钾长石中如何提取钾？ 钾的生产过程

钾，通常称为KCl，是钾化合物的总称。百分之九十的钾肥使用量归因于化肥生产，化肥是农业的重要组成部分。氯化钾是全球农业中钾的主要来源，因为世界上约 96% 的钾肥用于化肥。剩余的4%由硫酸钾(K 2 SO 4 )、硝酸钾(KNO 3 )和钾镁盐提供。

长石在地壳中储量丰富，主要用于玻璃和陶瓷工业。长石由其 K 2 O 含量定义。如果K 2 O含量超过10%，则称为钾长石。

长石可用于通过氯化过程生产钾肥，尤其是氯化钾。长石由包含氧 (O)、铝 (Al) 和硅 (Si) 原子的互连四面体构成的三维晶格网络。该结构中的每个铝原子与以四面体配置排列的四个氧原子形成键。为了保持这种矿物内的电中性，带正电的离子，例如钾 (K)、钠 (Na) 和钙 (Ca)，被纳入晶格中。在使用无机酸从长石中提取钾的情况下，浸出效率相对较低。为了从晶格中释放钾，必须破坏长石的晶体结构。氯化钠（NaCl）和氯化钙（CaCl 2）都能够在高温下与长石结合，从而促进钾转化为可溶形式。

焙烧浸出法是从复杂矿物中提取钾的常用方法。它包括两个步骤：在特定温度下用含氯化物添加剂焙烧矿物，然后浸出焙烧后的材料。在 900 °C 时生产 KCl 的标准自由能变化比其他可实现的金属氯化物要小。添加剂的选择对于促进水溶性氯化钾 (KCl) 的形成至关重要。保持烘焙温度高于添加剂的熔点对于实现高提取效率（通常为 80%–95%）至关重要。该方法因其简单且高效地从具有挑战性的矿物来源中回收钾而受到青睐。

K +和Ca 2+离子由于具有相似的电子性质，可以在晶体基体内进行交换，这比Na +离子更有利。Ca 2+较大的尺寸使其比Na +更好地替代晶格中的K +。在长石中，K +平衡电荷，每个 Ca 2+释放两个钾离子在提取过程中。同时，氯化钠会产生水溶性硅酸钠，与CaCl 2相比，它会增加溶液的粘度并阻碍晶体结构的分解。