李 偉

(青海鹽湖海虹化工股份有限公司，青海格爾木 816099)

1 前言

2 磷酸二氫鉀主要生產工藝

磷酸二氫鉀的生產方法很多，大致概括為中和法、萃取法、離子交換法、復分解法、直接法、結晶法和電解法等。其中，以色列Rotem公司采用改進的直接法生產工藝，于1993年投產，其低成本產品具有很強的國際市場競爭力。在我國，生產工藝多采用中和法，其次為有機萃取法、復分解法、離子交換法、酸堿直接中和法，其中直接法尚未實現(xiàn)工業(yè)化。

酸堿中和法是將苛性鉀或碳酸鉀配成30%的溶液后送至中和器，在攪拌下與50%的磷酸溶液中和，控制溫度在80 ℃～100 ℃，pH值為4～5，中和產物經(jīng)過濾、濃縮、冷卻結晶、離心分離、干燥后即得成品，結晶母液返回到濃縮工段進行回用。

萃取法分有機萃取法和無機萃取法，通過氯化鉀和磷酸反應，生成的鹽酸幾乎被萃取到有機溶劑中，待分相、分離后，磷酸二氫鉀從水相中結晶出來，經(jīng)洗滌、干燥即得產品磷酸二氫鉀。

離子交換法是利用氯化鉀溶液通過苯乙烯系陽離子交換樹脂，從溶液中吸附K+，然后將磷酸二氫銨溶液通過樹脂進行置換，制得磷酸二氫鉀溶液，然后料液經(jīng)濃縮、冷卻結晶、離心分離、干燥后得到成品磷酸二氫鉀，結晶母液返回到濃縮工段進行回用。

復分解法主要是指反應的實質為氯化鉀中的鉀離子與正磷酸的鈉或銨鹽中磷酸二氫根通過復分解反應生成磷酸二氫鉀的生產工藝。

直接法是將硫酸與氯化鉀反應生成硫酸氫鉀和氯化氫，氯化氫經(jīng)水吸收作為副產物鹽酸，而硫酸氫鉀、過量的硫酸再與磷礦反應生成磷酸二氫鉀、氫氟酸與磷酸的混合液及磷石膏，將轉化液過濾，濾渣為磷石膏，濾液為磷酸二氫鉀與磷酸的混合液磷鉀液，經(jīng)濃縮后用甲醇沉淀，得到磷酸二氫鉀。

3 磷酸二氫鉀在農業(yè)上的應用

水溶性磷酸二氫鉀產品在10 a前起步，隨著中國集約化農業(yè)的快速推廣，滴灌技術及葉面施肥技術的應用，在近5 a對磷酸二氫鉀的市場需求得到快速發(fā)展，全國磷酸二氫鉀的實際產能量由10 a前的近10萬t發(fā)展到現(xiàn)在的產量突破150萬t，而且大部分應用于農業(yè)。近幾年隨著磷酸二氫鉀產業(yè)的快速發(fā)展，各種生產磷酸二氫鉀的技術和企業(yè)不斷涌現(xiàn)，如：金正大、新都化工、湖北興發(fā)等巨頭也紛紛涉足磷酸二鉀的生產。

農業(yè)磷酸二氫鉀是一種高濃度的磷鉀復合肥、優(yōu)質無氯鉀肥，既提供磷也提供鉀，適用于各種土壤和作物。它具有營養(yǎng)成分高，wP2O5為52%，wK2O為34%。磷酸二氫鉀的鹽值極低，是理想的葉施肥料。加之它施用量少，能廣泛用于浸種、浸根、藥物拌種、澆灌和葉面噴施，對農作物加速灌漿、促進代謝、抵御干熱風及防止倒伏等方面均有顯著效果。用作農作物底肥及農作物中后期葉面噴肥，廣泛施用于各種糧食、經(jīng)濟作物及瓜果、蔬菜等(如：水稻、小麥、玉米、甘蔗、大豆、棉花、亞麻、水果、蔬菜和煙草等各種作物)，尤其適用于煙草、柑橘、茶葉等忌氯作物，是農業(yè)部指定推廣發(fā)展的優(yōu)良化肥品種。近年來，不僅發(fā)現(xiàn)磷酸二氫鉀的顯著增產、抗旱、耐寒作用，而且還發(fā)現(xiàn)其對防治作物病蟲害也有特殊作用。因而近年來得到了迅速發(fā)展和廣泛應用。

3.1 磷酸二氫鉀對農作物的作用

我國磷酸二氫鉀較廣泛用于瓜果、蔬菜、煙草等作物的噴灌，這類消費多集中在東北、新疆、內蒙古等地。磷酸二氫鉀對農作物的具體作用：磷酸二氫鉀可促進作物對氮、磷的吸收，快速補磷，提高作物產量和千粒重，而且在作物特殊生理時期能起到特殊的作用。

(1)促進光合作用。鉀元素在作物生長中起增強作物光合作用，加速營養(yǎng)物質制造和轉化。

(2)提高作物抗逆能力。磷酸二氫鉀能提高作物的抗逆性，如抗旱、抗干熱風、抗?jié)?、抗凍、抗損傷促愈合、抗病菌侵染等。

(3)提高果品品質。果實膨大期噴施可起到保果壯果，促進果實膨大的作用，可提高果實的品質、增加著色、改善口感等。

(4)調節(jié)作物生長。磷酸二氫鉀具有調節(jié)劑的作用，能促進作物花芽分化、增加開花數(shù)、花苞碩壯、壯花保果、提高坐果率，還能有效地促進根系的生長發(fā)育。

3.2 磷酸二氫鉀使用方法

磷酸二氫鉀使用方法多樣，有噴施、沖施灌根、蘸根移栽、浸種拌種、基施等。不同作物使用時期也不盡相同。

3.3 磷酸二氫鉀對部分作物的使用時間、方法和效果

(1)小麥。在返青前期、撥節(jié)前期、孕穗前期、揚花前期、灌漿前期，每次施用0.30 g/m2，兌75倍～150倍水分溶解后噴施。冬小麥寒潮來臨前噴施磷酸二氫鉀能抗寒防凍；培育后期噴施磷酸二氫鉀溶液，不僅可以補充磷鉀養(yǎng)分，而且對抗干熱風也有一定的作用。

(2)水稻。在分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期各噴灑一次磷酸二氫鉀，用量為每次0.15 g/m2～0.30 g/m2兌水22 g/m2，可延長水稻劍葉的壽命，促進光合產物向種子的運輸，進一步提高粒重，實現(xiàn)高產。多次噴施可增強水稻抗逆抗害能力，大幅減少病害發(fā)生。

(3)玉米。定苗后，拔節(jié)期各噴磷酸二氫鉀一次，用量0.30 g/m2兌水22 g/m2。葉面噴施，可以起到保根、保葉的作用，提高結實率和飽果率，少倒伏、少病害、穗大、頂滿粒飽，一般能增產35%以上。

(4)花生。在花期前，開花下針期、結莢期噴施二次磷酸二氫鉀，用量為每次0.15 g/m2～0.30 g/m2，兌水22 g/m2噴施?？蓽p少病害，秧茁壯，結實早，果實多且飽滿，增幅能達到40%以上。

(5)大豆。在苗期、初花期、盛花期各噴一次磷酸二氫鉀，用量為0.15 g/m2～0.30 g/m2?？墒蛊浣Y莢多，少病害，少倒伏，籽粒飽，增幅大。

(6)大蒜。入冬前，可用磷酸二氫鉀0.15 g/m2兌水22 g/m2葉面噴施?？墒姑缛鐗?，葉片寬厚，蒜薹粗，蒜頭大，散瓣少，質優(yōu)，病害少，成熟早。

(7)油菜。苗前期、苗后期分別噴磷酸二氫鉀一次，每次用0.075 g/m2～0.15 g/m2?？墒姑鐗炎扬枺俨『?，增幅大。

(8)紅薯、土豆。在分枝結薯期、莖葉生長期、膨大期分別噴一次磷酸二氫鉀，每次用0.15 g/m2兌水22 g/m2。

(9)棉花。苗期、現(xiàn)蕾、開花期各噴一次，每次0.15 g/m2～0.30 g/m2兌水22 g/m2。促進桿壯不倒伏，結果早、稠、大，抗早衰，棉花纖維長且韌性好。

(10)蘋果、桃、梨、柑橘等果樹。秋施基肥時，將磷酸二氫鉀均勻施入，覆蓋后澆水一次，用量可根據(jù)樹齡的大小，每棵用500 g～1 000 g?？商岣吖麑嵑橇?，果徑大，果色鮮艷，口感好。

(11)花卉。浸種，每100 kg種子用磷酸二氫鉀200 g，兌水50 kg。施用磷酸二氫鉀可促進花卉根際微生物菌群生長繁殖，延長花卉保鮮期等作用。

4 磷酸二氫鉀在化學工業(yè)應用

磷酸二氫鉀在化學工業(yè)也有廣泛應用?？捎糜谥圃炱姿徕浐推渌淃}的原料；釀造酵母的培養(yǎng)劑、強化劑、膨松劑和發(fā)酵助劑等。發(fā)酵工業(yè)中，用作細菌培養(yǎng)劑、緩沖調節(jié)劑和營養(yǎng)劑，主要用于味精、酒、酒精、檸檬酸、酶制劑、酵母、淀粉和糖等的生產。

5 磷酸二氫鉀在醫(yī)藥行業(yè)中的應用

醫(yī)藥工業(yè)上，磷酸二氫鉀用作細菌培養(yǎng)劑；用于使尿酸化，作營養(yǎng)劑；還用于青霉素、土霉素、雞苷等的生產。全國醫(yī)藥行業(yè)磷酸二氫鉀的年消費量約為1.2萬t。

6 磷酸二氫鉀在食品行業(yè)中的應用

在食品工業(yè)中，磷酸二氫鉀用于烘焙食品的添加劑和營養(yǎng)調味添加劑，主要用于制造烘焙物、味精、發(fā)酵粉等。該領域一般使用食品級的磷酸二氫鉀。

7 磷酸二氫鉀在飼料行業(yè)中的應用

飼料工業(yè)在飼料工業(yè)中，磷酸二氫鉀主要用作補充磷與鉀的礦物質元素添加劑，特別是在魚飼料中普遍應用。隨著近年來魚飼養(yǎng)業(yè)的迅速發(fā)展，作為魚飼料添加劑的用量較快上升，磷酸二氫鉀在該領域的用量也將有所增加。

8 磷酸二氫鉀市場現(xiàn)狀

從目前全國磷酸二氫鉀的產能分布情況來看，四川省和湖北省總共占據(jù)了全國85%的市場份額，分別為45.95%和39.05%，內蒙古、河北、云南和江蘇也有部分產能，其它省市自治區(qū)產能較小，總共僅占到2.37%。近5 a來，磷酸二氫鉀由于在水溶性肥中的獨特作用進入快速增長勢頭，從2005年全國消費量不足2萬t/a，發(fā)展到2015年為128.77萬t，2016年為149.01萬t，其產量、消費量都在快速提升。

中國出口總量。因鉀的磷酸鹽的出口稅號均為一個號，無單獨的磷酸二氫鉀出口數(shù)據(jù)統(tǒng)計，通過成都海關了解，四川2017年出口鉀的磷酸鹽金額為5.5億元人民幣，出口量近8.7萬t，磷酸二氫鉀出口量估計在5萬t左右；通過行業(yè)協(xié)會了解2016年出口磷酸二氫鉀在7萬t，2017全年也在8.6萬t～9萬t。未來3 a～5 a，中國磷酸二氫鉀年出口量會在10萬t以上。中國主要出口國家或地區(qū)：美國、歐盟、泰國、印度、澳大利亞、馬來西亞、臺灣省、韓國、日本、墨西哥、印尼等地。磷酸二氫鉀產品全球市場流向主要進口國家為：美國、泰國、西班牙和荷蘭等。

中國磷酸二氫鉀出口分布。中國的磷酸二氫鉀的出口商分布主要集中在四川及周邊地區(qū)，分布相對集中。以達州翁?；ず褪糙貐^(qū)兩級為主要供應地區(qū)，其中，達州翁福2017年出口達4萬t。在達州翁福之前是成都化工，目前，達州翁?；敬媪顺啥蓟ひ郧暗牡匚?，并在近幾年的市場份額得以快速提升。

9 磷酸二氫鉀未來市場預測分析

結合以上分析，未來5 a～10 a內，我國磷酸二氫鉀產品市場需求仍會繼續(xù)增長，尤其是農業(yè)領域的需求增長會更明顯。具體預測：按前10 a尤其是按近5 a平均復合增長率達到15%，2018年預計總消費量為197萬t，2019年為226萬t，2020年260萬t，2021年為300萬t，到時磷酸二氫鉀產品作為一個主要高效磷鉀復合肥品種，將在我國農業(yè)領域得到大面積、快速應用和推廣。