鉀礦
鉀的產地在哪裏?鉀的用途是什麽?鉀是一種銀白色的軟質金屬,蠟狀,可用小刀切割,熔沸點低,密度比水小,化學性質極度活潑(比鈉還活潑)。是ⅠA族的元素之一,屬於堿金屬。鉀在自然界沒有單質形態存在,鉀元素以鹽的形式廣泛的分布於陸地和海洋中,也是人體肌肉組織和神經組織中的重要成分之一。本文係統講述了鉀名稱,金屬鉀的性質,鉀礦物類型,鉀礦床類型,鉀的用途,鉀的儲量與分布,鉀礦主要產地,鉀礦價格,鉀常見問題。
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 1、鉀名稱:


 2、金屬鉀的性質:為(wei) 銀白色立方體(ti) 結構金屬,理化性質和鈉非常相似。鉀質軟而輕可用小刀切割,新切麵有銀白色光澤。鉀的密度0.862g/cm3(293K),熔點336K(63℃),沸點1043K(770℃)。鉀是熱和電的良導體(ti) ,具有較好的導磁性,質量分數77.2%的鉀和22.8%的鈉形成的鉀鈉合金熔點隻有12℃,是核反應堆導熱劑。鉀單質還具有良好的延展性,硬度也低,能夠溶於(yu) 汞和液態氨,溶於(yu) 液氨形成藍色溶液。已發現的鉀的同位素共有28種,包括從(cong) 32K至55K,其中在自然界中存在的隻有39K、40K和41K,其他同位素都是由人工製造。40K有放射性,是岩石和土壤中天然放射性本底的重要來源之一。

鉀的化學性質比鈉還要活潑,僅(jin) 比銫、銣活動性差。暴露在空氣中,表麵迅速覆蓋一層氧化鉀和碳酸鉀,使它失去金屬光澤(表麵顯藍紫色),因此金屬鉀應保存在液體(ti) 石蠟或氬氣中以防止氧化。鉀與(yu) 水劇烈反應,甚至在冰上也能著火,生成氫氧化鉀和氫氣,反應時放出的熱量能使金屬鉀熔化,並引起鉀和氫氣燃燒。鉀能與(yu) 所有的鹵族元素反應,並生成相應的鹵化物。


 3、 鉀礦物類型:鉀在地殼中的含量為(wei) 2.47%,占第七位。 可用來提取鉀鹽的礦物有鉀鹽礦(KCl)、光鹵石(KCl·MgCl2·6H2O)、雜鹵石(2CaSO4·K2SO4·2H2O )。 分布極廣的天然矽酸鹽礦物中也含有鉀,在雲(yun) 母鉀長石等矽酸鹽中都富含鉀。


 3.1  光鹵石

 光鹵石是含、鉀鹽湖中蒸發作用最後產(chan) 物,常與(yu) 石鹽、鉀石鹽共生。純淨者無色至白色,透明至不透明,在空氣中極易潮解,易溶於(yu) 水;含雜質後呈粉紅色,味苦,具有脂肪光澤,味鹹,性脆,無解理,具強熒光性。化學式KCl·MgCl2·6H2O;莫氏硬度2~3,比重1.602g/cm3

光鹵石

光鹵石


 3.2  雜鹵石

 雜鹵石是一種可溶性鉀鹽礦物、硫酸鹽礦物,它通常與(yu) 硬石膏、石鹽產(chan) 在一起。雜鹵石的晶體(ti) 不多見,集合體(ti) 一般為(wei) 粒狀塊體(ti) 或纖維狀和片狀。有的透明無色,有的呈白、淺灰、淺黃、紅等顏色,玻璃光澤,但常常黯淡無光。化學式 K2MgCa2(SO4)4·2H2O,化學組成:K 12.9%,Mg 4.03%,Ca 13.29%,S0 63.73%,H2O 5.98%,硬度2.5~3,比重2.72~2.78g/cm3

雜鹵石

雜鹵石


 3.3  鉀長石

 鉀長石通常也稱正長石;鉀長石係列主要包括正長石,微斜長石,條紋長石等,一般呈肉紅色、黃白色、呈白色或灰色,是由矽氧四麵體(ti) 組成架狀晶體(ti) 結構的鉀的鋁矽酸鹽礦物。鉀長石化學式為(wei) :K2O·Al2O3·6SiO2;主要成份為(wei) SiO2、Al2O3、K2O、CaO等。理論化學成分:K2O 16.7%,Al2O3 18.3%,SiO2 64.7%。晶體(ti) 常呈短柱狀或厚板狀;玻璃光澤;比重2.56;莫氏硬度為(wei) 6;熔點1290℃。

鉀長石

鉀長石


 4、鉀鹽礦床類型:鉀鹽是從(cong) 濃度很高的鹵水中沉積出來的,它必須在海水蒸發末期大量岩鹽沉積之後才能沉積,一般認為(wei) 鉀鹽層總是位於(yu) 厚層岩鹽之上,其麵積要小於(yu) 岩鹽層。世界上已發現的古代鉀鹽礦床有海相沉積、陸相沉積和海陸過渡相沉積。但是大型—超大型鉀鹽礦床基本上屬海相沉積。


 5、鉀的用途:鉀在地球上分布較廣,占地殼的2.35% 。鉀的用 途十分廣泛,其中95%以上用於(yu) 化肥工業(ye) ,鉀是決(jue) 定農(nong) 業(ye) 豐(feng) 產(chan) 的三大營養(yang) 素之一 。鉀鹽在工業(ye) 上用途很廣,用於(yu) 清洗劑、玻璃、建材 、醫藥 、紡織 、染色 、電子等 。


 5.1  化肥

 鉀肥全稱鉀素肥料。以鉀為(wei) 主要養(yang) 分的肥料,植物體(ti) 內(nei) 含鉀一般占幹物質重的0.2%~4.1%,僅(jin) 次於(yu) 氮。鉀在植物生長發育過程中,參與(yu) 60種以上酶係統的活化,光合作用,同化產(chan) 物的運輸,碳水化合物的代謝和蛋白質的合成等過程。鉀可以提高作物抗逆性,如抗旱、抗寒、抗倒伏、抗病蟲害侵襲的能力。

鉀肥

鉀肥


 5.2  鈉鉀合金

 鉀鈉合金是液態的,不是一般常見的為(wei) 了增強金屬硬度而組合的合金。可以作為(wei) 幹燥劑、除氧劑、還原劑使用,但因為(wei) 造價(jia) 較昂貴,除特殊需要外不常用。鈉鉀合金可用作冷卻劑,應用於(yu) 實驗室的快中子反應器。

鈉鉀合金

鈉鉀合金

 

 5.3  鉀鹽

 在化學工業(ye) 中約有30多種產(chan) 品由鉀組成,主要有氯化鉀、氫氧化鉀、硫酸鉀、碳酸鉀、氰化鉀、高錳酸鉀、溴化鉀、碘化鉀等。按工業(ye) 用途,35%用於(yu) 生產(chan) 潔淨劑,25%以碳酸鹽和硝酸鹽形式用於(yu) 玻璃和陶瓷工業(ye) 中,20%用於(yu) 紡織和染色,13%製化學藥品;其餘(yu) 用於(yu) 罐頭工業(ye) 、皮革工業(ye) 、電器和冶金工業(ye) 等。

 

 5.3.1  硫酸鉀

 無色或白色結晶、顆粒或粉末,無氣味,味苦,質硬,在空氣中穩定。1g溶於(yu) 8.3ml水、4ml沸水、75ml甘油,不溶於(yu) 乙醇。氯化鉀、硫酸銨可以增加其水中的溶解度,但幾乎不溶於(yu) 硫酸銨的飽和溶液。水溶液呈中性,pH約為(wei) 7,相對密度2.66,熔點1067℃,主要用途有血清蛋白生化檢驗、凱氏定氮用催化劑、製備其他鉀鹽、化肥、藥物、製備玻璃、明礬等。

硫酸鉀用於(yu) 的生產(chan) 玻璃

硫酸鉀用於(yu) 的生產(chan) 玻璃


 5.3.2  溴化鉀

 溴化鉀,化學式KBr,相對分子質量119.00,無色結晶或白色粉末,有強烈鹹味,見光色變黃,稍有吸濕性。1g溶於(yu) 1.5ml水,水溶液呈中性,相對密度(d254)2.75,熔點730℃,沸點1435℃,有刺激性。主要用於(yu) 光譜分析,點滴分析測定銅及銀,極譜分析銦、鎘和砷,顯影劑。農(nong) 藥分析。

溴化鉀用於(yu) 光譜分析

溴化鉀用於(yu) 光譜分析


 5.3.3  氰化鉀

 白色圓球形硬塊,粒狀或結晶性粉末,劇毒。在濕空氣中潮解並放出微量的氰化氫氣體(ti) 。易溶於(yu) 水,微溶於(yu) 醇,水溶液呈強堿性,並很快水解。密度1.857g/cm3,沸點1497℃,熔點563℃。接觸皮膚的傷(shang) 口或吸入微量粉末即可中毒死亡。與(yu) 酸接觸分解能放出劇毒的氰化氫氣體(ti) ,與(yu) 氯酸鹽或亞(ya) 硝酸鈉混合能發生爆炸。

氰化鉀

氰化鉀


 5.3.4  硝酸鉀

 硝酸鉀在農(nong) 業(ye) 市場用途十分廣泛,硝酸鉀屬於(yu) 二元複合肥。硝酸鉀是無氯鉀、氮複合肥料,植物營養(yang) 素鉀、氮的總含量可達60%左右,具有良好的物理化學性質。硝酸鉀施用於(yu) 煙草具有肥效高,易吸收,促進幼苗早發,增加煙草產(chan) 量,對提高煙草品質有著重要作用。

硝酸鉀用於(yu) 煙草

硝酸鉀用於(yu) 煙草

 

 6、鉀礦儲(chu) 量與(yu) 分布:    美國地質調查局統計,世界鉀鹽資源豐(feng) 富,已探明剩餘(yu) 可采儲(chu) 量95億(yi) 噸、產(chan) 量3700萬(wan) 噸( K2O) (U.S.Geological Survey,2012) ,世界鉀鹽儲(chu) 量基礎約為(wei) 180億(yi) 噸,遠景資源總量達2500億(yi) 噸。但資源和產(chan) 量集中在少數國家,如加拿大、俄羅斯、白俄羅斯、德國以及以色列和約旦生產(chan) 商,掌握了世界約 91.4% 鉀鹽產(chan) 量。

 中國鉀鹽探明儲(chu) 量不多,為(wei) 2.1億(yi) 噸,約占世界的 2.2% 。查明資源儲(chu) 量6.54億(yi) 噸,中國已探明儲(chu) 量的礦區主要分布在青海、雲(yun) 南、山東(dong) 、新疆、甘肅和四川等省區。青海省柴達木盆地察爾汗鹽湖,是中國含鉀鹽湖鹵水資源非常豐(feng) 富的地區,在五千八百多平方公裏的麵積內(nei) ,蘊藏著巨量的氯化鉀;近年來發現並評價(jia) 的新疆羅布泊鹽湖,已經規模生產(chan) ,稱為(wei) 我國第二大鉀肥生產(chan) 基地。


 7、鉀礦最優(you) 產(chan) 地:青海、新疆。


 8、鉀鹽價(jia) 格

 氯化鉀             2300元/噸

 硫酸鉀             2750元/噸

 硫酸鋁鉀         3000元/噸


 9、鉀常見問題

 9.1  鉀對人體(ti) 健康的影響

 鉀可以調節細胞內(nei) 適宜的滲透壓和體(ti) 液的酸堿平衡,參與(yu) 細胞內(nei) 糖和蛋白質的代謝。有助於(yu) 維持神經健康、心跳規律正常,可以預防中風,並協助肌肉正常收縮。在攝入高鈉而導致高血壓時,鉀具有降血壓作用。鉀對人體(ti) 的作用主要有:

 (1)參與(yu) 糖、蛋白質和能量代謝:糖原合成時,需要鉀與(yu) 之一同進入細胞,糖原分解時,鉀又從(cong) 細胞內(nei) 釋出。蛋白質合成時每克氮約需鉀3mmol,分解時,則釋出鉀。ATP形成時亦需要鉀。(2)參與(yu) 維持細胞內(nei) 、外液的滲透壓和酸堿平衡:鉀是細胞內(nei) 的主要陽離子,所以能維持細胞內(nei) 液的滲透壓。酸中毒時,由於(yu) 腎髒排鉀量減少,以及鉀從(cong) 細胞內(nei) 向外移,所以血鉀往往同時升高,堿中毒時,情況相反。(3)維持神經肌肉的興(xing) 奮性。(4)維持心肌功能:心肌細胞膜的電位變化主要動力之一是由於(yu) 鉀離子的細胞內(nei) 、外轉移。

 人體(ti) 鉀缺乏可引起心跳不規律和加速、心電圖異常、肌肉衰弱和煩躁,最後導致心跳停止。一般而言,身體(ti) 健康的人,會(hui) 自動將多餘(yu) 的鉀排出體(ti) 外,但腎病患者則要特別留意,避免攝取過量的鉀。

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