磷酸二氫鉀在我國的應用與生產

仵東亮(青海省化工設計研究院有限公司,青海 810001)

磷酸二氫鉀在我國的應用與生產

仵東亮(青海省化工設計研究院有限公司,青海 810001)

磷酸二氫鉀是一種典型的高濃度復合肥，其中含有大量的營養成分，在各類土壤和農作物中都可以使用。磷酸二氫鉀可以加速農作物的代謝，防止倒伏。磷酸二氫鉀在農業上有巨大的應用價值，其生產工藝的突破一直是關注的焦點。本文根據青海省化工設計研究院有限公司年產5萬噸磷酸二氫鉀項目中對生產方式的規劃，總結目前國內生產方面的優缺點。對其生產技術以及發展方向進行闡述。

磷酸二氫鉀；生產；要點

磷酸二氫鉀是一種在農業上應用比較普遍的磷鉀復合肥，也是一種典型的高濃度復合肥，其中含有大量的營養成分，磷、鉀兩種元素的有效成分大于90%，其化學性質也比較穩定，具有易溶于水的性質，不會結塊，無毒無味，在各類土壤和農作物中都可以使用，且使用量不需要太多。磷酸二氫鉀可以加速農作物的代謝，防止倒伏，可以和硝酸銨混合，也能在煙草、柑桔類的作物上使用，即便是和種子接觸，不必擔心會傷害到胚芽。基于磷酸二氫鉀在農業上的價值，在其生產方面的突破一直是關注的焦點。本文根據青海省化工設計研究院有限公司年產5萬噸磷酸二氫鉀項目中對生產方式的規劃，總結目前國內生產方面的優缺點。對其生產技術以及發展方向進行闡述。

1 優化磷酸二氫鉀生產技術的重要性

我國一直是農業大國，但大部分耕地卻面臨著嚴重缺鉀的局面[1]。以平衡施肥的標準來看，氮∶磷∶鉀的比例控制在1∶0.42∶0.42是最合理的，農業部門則是提倡采用1∶0.42∶0.3的比例，但實際上大多數肥料氮∶磷∶鉀的比例遠遠達不到這樣的標準，只有1∶0.42∶0.1。我們每年鉀肥的需求維持在一千萬噸左右。我國的鉀資源十分缺乏，但鉀肥卻是農業中不可替代的肥料，用途十分廣泛，如今有45%的鉀肥是依靠進口，磷酸二氫鉀是其中非常關鍵的肥料，因此磷酸二氫鉀的生產需要不斷優化才能改善這一局面。青海省化工設計研究院有限公司年產5萬噸磷酸二氫鉀項目就是針對如今市場對磷酸二氫鉀的需求制定。

2 磷酸二氫鉀的應用

磷酸二氫鉀不僅在農業上應用比較廣泛[2]。在工業、食品以及醫藥領域都有著廣泛的應用，在工業上被用作細菌培養液，在農業上則是高濃度的磷鉀復合肥。在食品行業則是食品磷酸鹽中的一種，可以用來制作品質改良劑、食品調味劑、膨松劑、發酵促進劑以及緩沖劑等。在飼料添加劑中可以用來作為補充磷和鉀的元素添加劑。

3 當前磷酸二氫鉀的生產方法

該項目主要考慮了以下幾種國內外比較常用的生產方法。

(1)中和法 這種方法使用的原料是鉀堿和熱法磷酸[3]。生產特點是技術已經比較成熟，也是我國工業生產磷酸二氫鉀使用比較多的一種方法，但卻只能用于食品行業、醫藥行業以及工業，在農業上應用比較難，因為中和法的生產成本比較高，農業需要的鉀肥數量過大，無法在農業領域普及。

(2)萃取法 這種方法的優點是產品的質量比較高，其純度高達99%，成本比中和法低25%，國內很多常見都用這種方法生產磷酸二氫鉀，但磷酸的回收率非常低。這種方法是根據物質在不同的溶劑中溶解度的差異實現的。萃取劑是這種方法中必不可少的一種物質，多數使用的是三乙胺。

(3)離子交換法 這種方法使用的原料是氯化鉀、苯乙烯系陽離子交換樹脂以及磷酸一銨，其特點是產品的含量比較高，超過98%，但這種方法一次性的投入很大。這種方法主要是利用氯化鉀溶液通過一系列反應吸收溶液中的鉀離子，通過樹脂將磷酸一銨置換，最終生產出磷酸二氫鉀，經過濃縮、冷卻、分離和干燥后就會得到成品的磷酸二氫鉀。

(4)復分解法 復分解法的原料是碳酸鈉、磷酸、氯化鉀以及碳酸氫銨，在工業上所稱的復分解實際上就是鉀離子和鈉離子或者磷酸二氫根通過反應生成的磷酸二氫鉀。磷酸和碳酸氫銨在經過反應后可以制備出磷酸一銨，再經過和氯化鉀反應后就可以產生磷酸二氫鉀。生產過程是將水、碳酸氫銨以及氯化鉀按照一定的比例投放后，加入一定量的磷酸，通過攪拌后，調整ph并加熱，再經過冷卻和干燥后就可以得到磷酸二氫鉀產品。

(5)直接法 這種方法的原料是鉀鹽、磷礦和硫酸，是在以色列比較流行的一種生產磷酸二氫鉀的一種方法，這一工藝是愛爾蘭哥爾丁公司公布，后來被各國研究并應用，這種方法是由硫酸和氯化鉀經過反應后產生硫酸氫鉀和氯化氫，吸水后的氯化氫則是成為鹽酸，然后硫酸氫鉀和硫酸以及磷經過反應后產生磷酸二氫鉀。

4 發展建議

該項目的研究證明，國內磷酸二氫鉀的生產企業應該在技術上進行改進，取代傳統工藝，加大對低成本直接法的開發，可以采取技術引進或者合作開發的方式。在技術上的難題需要盡快解決，同時實現工藝的工業化生產。復分解法新工藝上還需要加強自主研發，該工藝的原料利用率比較高，產品的純度也非常高，工藝流程簡單，而且氯化鉀和氫氧化鉀價格差距比較大，所以可以降低生產成本，取得更高的經濟效益。

5 結語

目前磷酸二氫鉀的用途非常廣泛，無論是國內外市場上都有比較大的需求，而國內的經濟發展形勢非常迅猛，這就導致各行業對磷酸二氫鉀的需求更大，因此在生產上尋求突破是非常必要的，幾種生產方式的特點分析后，相信可以對磷酸二氫鉀的生產方案提供一些改進的參照。

[1]楊金亮，趙廣春.小麥超常量葉面噴施磷酸二氫鉀應用效果試驗研究[J].河南農業，2017,(16):43-44.

[2]唐巖，宋來慶，孫燕霞，趙玲玲，劉美英，宋世志，姜中武.葉面噴施磷酸二氫鉀對紅將軍蘋果葉片性狀、果實品質和香氣成分的影響[J].山東農業科學，2017,(05):82-85.

[3]呂曉飛，王宏富，邢靜熠，王振華，張蕙琪，王彥雯.葉面噴施尿素、磷酸二氫鉀和6-BA對谷子光合特性及產量構成的影響[J].西北農業學報，2017,(01):38-47.