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偏磷酸鉀是一種較理想的無氯磷鉀復(fù)合肥?，F(xiàn)有技術(shù)中，偏磷酸鉀有兩種制造方法：
(1)以熱法磷酸和氯化鉀為原料制造偏磷酸鉀，該方法是將氯化鉀與熱法磷酸混合，加熱反應(yīng)生成磷酸二氫鉀，再經(jīng)高溫加熱得到偏磷酸鉀。
(2)以元素磷和氯化鉀為原料制造偏磷酸鉀元素磷燃燒產(chǎn)物與氯化鉀進(jìn)行反應(yīng)，即可制得偏磷酸鉀。
由于上述方法制造偏磷酸鉀的工藝條件茍刻，其反應(yīng)設(shè)備需內(nèi)襯鋯英石磚，加之尾氣回收系統(tǒng)龐大，設(shè)備投資高，副產(chǎn)鹽鹽酸缺乏有效利用的途徑，再加之熱法磷酸及元素磷價格較高，從而制約了偏磷酸鉀這一優(yōu)良肥料在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用。目前國內(nèi)偏磷酸鉀的生產(chǎn)技術(shù)主要針對農(nóng)用肥料產(chǎn)品和粘結(jié)劑，產(chǎn)品也只側(cè)重于滿足某些特定工業(yè)指標(biāo)，純度較低，還無法應(yīng)用到食品添加劑領(lǐng)域，因而產(chǎn)品的價格也相對較低。此外，現(xiàn)行生產(chǎn)偏磷酸鉀的原料磷酸二氫鉀多為熱法磷酸和氯化鉀為原料制備，成本較高。相比之下，以濕法磷酸為原料制備工業(yè)級磷酸二氫鉀，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步開發(fā)食用級偏磷酸鉀產(chǎn)品則將具有更大的成本優(yōu)勢。國際上對于食用級偏磷酸鉀產(chǎn)品的性質(zhì)包括主要成分(KPO3)的含量，重金屬雜質(zhì)含量、產(chǎn)品的粘度以及偏磷酸鉀聚合體的形式等的要求較為嚴(yán)格。
偏磷酸鉀的制備通常是磷酸二氫鉀加熱到400℃時熔化成透明的液體，冷卻后固化為不透明的玻璃狀物質(zhì)偏磷酸鉀(KPO3)。在濕法路線生產(chǎn)磷酸二氫鉀過程中，由于磷礦中含有砷元素，磷酸二氫鉀中砷含量往往大于3ppm，達(dá)不到食品級磷酸二氫鉀的要求。因此微量砷的去除是以濕法路線磷酸二氫鉀為原料制備食品級偏磷酸鉀工藝中非常重要的一個環(huán)節(jié)。通常，磷酸二氫鉀化學(xué)沉淀法除砷是在磷酸二氫鉀溶液中加入一定的化學(xué)試劑與溶液中雜質(zhì)砷形成沉淀與溶液分離，經(jīng)過濾操作使沉淀與溶液分離，達(dá)到溶液中雜質(zhì)砷的去除效果。如磷酸二氫鉀溶液除砷加入一定量的五硫化二磷試劑，與溶液中的雜質(zhì)砷進(jìn)行反應(yīng)，生成硫化砷沉淀而去除磷酸二氫鉀溶液中的砷離子。但化學(xué)沉淀法除砷砷含量難以達(dá)到ppm級，且磷酸二氫鉀溶液需結(jié)晶、過濾、干燥后才能用于食品級偏磷酸鉀的生產(chǎn)，不僅工藝過程繁重，而且結(jié)晶母液作為廢水排放不利于環(huán)保。
偏磷酸鉀[KPO3、（KPO3）n)是一種高成份的磷鉀復(fù)合肥料，理論含氧化鉀39.87%，五氧化二磷60.13%。純粹的偏磷酸鉀呈白色纖維狀結(jié)晶，熔點(diǎn)810℃，它的分子量和物理性質(zhì)與制造方法有關(guān)。偏磷酸鉀的固相結(jié)構(gòu)是由無分支的P-O-P鏈組成，在等邊四面體中一個磷原子的周圍圍著四個氧原子。在室溫的情況下有兩種形式的偏磷酸鉀可以保持穩(wěn)定，一種是纖維狀的苛樂耳鹽（Kurrol’ssalt）結(jié)晶，另一種則是玻璃體產(chǎn)品。
方法1：將NH4H2PO4和KCl按一定比例充分混合，加熱到340℃以上，生成KPO3、NH4Cl和H2O。NH4Cl的升華溫度是337℃，在反應(yīng)過程中，NH4Cl升華與主產(chǎn)物KPO3分離，冷卻收集得到純度較高的NH4Cl。由于NH4H2PO4熔點(diǎn)為188℃，在反應(yīng)過程中呈熔融態(tài)，能與固態(tài)KCl均勻混合，與純粹的固相反應(yīng)相比，有利于提高反應(yīng)的速度和產(chǎn)率。具體方法為：準(zhǔn)確稱取已研磨好的磷酸二氫銨(NH4H2PO4)和氯化鉀(KCl)，按等摩爾均勻混合，放入到已恒溫至所需溫度的坩堝爐中加熱，反應(yīng)到一定時間后取出，冷卻到室溫，準(zhǔn)確稱量所得物的質(zhì)量后加入適量6mol·L-1硝酸溶液溶解，再用佛爾哈德法對氯離子進(jìn)行測定。
方法2：將磷酸一銨與氯化鉀混合后加入反應(yīng)器內(nèi)加熱，磷酸一銨與氯化鉀發(fā)生反應(yīng)，生成熔融態(tài)的偏磷酸鉀、升華的氯化銨和水蒸汽，反應(yīng)式如下：
反應(yīng)結(jié)束后，將熔融態(tài)的偏磷酸鉀放出冷卻后粉碎即得到偏磷酸鉀產(chǎn)品；加熱反應(yīng)過程中升華的氯化銨通過冷卻回收作農(nóng)用肥料。上述工藝中，所用磷酸一銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60％～75％，氯化鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40％～25％；磷酸一銨與氯化鉀的質(zhì)量比例為100∶(47～55)；反應(yīng)溫度為600℃～900℃；停留時間為1～4h。
偏磷酸鉀是一種較理想的無氯磷鉀復(fù)合肥。具有以下特點(diǎn)：
1.不吸潮，有防結(jié)塊作用，在其他肥料中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-50%的偏磷酸鉀可以大大降低其結(jié)塊現(xiàn)象。
2.可以根據(jù)農(nóng)作物的需要提供不同溶解度，能夠緩慢的或受控制的釋放化肥肥效，有利于環(huán)境保護(hù)。
3.在液體混合物中具有多家螯合能力，是液體肥料的理想原料。
4.鹽指數(shù)很低，沒有參殘余土壤效應(yīng)。
5.由于聚磷酸鹽的結(jié)核作用可減少土壤對磷的固定和鉀的流失，同時添加適量微量元素可以制成多元素高效復(fù)合肥料。
[1] CN200910102927.5農(nóng)用偏磷酸鉀生產(chǎn)方法
[2] 國外磷鉀復(fù)合肥料偏磷酸鉀發(fā)展概況
[3] 偏磷酸鉀制備方法研究
[4] 偏磷酸鉀肥料生產(chǎn)工藝