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浅析燃烧发电秸秆灰提钾技术 【摘要】 目前世界上一般是从可溶性钾矿石中提取钾或直接以钾盐矿物为原料制造钾肥。钾肥是农业中不可缺少的常用三大肥科之一。本文主要分析了燃烧发电秸秆灰提钾技术相关问题提出了利用秸秆获生产三种钾盐的方法的可行性。 【关键词】秸秆灰，燃烧，钾盐提取，对比 1草木灰简介及其主要成分 植物残体燃烧后，所剩余的灰分统称为草木灰，秸秆灰也是其中的一种。长期以来，我国广大农村普遍以稻草、麦秸、玉米秆、棉花柴、树枝、落叶作为燃料，所以革木灰是农村中一项重要的肥源。 草木灰的成分极其复杂，含有作物体内所有的各种灰分元素，如磷、钾、钙、镁，以及各零中微量营养元素等，其中以钾、钙的数量较高所以它被看作是钾肥，丽实际上它还具有磷及多种微量营养元素的营养作用，由予草本灰的来源不一。故其所含成分的量很不一致。 草木灰的成分除了与植物种类有关还与植物醑龄等因素有关。一般来讲，草灰含硅较多，而磷、钾、钙含量比较少，木灰含磷、钾、钙要多一些。同一植物晶种不同苗龄的灰分，在成分上也有差异。幼嫩组织灰分含磷、钾多，衰老组织的灰分含钙、硅多。就钾而言，草本灰含有多张钾盐其中以碳酸钾为主。其次是硫酸钾和少量的氯佬钾，由于草本灰含碳酸钾，因此它是一种碱性肥料。草木灰因燃烧温度不同。其颜色和钾的有效性也有差异，燃烧温度越高，钾与硅酸溶在一起形成溶解度低的K2SiO3，呈灰白色肥效较差。低温燃烧的革木灰。一般呈黑灰色，肥效较高。此外，草木灰还含磷(P2O5，)1.5一3大部分属于可溶性磷，对作物是有效的。2 草木灰提钾的传统工艺流程 传统的提取钾盐的工艺操作如下：(1)浸取把农产品废弃物燃烧后得到的灰放人溶灰沲(或桶)中，先抽入低浓度的浸渍液，再补充加水，总水量约为草木灰量的2倍。用蒸汽加热至90。并用压缩空气搅拌(或人工搅拌)约20min，使钾盐溶解于水中(也可直接用水浸渍)。溶解钾盐的水溶液经过池下层的芦席等过滤，放出水溶液，如此连续34次，使灰中的钾盐全部溶解在水中。(2)过滤将上述所得的全部钾盐水溶液使用压滤机过滤。除去其中的杂质。(3)结晶分离将已过滤的浸溃液用齿轮泵打入蒸发锅内，浓缩到30-400Be，再移至缸内冷却至50，使硫酸钾结晶析出，即得粗制硫酸钾。(4)粗制品的精制。3 秸秆灰中的三种钾盐31 碳酸钾 碳酸钾是秸秆灰中含量最多的一种钾盐(占秸秆灰的20左右)，别名钾碱，单斜晶系白色粉末状或细颗粒状结照。碳酸钾的主要生产方法有：311 离子交换法 将氯化钾配成250g/L溶液，加入少量碳酸钾以除去钙、镁离子。碳酸氢氨也用水配成200gL溶液。将氯化钾溶液逆流通过离子交换柱，使钠型树脂RNa变成钾型RK，用软水洗掉树脂间隙中残留的氯离子。洗净后，将碳酸氢氨溶液顺流通过树脂交换柱，使树脂变为铵型RNH。，得到碳酸氢钾和碳酸氢氨的混合稀溶液，经一次蒸发，使碳酸氢氨分解，再经二次蒸发使碳酸氢锑大部分分解为碳酸钾，冷却辑畿的氯讫镩结磊过滤除去，然后三次蒸发至540。酪过滤除去钠钾复盐。溶液经碳化，使碳酸钾成为碳酸氢钾，再经结晶、分离、水洗、煅烧，制得成品。312 电解法 将氯化钾溶解，溶度达270300gL，溶液澄清后，调至pH 810在槽电压为2835V、槽温6070下电解得浓度为1015得氢氧化钾溶液，蒸发浓缩至氢氧化钾浓度为50时，冷却至2035，析如的氯化钾回收再用。浓碱液稀释至44左右进行预碳化，当氢氧化钾达30g/L以下时，过滤除去氢氧亿镁沉淀，再经浓缩除钠以后进行碳化，得粗碳酸钾，继续碳化的碳酸氢镩结晶，结晶经水洗、离心分离、煅烧制得精制碳酸钾成晶。313 路布兰法 将硫酸钾、煤粉、石灰石按一定配比混合，加水搅拌。其中氯化钾控制在6一8。钠盐控制在810。然后在9001000温度下进行焙烧得黑灰。将黑灰粉碎，用热水浸取。浸取蒸发使部分未转化的硫酸钾析出。经分离后清液送碳化塔顶碳化。碳化液加高锰酸钾使铝、硅、铁等杂质沉淀，滤液蒸发至碳酸钾、钠复盐及杂质沉淀析出清液经二次碳化得粗制碳酸钾结晶，再经过滤、水洗。然后于500600下在锻烧炉中进行煅烧成碳酸钾成品。314 草木灰法 主要利用各种植物壳，如桐子壳、棉子壳、茶子壳和葵花予壳等，烧制成草木灰。草木灰是碳酸钾、硫酸钾、氯化钾得混合物。用浸取、蒸发和结最得方法分别加以分离。净化方法有许多种，或加碳酸镁除磷，或通入二氧化碳预碳化除杂，或加石灰乳除磷、锅、硅等。需经二次蒸发、冷却、分离再经干燥制得碳酸钾成品。因原料来源的限制，使得该法不宣大规摸生产，一度被淘汰。秸秆燃烧发电厂的建立使得草木灰法生产碳酸钾的原料问题迎刃而解，而且与其他方法相比草木灰法生产碳酸钾还有原料价格低、能耗低、不发生化学反应无污染、工艺简单等优点。32 硫酸钾 硫酸钾是秸秆灰中含量最少的钾盐(占秸秆灰的2左右)，它是三种钾盐中溶解度最小的一种，在蒸发结晶过程中最先析出，无色或白色六方形或斜方晶系结晶或颗粒状粉末。硫酸钾的生产方法可分为：1直接由天然矿物如明矾石、无水钾镁矾和硬盐矿(钾石盐和钾盐镁矾的混合物)等制取；2以氯化钾为原料的转化法。通过氯化钾与含硫酸根的原料。如硫酸、硫酸镁、磊膏、芒硝、硫酸铵等发生转化反应而得。目前世界硫酸钾中有70是由转化法生产的。转化法有曼海姆法、复分解法、缔置法、溶剂萃取法和离子交换法。33 氯化钾 氯化钾的生产方法根据原料的不同分为以下几种：(1)用钾石盐制取氯化钾，钾石盐主要成分为氯化钾和氯化钠，一般矿石含K2O 10一60，此外还含有硬石膏(CaSO4),镁盐(如光卤石、钾盐镁矾)及不溶性黏土。从钾石盐中提取氯化锊主要有浮选法，溶解结晶法及重液分离法三种。(2)用光卤石制取氯化钾光卤石资源较丰富，但因它含钾量不高(纯光卤石莰含KCI 17)，加工能耗比较高。且大量副产氯化镁不易处理，故在氯化钾生产中所占比例不大。(3)含钾卤本加工制取氯化钾，含钾卤水包括