钾盐
钾盐是不同含钾的矿物的总称，分为可溶性钾盐矿物和不可溶性含钾的铝硅酸盐矿物。世界上95%的钾盐产品用作肥料，5%用于工业。典型的钾盐包括钾石盐、光鹵石、钾盐镁矾和水镁矾等。
钾盐和石盐不同的在于钾盐會有颜色，往往是橙红色到淡棕色的，这个颜色来源于晶体里含的氧化铁和氢氧化铁。世界上大多数钾盐矿是含有钾石盐和水镁矾的矿床。
全世界钾盐的年产量为9000万吨（相当于4000万吨氧化鉀），加拿大是最大的钾盐开采国。大多数钾盐被用作肥料。大多数水镁矾矿位于德国。
用语
钾盐泛指含钾的矿物，其中最重要的是碳酸钾。
最早生产钾盐的方法是收集或者生产草木灰，把草木灰溶化到水里，然后在一个大铁锅里蒸发，留下的白色剩余就是钾盐[1]。约10%的草木灰重量可以留下成为钾盐[2][3]。后来钾盐被用来泛指自然里存在的钾盐以及用它们制造的商业产品。
生产历史
从青铜器时期开始钾盐就被用来漂白纺织品、制玻璃、陶瓷和制肥皂[4]。
14世纪里埃塞俄比亚开采钾盐。世界上最大的钾盐矿床之一（约1.4至1.5亿吨）位于阿法尔州達洛爾地区[5]。
钾盐曾经是最重要的工业化学产品之一。过去大多数钾盐是通过使用欧洲、俄国和北美洲闊葉樹的灰制作的。虽然18世纪末就已经发明了制作人工钾盐的方法，但是一直到19世纪末这些方法才足够便宜，此前钾盐的主要来源依然是有机来源。
从14世纪初开始钾盐在欧洲成为重要的国际贸易品。估计从17世纪初开始欧洲每年进口600万以上立方米钾盐[6]。
1420年到1620年间格但斯克、柯尼斯堡和里加是出口钾盐最多的城市。1654年至1667年的俄波战争使得钾盐出口中心从波罗的海转移到俄罗斯。1700年俄国是钾盐的主要来源，格但斯克依然保持其重要地位，因为那里出产的钾盐质量高。15世纪末由于伦敦是生产肥皂的中心，它也是领先的钾盐进口地。16世纪荷兰成为最主要的钾盐进口和消费地[7]。
18世纪
1790年美国颁发的第一份专利是颁发给“制造钾盐和“珍珠灰”的新设备和程序”的改进[8]。“珍珠灰”是将木灰在火炉或者窑炉里煆燒提高其纯度获得的钾盐。在英国人们生产钾盐制作肥皂来清洁制布的羊毛。
18世纪里英国从美国进口高质量的钾盐的量不断提高。18世纪末和19世纪初生产钾盐为北美移民提供了他们继续的收入和贷款，与此同时他们伐木来赢得耕地。移民需要处理砍下来的木材才能完全使用开拓的耕地。最简单的处理方法是把不用做燃料和建筑材料的木材烧掉。硬木的灰可以用来制作氢氧化钾，用它可以制作肥皂或者生产价格更高的钾盐。每公顷硬木可以生产60到100蒲式耳灰（相当于每平方千米500到900立方米）。1790年在纽约州乡村地区每公顷生产的灰可以卖3.25到6.25美元（相当于每平方千米800到1500美元），几乎与雇农工清理同样面积林地的雇佣费一样高。在英属北美生产钾盐是一个重要工业。英国始终是最重要的消费市场。美国的钾盐工业跟随伐木者的斧头横扫北美洲。1820年后纽约州取代新英格兰成为最重要的钾盐产地，到1840年生产中心已经移到了俄亥俄州。在这个过程中钾盐始终是一个副产品工业，追随农业开垦林地的需要[9]。
在奥克尼群岛上，从1719年开始海带的灰提供钾盐和碳酸钠，这个工业维持了一个世纪，“这些物质当时是玻璃和肥皂工业重要的原料”[10]。
从1767年开始加拿大也出口木灰制的钾盐。1811年英国进口的钾盐中70%来自加拿大[7]。1865年加拿大出口的钾盐达43958桶。
1857年德国在施塔斯富特的盐矿里首次发现钾盐，钾盐是开采石盐的剩下的废料，当时被作为盐卤倒掉。后来，德国发展钾盐工业，使钾肥的施用量迅速增加。从此结束了人类使用草木灰作钾盐的时代。
20世纪工业化
19世纪里在德国创办大规模钾盐矿后用草木灰制作钾盐的工业衰减。1943年在打井勘探石油时在加拿大薩斯喀徹溫省发现钾盐。1951年开始采矿。1958年美国钾盐公司成为加拿大第一个在佩辛斯湖拥有地下开采钾盐权利的公司，由于水流入矿井，1959年末开采停止。经过大幅度排水和修复后1965年又开始开采。1987年地下的矿井被淹。1989年矿重新开始开采，成为一个溶液矿[3]。
1964年一个名为钾化合物的加拿大公司首次使用溶液矿的方法开采钾盐[3]。
世界上大多数钾矿是由远古内海沉积形成的。海水蒸发后钾盐在海底留下成为钾盐矿石。今天的钾盐矿全部位于这样形成的地方。这样的矿床里混合含有氯化钾和氯化钠，即食盐。随时间地球的表面变化，原来的沉积层被上千米厚的土壤覆盖[9]。
大多数钾盐矿的井深达1400米。一些矿床是水平的浅的沉积岩，它们可以露天开采。在地上的工厂里氯化钾被分离出来来生产高含量的钾肥料。其它过程可以把其它钾盐分离出来，从中获取硫酸钾和硫酸钾镁。
今天世界上已知的最大的钾盐矿床分布在世界各地，从加拿大的薩斯喀徹溫省到巴西、白俄罗斯、德国和二叠纪盆地。二叠纪盆地的沉积层包括美国新墨西哥州卡爾斯巴德外的大型矿山以及位于附近利縣的沉积，其中利县的沉积纯度达80%，是世界上纯度最高的钾盐沉积。加拿大是钾盐的最大出产国，其后是俄罗斯和白俄罗斯。
中国大多数矿床位于其西部省份的内流盆地，尤其在青海省。1950年代的地质勘探发现了这些矿藏[11]，但是商业开采一直要等到1980年代里邓小平施行改革开放政策才开始。1989年在察尔汗盐湖创办的青海钾盐肥料厂使得中国氯化钾的产量提高了6倍。此前海西蒙古族藏族自治州和塘沽区的生产总量不到每年4万吨，此后达到近24万吨[12]。
20世纪初在埃塞俄比亚和厄立特里亚边境附近達洛爾盆地发现钾盐矿藏。总藏量为1.85亿吨。有些这些矿藏适合露天开采。1960年代里开始开采，但是1967年因为水灾停工。由于埃塞俄比亚-厄立特里亚战争1990年代开始的开采再次被迫停工[13]。
印度曾经研究过从海水中提取钾盐[14]。在从海水中蒸发水提取盐的过程中钾会在盐工业作为废料处理的盐卤中集中。
1904年德国人在上莱茵发现钾盐矿床。1910年、1915年德国和法国的两个钾盐矿床开始生产。在一战前，德国几乎控制了世界的钾盐市场。
20世纪初，死海的矿盐在以色列南方被开采[15]。1956年，从死海的矿盐生产钾盐的阿拉伯鉀鹽公司成立。1958年，約旦王國授予该公司开采、生产、推销死海的矿物的一百年独家经营权[16][17]。
形成
中欧的钾盐矿藏是2.5亿年前在乐平世和第三紀时期形成的。今天的盐矿地区当时是浅海或者海湾，当时的气候干燥炎热，因此大量海水在相当短的时间里被蒸发。地质运动使得这些浅海和海湾与大洋分离，它们开始干枯。根据不同矿物的溶解度以下矿物先后结晶：
在大多数情况下由于隔离的障碍消失或者气候变化在石膏结晶或者石盐结晶的时候这个过程就被停止或中断了。因此钾盐的矿藏是比较少见的。
参考文献
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书籍
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外部链接
- Henry M. Paynter, The First Patent, Invention & Technology，1990年秋 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- 第一份美国专利 （页面存档备份，存于互联网档案馆），生产钾盐的方法
分类;盐