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摘 要：硫酸钾镁肥作为一种多元素的钾肥，可以通过将盐田中的生产日晒所得的硫、钾混盐矿作为原料，通过采用热熔冷结晶工艺制取出的硫酸钾镁肥具有无药剂污染的特点，对于缓解目前国内对硫酸钾镁肥的紧迫需求要求具有重要的意义。
关键词：热熔冷结晶法；硫酸钾镁肥；制取实验研究；实验研究
与传统的硫酸钾产品比较，硫酸钾镁肥作为一种多元素的钾肥，具有作物所需要的营养元素钾、硫、镁。通过进行平衡性的施肥之后，能够使不足的中微量元素得到弥补，具有良好的改土效果，能够对作物的生长起到促进的作用，具有显著的经济效果。硫酸钾镁肥通过将固体钾镁盐矿或者是盐田卤水中的盐矿，经由两段转化工艺、浮选工艺、热熔冷结晶工艺制取。热熔冷结晶工艺制取硫酸钾镁肥作为一项无药剂污染的新工艺，对制取和缓解目前国内对硫酸钾镁肥的紧迫需求要求具有重要的意义。
一、热熔冷结晶法制取硫酸钾镁肥的实验
（一）实验仪器和使用原料
1.实验仪器。电动搅拌器、真空泵、2L搅拌罐、水浴锅、布氏漏斗、抽滤瓶
2.实验使用原料。盐田日晒所得的硫、钾混盐矿
（二）实验的过程
在实验中，首先将原料、淡水和转化液按照一定的比例进行混合后恒温在水浴锅中进行加热，经过一定时间的加热后进行过滤，此时产生以氯化钠为主的固体废弃物，将热熔清液采用自然冷结晶法进行分离，得出以钾盐镁矾混合物为主的结晶产物，其中还含有部分的氯化钾、硫酸钾和氯化钠。将得出的结晶产物加入定量的转化液和淡水进行反应，从而生成钾镁肥湿产品之后进行干燥，最终获得钾镁肥的产品。之后将冷结晶之后的尾液排放到盐田中日晒成为矿，将转化液进行返回转化工序和热熔工序中，可以在生产系统内部进行循环使用。该实验完成了淡水和原矿之间的通过热熔冷结晶法制取钾镁肥的开始、结束实验流程，并且也完成了转化液和原矿之间的利用热熔冷结晶法制取硫酸钾镁肥的实验。
二、热熔冷结晶法制取硫酸钾镁肥的实验结果
（一）热熔法对钾回收率的影响
1.热熔剂的影响。在一定的条件下，将原矿和转化液、淡水分别按照一定的比例进行混合，在各过程中对钾回收率的影响情况进行观察，可以计算得出，当原矿和淡水进行混合之后，在热熔过滤的过程中，其对钾的回收率比起原矿和转化液混合的多15.55%，冷结晶过程中则比原矿和转化液混合的少39.31%。经过计算得出，原矿全部与淡水混合的钾总回收率是25%-30%，而与转化液进行混合的钾总回收率高达87.23%。
2.热熔时间的影响。在一定的条件下，热熔时间在延长的情况下对钾回收率没有产生提高的影响，经过计算，加热时间的延长对钾的总回收率仍然保持一致，因此，在实验的过程中热熔时间保持在20min最佳。
3.热熔温度的影响。随着热熔温度的逐渐升高，在一定的条件下，热熔过滤的过程对钾的回收率产生降低但不够明显，而在冷结晶过程中钾的回收率却明显出现增加的情况。经过计算得出，随着热熔温度逐渐升高，钾的总回收率不会出现明显的升高情况，当温度大于65。C的时候，热熔物料反而会使过滤后尾的固中钾产生越大的能耗和损失。
（二）冷结晶法对钾回收率的影响
1.冷结晶时间的影响。通过对冷结晶法在不同的时间段里各个过程中对钾回收率产生的影响进行观察，可以看出，当热熔清液的冷结晶时间达到24h的时候，比起在11h的时候钾的回收率多出17%。
2.冷结晶温度的影响。在实验条件一定的情况下，可以看出热熔清液在冷结晶的温度在10。C的时候比起15。C时的效率要优，钾的回收率可以多出12.82%，尤其是在热熔清液的冷结晶温度在5。C的时候，冷结晶的效果是较为理想的，此时的钾回收率是最高的。
（三）其他因素对钾回收率的影响
在实验条件不变的情况下，原矿在经过了破碎以及未经过破碎的条件之后，对热熔过滤、冷却结晶以及转化过程对钾的回收率进行观察，可以发现，当原矿的粒度经过破碎达到1.7mm的时候，热熔过滤以及冷却结晶的过程中对钾的回收率都分别比原矿未经过破碎时的回收率多出10.5%以及14.6%，经过计算之后得出的总回收率多出6.43%。从实验过程中对原矿和转化液之间的体积比进行观察，分为1：2和1：1.5的比例观察在各个过程中对钾回收率产生的影响，可以看出，当转化液的不同量加入和原矿混合之后，在热熔过滤的过程中，对于钾的回收率影响不大，而当在冷结晶的过程中，原矿和转化液的体积比在1：1.5的时候。比原矿和转化液的体积比在1：2的时候要高26.55%。经过计算得出，钾的总回收率在原矿和转化液的体积比为1：2的时候为60.32%，而体积比在1：1.5的时候为58.5%，但是对于系统中的钾总回收率的不会产生明显的变化。
结语：
综上所述，采用热熔冷结晶结合的工艺方法制取硫酸钾镁肥是具有很强的可行性的。采用热熔冷结晶法，制取硫酸钾镁肥中其钾的回收率主要取决于在原矿中所具有的硫钾质量比，在热熔和冷结晶的反应过程中原矿的粒度同时也是影响热熔冷结晶法制取硫酸钾镁肥的一个因素。因此，为了保证利用热熔冷结晶法制取硫酸钾镁肥具有良好的效果，就要保证热熔和冷结晶过程中的温度和时间，在一定程度上为缓解国内对钾肥的需求量提供保证。
参考文献
[1]谈霞，李宏灿.热熔冷结晶法制取硫酸钾镁肥的实验研究[J].无机盐工业，2013（05）.
[2]常国权，李东星.硫酸钾镁肥的生产、研发现状及发展前景[J].石河子科技，2012（06）.
[3]董广峰，李军亮.试析硫酸钾镁肥生产现状与市场前景[J].科技创新导报，2011（04）.
[4]郭瑞，徐国袛，刘华，杨洁，曹广峰.多元素硫酸钾镁肥生产技术[J].化工矿物与加工，2009（03）.
关键词：热熔冷结晶法；硫酸钾镁肥；制取实验研究；实验研究
与传统的硫酸钾产品比较，硫酸钾镁肥作为一种多元素的钾肥，具有作物所需要的营养元素钾、硫、镁。通过进行平衡性的施肥之后，能够使不足的中微量元素得到弥补，具有良好的改土效果，能够对作物的生长起到促进的作用，具有显著的经济效果。硫酸钾镁肥通过将固体钾镁盐矿或者是盐田卤水中的盐矿，经由两段转化工艺、浮选工艺、热熔冷结晶工艺制取。热熔冷结晶工艺制取硫酸钾镁肥作为一项无药剂污染的新工艺，对制取和缓解目前国内对硫酸钾镁肥的紧迫需求要求具有重要的意义。
一、热熔冷结晶法制取硫酸钾镁肥的实验
（一）实验仪器和使用原料
1.实验仪器。电动搅拌器、真空泵、2L搅拌罐、水浴锅、布氏漏斗、抽滤瓶
2.实验使用原料。盐田日晒所得的硫、钾混盐矿
（二）实验的过程
在实验中，首先将原料、淡水和转化液按照一定的比例进行混合后恒温在水浴锅中进行加热，经过一定时间的加热后进行过滤，此时产生以氯化钠为主的固体废弃物，将热熔清液采用自然冷结晶法进行分离，得出以钾盐镁矾混合物为主的结晶产物，其中还含有部分的氯化钾、硫酸钾和氯化钠。将得出的结晶产物加入定量的转化液和淡水进行反应，从而生成钾镁肥湿产品之后进行干燥，最终获得钾镁肥的产品。之后将冷结晶之后的尾液排放到盐田中日晒成为矿，将转化液进行返回转化工序和热熔工序中，可以在生产系统内部进行循环使用。该实验完成了淡水和原矿之间的通过热熔冷结晶法制取钾镁肥的开始、结束实验流程，并且也完成了转化液和原矿之间的利用热熔冷结晶法制取硫酸钾镁肥的实验。
二、热熔冷结晶法制取硫酸钾镁肥的实验结果
（一）热熔法对钾回收率的影响
1.热熔剂的影响。在一定的条件下，将原矿和转化液、淡水分别按照一定的比例进行混合，在各过程中对钾回收率的影响情况进行观察，可以计算得出，当原矿和淡水进行混合之后，在热熔过滤的过程中，其对钾的回收率比起原矿和转化液混合的多15.55%，冷结晶过程中则比原矿和转化液混合的少39.31%。经过计算得出，原矿全部与淡水混合的钾总回收率是25%-30%，而与转化液进行混合的钾总回收率高达87.23%。
2.热熔时间的影响。在一定的条件下，热熔时间在延长的情况下对钾回收率没有产生提高的影响，经过计算，加热时间的延长对钾的总回收率仍然保持一致，因此，在实验的过程中热熔时间保持在20min最佳。
3.热熔温度的影响。随着热熔温度的逐渐升高，在一定的条件下，热熔过滤的过程对钾的回收率产生降低但不够明显，而在冷结晶过程中钾的回收率却明显出现增加的情况。经过计算得出，随着热熔温度逐渐升高，钾的总回收率不会出现明显的升高情况，当温度大于65。C的时候，热熔物料反而会使过滤后尾的固中钾产生越大的能耗和损失。
（二）冷结晶法对钾回收率的影响
1.冷结晶时间的影响。通过对冷结晶法在不同的时间段里各个过程中对钾回收率产生的影响进行观察，可以看出，当热熔清液的冷结晶时间达到24h的时候，比起在11h的时候钾的回收率多出17%。
2.冷结晶温度的影响。在实验条件一定的情况下，可以看出热熔清液在冷结晶的温度在10。C的时候比起15。C时的效率要优，钾的回收率可以多出12.82%，尤其是在热熔清液的冷结晶温度在5。C的时候，冷结晶的效果是较为理想的，此时的钾回收率是最高的。
（三）其他因素对钾回收率的影响
在实验条件不变的情况下，原矿在经过了破碎以及未经过破碎的条件之后，对热熔过滤、冷却结晶以及转化过程对钾的回收率进行观察，可以发现，当原矿的粒度经过破碎达到1.7mm的时候，热熔过滤以及冷却结晶的过程中对钾的回收率都分别比原矿未经过破碎时的回收率多出10.5%以及14.6%，经过计算之后得出的总回收率多出6.43%。从实验过程中对原矿和转化液之间的体积比进行观察，分为1：2和1：1.5的比例观察在各个过程中对钾回收率产生的影响，可以看出，当转化液的不同量加入和原矿混合之后，在热熔过滤的过程中，对于钾的回收率影响不大，而当在冷结晶的过程中，原矿和转化液的体积比在1：1.5的时候。比原矿和转化液的体积比在1：2的时候要高26.55%。经过计算得出，钾的总回收率在原矿和转化液的体积比为1：2的时候为60.32%，而体积比在1：1.5的时候为58.5%，但是对于系统中的钾总回收率的不会产生明显的变化。
结语：
综上所述，采用热熔冷结晶结合的工艺方法制取硫酸钾镁肥是具有很强的可行性的。采用热熔冷结晶法，制取硫酸钾镁肥中其钾的回收率主要取决于在原矿中所具有的硫钾质量比，在热熔和冷结晶的反应过程中原矿的粒度同时也是影响热熔冷结晶法制取硫酸钾镁肥的一个因素。因此，为了保证利用热熔冷结晶法制取硫酸钾镁肥具有良好的效果，就要保证热熔和冷结晶过程中的温度和时间，在一定程度上为缓解国内对钾肥的需求量提供保证。
参考文献
[1]谈霞，李宏灿.热熔冷结晶法制取硫酸钾镁肥的实验研究[J].无机盐工业，2013（05）.
[2]常国权，李东星.硫酸钾镁肥的生产、研发现状及发展前景[J].石河子科技，2012（06）.
[3]董广峰，李军亮.试析硫酸钾镁肥生产现状与市场前景[J].科技创新导报，2011（04）.
[4]郭瑞，徐国袛，刘华，杨洁，曹广峰.多元素硫酸钾镁肥生产技术[J].化工矿物与加工，2009（03）.