钾盐的生产利用

甘肃有色冶金职业技术学院毕业设计（论文）金属钾和钠的加工利用年级:学号:姓名:专业:指导老师:二零一三年三月十日西南交通大学本科毕业设计（论文）第I页摘要中国是一个农业大国,钾、钠缺口很大。中国又是一个多盐湖的国家,盐湖中蕴藏着丰富的钾、钠资源,有望解决中国的缺钾、钠问题。我国的钾、钠盐矿的矿产资源储量较丰富；青海省柴达木盆地是我国现代盐湖资源最集中的地区之一，储存着丰富的盐类资源，拥有储量大，是世界级规模的盐湖资源，也是我国西部地区一个重要的无机盐资源基地。本文研究了对钾、钠金属的生产应用方面进行了阐述和总结。主要对钾和钠的需求、矿产分布、加工利用、加工利用过程中所造成的危害、治理措施和效果以及钾、钠利用的前景展望进行了简单的论述。关键词：钾；钠；资源；利用II目录第1章绪论.....................................................................................................................11.1本论文的目的和意义............................................................................................11.2本论文的主要内容................................................................................................2第2章钾、钠的简介.......................................................................................................32.1钾、钠的物化性质................................................................................................32.2钾、钠的用途........................................................................................................42.3钾盐、钾肥、氢氧化钠、氯化钠的用途............................................................52.4钾、钠资源的分布................................................................................................6第3章钾、钠资源的加工利用的可靠分析...................................................................73.1钾肥、钾盐资源开发的工艺条件流程、原理及主要设备................................73.2氢氧化钠、氯化钠资源开发的工艺条件、流程简述及原理...........................8第4章钾、钠资源在开发的过程中存在的问题.........................................................114.1钾资源的开发对环境的影响、控制措施及产生的效果..................................114.2钠资源的开发对环境造成的影响、控制措施及产生的效果..........................11第5章钾、钠资源开发的新发展.................................................................................145.1钾盐、钾肥资源的新发展.............................................................................145.2氢氧化钠、氯化钠资源的新发展......................................................................14第六章发展钾、钠资源开发的前景展望.....................................................................166.1国内的大背景......................................................................................................166.2国内外市场需求分析及青海的需求..................................................................176.3青海盐湖集团立项前景......................................................................................18结论.................................................................................................................................19致谢.................................................................................................................................20参考文献.............................................................................................................................21甘肃有色冶金职业技术学院毕业设计（论文）1第1章绪论1.1本论文的背景和意义钾盐是含钾矿物的总称。按其可溶性可分为可溶性钾盐矿物和不可溶性含钾的铝硅酸盐矿物。目前，我国已开发利用的主要对象是可溶性钾盐资源。不可溶性钾资源的开发利用还处于开发起步阶段；钾是肥料三元素之一，植物体内含钾一般占干物质重的0.2%-4.1%，仅次于氮。钾在植物生长发育过程中，参与60种以上酶系统的活化，光合作用，同化产物的运输，碳水化合物的代谢和蛋白质的合成等过程。研究钾肥、钾盐主要是了解它们的生产工艺、特性、功能、制取、主要用途、资源的分析、市场的需求和发展趋势等。钠盐是含钠矿物的总称。烧碱常温下是一种白色晶体，具有强腐蚀性，易溶于水，其水溶液呈强碱性，使酚酞变红；烧碱是一种极常用的碱，是化学实验室必备药品之一；烧碱在空气中易吸收水蒸气，对其必须密封保存，它的溶液可以用作洗涤液。氯化钠无色立方结晶或白色结晶，在空气中微有潮解性，用于制造纯碱和烧碱及其他化学品食品工业和渔业用于盐腌，还可用作调味料的原料和精制食盐。研究烧碱、氯化钠主要是了解他们的生产工艺、作用与用途、最新的应用、发展前景和市场需求等。钾盐促进光合作用和光合产物的运输，提高光合效率;调节气孔的开闭，控制CO2和水的进出；促进碳水化合物的合成，加速光合产物的流动。增强植物的抗逆性钾能使作物体内可溶性氨基酸和单糖减少，纤维素增多，细胞壁加厚；钾在干旱缺水时能使作物叶片气孔关闭以防水分损失，改善作物产品品质提高粮食作物蛋白质的含量，增加纤维作物及棉花的纤维长度、强度、细度；调整水果的糖酸比，改善果菜的形状、大小、色泽和风味，增强其耐贮性。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，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、烟叶、甘蔗、葡萄、甜菜、茶叶等经济作物。氯化钠对人的生理和调味都有特殊的意义，可以维持细胞外液的渗透压，参与体内酸碱平衡的调节，氯化钠在维持神经和肌肉的正常兴奋性上也有作用。在烹调菜肴中加人食盐可以除掉原料的一些异味，增加美味，这就是食盐的提鲜作用。氢甘肃有色冶金职业技术学院毕业设计（论文）2氧化钠广泛应用的污水处理剂、基本分析试剂、配制分析用标准碱液、少量二氧化碳和水分的吸收剂、酸的中和钠盐制造。制造其它含氢氧根离子的试剂；在造纸、印染、废水处理、电镀、化工钻探方面均有重要用途；在化学实验中，除了用做试剂以外，由于它有很强的吸水性和潮解性，还可用做碱性干燥剂。氢氧化钠在国民经济中有广泛应用，许多工业部门都需要氢氧化钠。1.2本论文的主要内容2.1钾、钠产品简介2.1.1钾、钠的物理化学性质和用途2.1.2钾、钠资源的分布2.2.钾、钠资源的加工利用的可靠分析2.2.1钾、钠资源开发的工艺条件、流程及主要设备2.2.2钾、钠资源开发的新发展2.3钾、钠资源在开发的工艺过程中存在的问题2.3.1钾、钠资源开发时对环境可能造成的影响2.3.2钾、钠生产可能造成的污染危害控制措施及产生的效果2.4发展钾、钠资源开发的前景展望2.4.1国内的大背景2.4.2国内外市场需求分析及青海省的需求2.4.3青海盐湖集团立项前景甘肃有色冶金职业技术学院毕业设计（论文）3第2章钾、钠的简介2.1钾、钠的物化性质钾的物理性质：图1钾原子示意图它是一种化学元素，原子序数19相对原子质量为39.0983，属周期系ⅠA族元素，为碱金属的成员，银白色金属，质软，可用小刀切割，金属活泼性很强，熔点63.25℃，易燃，沸点760℃，密度0.86g/cm3。1、钾的化学性质：钾的化学性质比钠还要活泼，暴露在空气中，表面覆盖一层氧化钾和碳酸钾，使它失去金属光泽，因此金属钾应保存在煤油中以防止氧化。钠的物理性质：图2原子示意图银白色金属，质软，密度比水小，能浮在水面上，熔点底，小于100度，能导电导热，金属钠很软，可以用刀切割。切开外皮后，可以看到钠具有银白色的金属光泽。钠是热和电的良导体。钠的密度是0.97g/cm3，比水的密度小，钠的熔点是97.81℃，沸点是882.9℃。2、钠的化学性质：甘肃有色冶金职业技术学院毕业设计（论文）4钠原子的最外层只有1个电子，很容易失去。因此，钠的化学性质非常活泼，主要表现在：钠跟氧气的反应：在常温时4Na＋O2＝2Na2O燃烧时呈黄色火焰在点燃时2Na＋O2=Na2O2(淡黄色)过氧化钠比氧化钠稳定。钠能跟卤素、硫、磷、氢等非金属直接发生反应，生成相应的化合物，如2Na+Cl2＝2NaCl钠跟水的反应：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑与酸溶液反应：钠与水反应本质是和水中氢离子的反应，所以钠与盐酸反应，不是先和水反应，钠与酸溶液的反应涉及到钠的量，如果钠少量,只能与酸反应,钠与盐酸的反应：2Na+2HCl=2NaCl+H2↑2.2钾、钠的用途检定氮、硫、磷和钠等。无机及有机合成；还原剂；热传递介质。“钾”元素作为农业用途一般以“氧化钾”形式存在。如：标美力克肥业有限公司生产的“多米龙、千百度”含有46%氧化钾，主要促进果实膨大、果实着色和保护叶片的功能，“钾”元素是植物生长必须的元素之一。钠的用途：某些金属冶炼的还原剂、合成橡胶的催化剂、石油的脱硫剂、核反应堆的热载体，并用于制氢化钠、过氧化钠、氨基钠等。钠光灯可用作单色光源。制备或来源：自然界中有食盐和天然碱，海水中含有大量的食盐。工业上主要由电解熔融氯化钠而制得。金属钠还用来制取钛，及生产氢氧化钠、氨基钠、氰化钠等；钠化合物可以应用在医药、农业和摄影器材中；氯化钠就是餐桌上的食盐[7]。2.3钾盐、钾肥、氢氧化钠、氯化钠的用途钾盐矿