業分會會長李剛出席會議。行業分會秘書長劉富昌主持並宣讀了工作報告，副秘書長亓昭英做了本年度中國鉀鹽鉀肥行業運行情況報告。近200位來自國內外的鉀鹽、鉀肥行業人士參加盛會，共同探討行業發展。
針對目前我國鉀鹽開發的情況，中國石化聯合會產業發展部副主任、中國無機鹽工業協會秘書長王孝峰對中國鉀肥產業的發展提出戰略思考。他認為，目前鉀鹽開採應防止國內鉀資源的過度開發，否則可能造成資源浪費、綜合利用跟不上、生產裝置服務年限過短等方面問題。
