- Phân kali có hai nhóm: → nhóm clor (dạng clorua): KCl (chiếm 80%) → nhóm không có clor: K2SO4.
- Nguyên liệu để sản xuất phân kali là quặng chưa kali
- Phân kali kém phát triển vì một số ít nước có mỏ và chi phí sản xuất lớn.
1/ Phân kaliclorua:
- Nguyên liệu để điều chế phân KCl là quặng chứa kaliclorua, hiện được sử dụng nhiều nhất là Xinvinit (hõnn hợp của KCl và NaCl). Cũng có thể nghiền quặng Xinvinit nghiền trộn với KCl kỹ thuật để làm phân bón (loại này ít được sử dụng).
- Phương pháp điều chế phân KCl chủ yếu tách KCl ra khỏi quặng Xinvinit bằng phương pháp hoà tan rồi kết tinh phân đoạn hoặc tuyển nổi.
a/ Phương pháp kết tinh rồi hoà tan phân đoạn:
Nguyênlí của phương pháp này là dựa vào độ tan KCl tăng nhanh theo nhiệt độ, còn độ tan NaCl hầu như không đổi. Do đó, làm lạnh chỉ có KCl kết tinh.
Phương pháp này gồm các công đoạn như sau:
Nước nóng
Quặng Xinvinit → nghiền → hoà tan ⎯⎯ →ddKClbh⎯⎯ bể lắng → thùng chứa → thùng chứa dd
Chất không tan
NaCl nhỏ, đất đá, bùn cô đặc trộn lọc
cặn nước nóng dd bão hoà KCl
kho ← xyclon ← sấy ← tinh thể ← lắng ← kết tinh chân không dd
bay hơi → muối nhỏ
b/ Phương pháp tuyển nổi:
Có ưu điểm là tạo được hạt tinh thể lớn hơn, ít tón kém (quá trình tiến hành ở nhiệt độ thường).
Nguyên lí của phương pháp này là dựa vào độ thấm nước khác nhau của các hạt quặng để tách riêng KCl. Chất tuyển nổi thường dùng là hydroclorua octadexilamin (C18H37NH2.HCl). Chất tuyển nổi cũng hấp thụ các hạt đất sét có trong quặng Xinvinit tạo thành lớp bọc bền, cản trở quá trình tuyển quặng. Do đó, để đỡ tốn chất tuyển nổi cần phải tách sơ bộ đất sét trong bùn quặng. Như vậy, quá trình tuyển nổi KCl được thực hiện qua hai giai đoạn:
• Loại đất sét ra khỏi quặng Xinvinit (bằng phương pháp tuyển nổi) • Tách KCl ra khỏi quặng
Sơ đồ công nghệ có thể tóm tắt như sau:
Dd bão hoà chất tuyển đất sét
KCl+NaCl (xô đa, tinh bột, dầu hoả)
Quặng Xinvinit → nghiền → phân loại → hoà tan → tuyển nổi⎯⎯→bun
cô đặc
Các hạt sét, ít quặng Sản phẩm (KCl 92-95%) ← sấy ← tinh thể KCl ← ly tâm ← rửa ←Tuyển nổi quặng
Chất tuyển nổi quặng
2/ Phân kali sunphát:
- Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất phân kali sunphát là quặng Canit-Xinvinit có chứa các khoáng chất tan trong nước như Canit và Xinvinit và các muối không tan hoặc khó tan khác.
- Tuỳ theo tỷ lệ giữa Canit và Xinvinit mà trong quá trình chế biến quặng ta có thể thu được sản phẩm dưới dạng K2SO4 hoặc Xênit (K2SO4.MgSO4.6H2O) hoặc hỗn hợp của chúng.
* Xét loại phân kalimagiezi:
+ Loại phân này chứa chủ yếu là loại Xênit (K2SO4.MgSO4.6H2O), khi sản xuất loại phân bón này còn thu được muối ăn, dung dịch MgCl2.
+ Loại phân bón này hình thành khi tỷ lệ K/Mg trong quặng là 1.6. + Phản ứng tạo thành phân kalimagiezi như sau:
2(K2SO4.MgSO4.6H2O) + nH2O = K2SO4.MgSO4.6H2O + MgCl2 (dd)
Quặng nghiền → hoà tan bằng nước → lắng → kết tinh chân không → cô đặc
(65-75oC)
bùn
quặng không tan → muối ăn , MgCl2
Kho ← xyclon ← khử nước ← kalimagiezi ← lọc ly tâm
B. Phân phức hợp:
- Có từ hai đến ba loại chất dinh dưỡng chủ yếu: đạm, lân, kali
- Phân phức hợp chia làm hai loại → phân trộn: trộn sơ học các loại phân đơn → phân hỗn hợp: điều chế bằng phản ứng hoá học giữa các chất đầu.
- Phân phức hợp hiện được sử dụng khá rộng rãi vì hiệu quả kinh tế hơn phân đơn. Ngoài ra cung cấp các nguyên tố dinh dưỡng đồng đều hơn.