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硫酸钾镁肥生产现状与市场前景 汪家铭 硫酸钾镁肥，分子式为K2SO4·m(MgSO4）·nH2O，其中m＝1～2，n＝0～6。硫酸钾镁肥在世界上只有美国、德国等少数国家生产。在美国硫酸钾镁肥每年施用量在几十万吨，除直接施用外还大量用于配制复合肥，根据各个农场的土壤质量及作物状况配制专用肥。在中国硫酸钾镁肥尚属钾肥系列的一个新品种。目前，硫酸钾镁肥在世界范围内已被广泛应用，美国硫酸钾镁肥品牌“施宝密”总产量的30％销往墨西哥、哥斯达黎加、哥伦比亚、巴西、委内瑞拉、厄瓜多尔、秘鲁、澳大利亚、日本、韩国、菲律宾、马来西亚、泰国及欧洲一些地区等。硫酸钾镁肥在美洲、澳洲等地区主要用于果树、蔬菜及油料等作物，在韩国、日本、马来西亚等亚洲国家进口量在不断上升。日本是销售“施宝密”的最大市场，年销售量为7万t左右，韩国近年来“施宝密”的进口量呈继续上升趋势。与传统硫酸钾产品相比，硫酸钾镁肥增加了镁中量元素，为作物提供更全面均衡的养分。硫酸钾镁肥的生产原料主要为盐湖软钾镁钒矿，其生产技术目前在中国已开发成功。硫酸钾镁肥在生产过程中不添加任何化学添加剂，因此是一种纯天然绿色肥料，可广泛施用于粮食和经济作物，尤其适宜蔬菜、果树、烟草、茶叶和花卉等经济作物施用，已经越来越受到广大农民的青睐。 一、产品标准 硫酸钾镁肥产品标准GB/T20937－2007适用于从盐湖卤水或固体钾镁盐矿中仅经物理方法提取或直接除去杂质制成的含镁、硫等中量元素的硫酸钾镁肥产品，不适用于用硫酸钾和镁化合物掺混而成的产品。 硫酸钾镁肥产品应符合表1要求。 项目 w(K2O)/％ w(Mg)/% w(S)/% w(CL-)/% W(游离水)/％ W（水不溶物）/％ w(1.00～4.75mm粒子)/％ PH 优等品 ≥30.0 ≥7.0 ≥18.0 ≤2.0 ≤1.5 ≤1.0 ≥90 7.0～9.0 一等品 ≥24.0 ≥6.0 ≥16.0 ≤3.0 ≤4.0 ≤2.0 ≥80 合格品 ≥21.0 ≥5.0 ≥14.0 ≤3.0 ≤2.0 ≤2.0 ≥80 注：粉状产品不做粒度要求；游离水的质量分数以出厂检验为准。 二、生产方法 目前市场上销售的硫酸钾镁肥分进口和国产两种，进口的硫酸钾镁肥主要来自德国和美国，国产的硫酸钾镁肥按照原料和工艺不同分为天然提取法和掺混法两种。天然提取法包括采用盐湖卤水或固体钾镁盐矿经物理方法直接生产和采用钾镁钒矿直接生产两种工艺。掺混法是用硫酸钾或氯化钾与镁盐简单掺混而制取的。 美国拥有世界上唯一大型的具有商业开采价值的盐湖矿床资源。美国西南数千公顷土地经过2000多年海水逐渐蒸发，导致数百万吨的盐类沉积，钾盐是主要沉积的盐类之一，其成分为氯化钾和氯化钠的混合物，可用于生产肥料氯化钾。另一类沉积的盐类是无水钾镁钒，是生产硫酸钾镁肥即“施宝密”的原料。无水钾镁钒存在于距地表300m以下的地方，开采后通过转运带送至矿井上，然后进一步粉碎并剔除杂质，其中包括用盐水溶解氯化钠以及洗去泥土和其他不容性物质，并经行干燥、过筛，再根据需要，制成不同颗粒的硫酸钾煤产品。 典型的“施宝密”化学组成为：w(K2O)＝22％，w(Mg)=11%及w(S)＝22％。其最重要性状是可溶性好（100％水溶），但溶解度稍低于氯化钾。“施宝密”的另一重要性状是其组成主要为中性盐，施用不会影响土壤PH。由于其组成主要为硫酸根，氯离子质量分数低于1.5％，因而其盐指数相对较低。 目前，中国生产硫酸钾镁肥的原料是软钾镁钒矿，分子式为K2Mg(SO4)2·6H2O，是可溶性钾盐矿的主要矿物之一，含氧化钾质量分数23.39％、氧化镁质量分数10.01％、三氧化硫质量分数39.76％、水质量分数26.84％。 中国天然提取法生产硫酸钾镁肥的工艺原理是：利用含有钾盐镁钡和钾镁钒盐湖卤水中的氯化钠粒度明显大于新生产软钾镁钒盐矿物粒度的特征，采用机械方法脱氯化钠、两段转化生产硫酸钾镁肥。工艺过程为通过采收盐湖晶间卤水到盐田自然摊晒，钾混盐原料加水溶解，烘干造粒，自动包装等环节制得硫酸钾镁肥。其中钾混盐加水溶解、蒸发结晶工序采用反浮选－冷结晶工艺。 反浮选－冷结晶工艺是目前世界上先进的钾肥生产工艺。该工艺既要从理论上掌握分解与结晶速度，又要解决设备工业化后存在的诸多工程技术问题，此前一直作为以色列的专有技术。近年来中国自行开发成功反浮选－冷结晶工艺。反浮选的目的产物不是有用矿物而是无用矿物，与正浮选刚好相反，故称为反浮选。冷结晶的理论基础是控速分解和控速结晶。软钾镁钒是生产硫酸钾镁肥十分关键的中间原料。以盐湖卤水为原料生产软钾镁钒，其生产工艺也可分为两个阶段：先除去氯化钠得到低钠光卤石，运用反浮选技术，通过泡沫浮选将杂质氯化钠和精光卤