第一节 氢氧化钾的定义
氢氧化钾(化学式:KOH,式量:56.1)白色粉末或片状固体。熔点380℃,沸点1324℃,相对密度2.04g/cm3,折射率n20/D1.421,蒸汽压1mmHg(719℃)。具强碱性及腐蚀性。极易吸收空气中水分而潮解,吸收二氧化碳而成碳酸钾。溶于约0.6份热水、0.9份冷水、3份乙醇、2.5份甘油。当溶解于水、醇或用酸处理时产生大量热量。0.1mol/L溶液的pH为13.5。中等毒,半数致死量(大鼠,经口)1230mg/kg。溶于乙醇,微溶于醚。有极强的碱性和腐蚀性,其性质与烧碱相似。中等毒,半数致死量(大鼠,经口)1230mg/kg。(可研报告)
第二节 氢氧化钾应用领域
1、用作干燥剂、吸收剂,用于制草酸及各种钾盐,还用于电镀、雕刻、石印术等。
2、主要用作钾盐生产的原料,如高锰酸钾、碳酸钾等。在医药工业中,用于生产钾硼氢、安体舒通、沙肝醇、丙酸睾丸素等。在轻工业中用于生产钾肥皂、碱性蓄电池、化妆品(如冷霜、雪花膏和洗发膏)。在染料工业中,用于生产还原染料,如还原蓝RSN等。在电化学工业中,用于电镀、雕刻等。在纺织工业中,用于印染、漂白和丝光,并大量用作制造人造纤维、聚酯纤维的主要原料。此外,还用于冶金加热剂和皮革脱脂等方面。
3、化工基本原料,用于医药、日用化工等。
4、用作
分析试剂、皂化试剂、二氧化碳和水分的吸收剂。
5、日化工业用作制造洗污肥皂、洗头软皂、雪花膏、冷霜、洗发膏等的原料。制药工业用于制造黄体酮、香兰素等原料。染料工业用于制造三聚氰胺染料。电池工业用于制造碱性蓄电池。
第三节 氢氧化钾的制备工艺
1、隔膜电解法原料氯化钾在化盐槽溶化成饱和溶液,加热至90 ℃时分别加入碳酸钾、苛性钾、氯化钡除去钙、镁和硫酸根等杂质,经沉降除渣、盐酸中和、精制的含氯化钾280~315 g/L的氯化钾溶液经预热到70~75 ℃后进行电解,得氢氧化钾、氯气和氢气。隔膜法所得氢氧化钾浓度为10%~11%,需通过蒸发浓缩和冷却澄清,制得含45%~50%氢氧化钾溶液;也可继续在熬碱锅中浓缩,经脱色,制得固体氢氧化钾,或经制片成片状氢氧化钾产品。
2、水银电解法电解液的配制同隔膜电解法。电解室中以石墨(或金属)作阳极,水银作阴极,电解产生的氯气送氯气干燥工序,生成的钾汞齐流入解汞室。大部分未反应的氯化钾以淡盐水状态经处理后,返回原料溶解工序。钾汞齐与清水反应生成氢氧化钾和氢气。因解汞室出来的氢氧化钾浓度为45%~50%,可作为液体氢氧化钾产品,也可再经熬碱锅蒸浓成固碱或制成片状氢氧化钾产品。
3、工业上制取氢氧化钾是电解氯化钾的水溶液。因为氢氧化钾比氢氧化钠难脱水,市售品的纯度一般只能达到85%~86%。如需提纯可按照提纯氢氧化钠的相同的方法进行提纯。
4、氯化钾经精制后,预热,不断注入电解槽中,电解生成液经浓缩、脱色而得。
5、采用离子交换膜法,以工业品氢氧化钾作为阳极室物质,纯水作为阴极室物质,在直流场作用下,K+离子透过具有选择性的阳膜进入阴极室与OH-离子生成试剂氢氧化钾,经浓缩、干燥得固体氢氧化钾。气体产物 O2 、H2 分别由导管排出。
6、通过高温加热碳酸钙生成氧化钙,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与草木灰反应生成氢氧化钾CaCO₃=高温=CaO+CO₂↑CaO+H₂O=Ca(OH)₂Ca(OH)₂+K₂CO₃=CaCO₃↓+2KOH。
第四节 氢氧化钾的发展建议
(1)氢氧化钾的发展与国民生产总值增长率密切相关。氢氧化钾价高,是未能实现更高增长率的一个原因。氢氧化钾市场属于化工专用性质,最终应用的数量可能有局限性。氢氧化钾市场将随着钾碱和钾盐需要量的增长而发展。随着碳酸钾生产容量的扩大,将为氢氧化钾提供更多发展机会,我国在2002年进口氢氧化钾18876t,2003年1-6月国内共进口8305吨,平均价格为657美元/吨,折人民币(1:8.2)为5387元/吨。目前国产高纯氢氧化钾的售价较进口的价格上有一定的优势,替代进口氢氧化钾大有文章可做。
(2)国内生产KOH企业多达20家,但是规模小,平均产量约1万t/a,最大的企业现在年产量还不到5万吨,在过去不到十年里,已有数家小企业关闭,如天津两家、江苏两家、上海一家先后关了五家小厂,经不住市场波动冲击。
(3)隔膜法设备虽经不断改进,但相对而言,装置还处于较落后状态。有待进一步吸收先进技术,加强管理,降低技经指标。
(4)国内原料资源少、质量差,几乎全部依靠进口原料,如原料市场价格上涨,企业很难维持正常生产,这也是欲上氢氧化钾产品应该全面考虑的主要问题。
(5)国内市场应用领域尚未很好开发,与国外相比应用范围较窄。企业应加大开发力度,同时应将该产品努力推向国际市场。
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