포타슈

Potash
다른 용도는 Potash(동음이의)를 참조하십시오.
다결정 포타쉬로, 미국 페니를 참고하세요.(동전은 직경이 19mm(0.75인치)이고 색상은 구리입니다.)

포타슈(/pptté//)는 수용성 형태의 [1]칼륨을 함유한 다양한 채굴 및 제조된 소금에 사용되는 이름입니다.이름은 산업시대 이전 제품의 주요 제조 수단인 화분에 담근 식물재 또는 나무재를 가리키는 솥재에서 유래했다.칼륨이라는 단어는 [2]칼륨에서 유래했다.

Potash는 전 세계에서 연간 9000만 톤(KO 상당량 4000만 톤2)이 넘는 양으로 생산되고 있으며, 캐나다는 비료용으로 사용되는 최대 생산국이다.다양한 종류의 비료 감자가 칼륨 원소의 세계에서 가장 큰 산업적 사용을 구성합니다.칼륨은 1807년 가성칼륨(수산화칼륨)[3]의 전기분해에 의해 처음 생성되었다.

용어.

포타쉬는 칼륨 화합물과 칼륨이 함유된 물질, 가장 일반적으로 탄산칼륨을 말합니다."감자"라는 단어는 1477년에 "[4]냄비 재"를 의미하는 중세 네덜란드어 "감자"에서 유래했습니다.탄산칼륨(KCO
2
3)을 만드는 오래된 방법은 목재 회분을 모으거나 생산하고, 회분을 침출시킨 다음, "냄비 회분"[5]이라고 명명된 흰색 잔여물을 남기는 큰 철제 냄비에 증발시키는 것이었습니다.일반 목재의 중량으로 약 10%를 포타쉬로 회수할 수 있습니다.[6][7]나중에, "감자"는 자연적으로 발생하는 칼륨 소금과 [8]그것들로부터 파생된 상업적인 제품에 널리 적용되었지만, 아마도 그 이름은 "칼륨"을 위한 "감자"의 일반적인 등시적 사용인 탄산 부분을 대체한 산의 음이온에서 유래했을 것입니다.

다음 표는 전통적인 이름에 "포타시"가 있는 많은 칼륨 화합물 목록입니다.

통칭 화학명(식명)
포타시 비료 c. 1942 탄산칼륨(KCO23), c. 1950년 염화칼륨(KCl), 황산칼륨(KSO24) 또는 질산칼륨(KNO3)[9][10] 중 하나 이상.식물이 [11]흡수하지 않는 산화칼륨(KO2)을 포함하지 않습니다.칼륨의 양은 종종 KO 당량(즉, KO 형태일2 경우 얼마나 되는지)으로 보고되지만2, 다른 유형의 칼륨을 사용하여 서로 다른 비료를 비교할 수 있습니다.
가성 포타슈 또는 포타슈 잿물 수산화칼륨(KOH)
탄산칼슘, 주석염 또는 진주회 탄산칼륨(KCO23)
칼륨산염 염소산칼륨(KClO)3
칼륨 뮤레이트(MOP) 염화칼륨(KCl:NaCl = 95:5 이상)[1]
칼륨 또는 아질산염 질산칼륨(KNO3)
황산칼륨(SOP) 황산칼륨(KSO24)
과망간산칼륨 과망간산칼륨(KMnO4)

생산.

모든 상업용 칼륨 퇴적물은 원래 증발암 퇴적물로부터 발생하며 종종 지표면 깊숙이 묻힌다.포타시 광석은 전형적으로 염화칼륨(KCl), 염화나트륨(NaCl) 및 기타 소금과 점토가 풍부하며, 일반적으로 추출된 광석을 [12]분쇄하여 분말로 만드는 전통적인 축채굴에 의해 얻어집니다.다른 방법으로는 용해 채광 및 염수 증발 방법이 있습니다.

본 발명의 증발방법은 카르타쉬에 뜨거운 물을 주입하고, 이를 용해시킨 후 태양에 의한 증발에 의해 농축된 표면으로 펌핑한다.그런 다음 채굴된 용액 또는 증발된 용액에 아민 시약을 첨가합니다.아민은 KCl을 코팅하지만 NaCl은 코팅하지 않습니다.기포가 아민+KCl에 달라붙어 표면에 뜨는 동안 NaCl과 클레이는 바닥에 가라앉는다.표면은 아민+KCl을 위해 탈지되고, 건조되어 K가 풍부한 비료로 사용하기 위해 포장됩니다. KCl은 물에 쉽게 녹으며 식물 [13]영양에 빠르게 사용할 수 있습니다.

포타시 퇴적물은 전 세계에 있다.2015년 현재 캐나다, 러시아, 중국, 벨라루스, 이스라엘, 독일, 칠레, 미국, 요르단, 스페인, 영국, 우즈베키스탄 및 브라질에서 [14]광상이 채굴되고 있으며,[7] 캐나다 서스캐처완에서 가장 많은 광상이 매장되어 있다.

직업상의 위험

과도한 호흡기 질환은 라돈과 석면과 같은 환경적 위험으로 인해 역사를 통틀어 칼륨 광부들에게 걱정거리였다.칼륨 광부들은 규산증에 걸리기 쉽다.1977년과 1987년 사이에 수행된 연구에 따르면, 포타시 근로자들의 심혈관 질환은 전체 사망률이 낮았지만 지상 근로자들의 현저한 차이가 [15]기록되었다.

생산 이력

첫 번째 미국 특허는 "새로운 기기와 프로세스에 의한 팟 애쉬와 펄 애쉬의 제조"에 대한 개선을 위해 발행되었다; 그것은 당시 조지 워싱턴 대통령에 의해 서명되었다.
캐나다 열차에서 철도로 칼륨을 수송하기 위한 덮개를 씌운 호퍼 차량입니다.

포타슈(특히 [16]탄산칼륨)는 청동기 시대부터 표백 섬유, 유리, 도자기, 비누 제조에 사용되어 왔다.Potash는 주로 육지와 해양 식물의 [citation needed]재를 침출시켜 얻습니다.

14세기부터 에티오피아에서 칼륨이 채굴되었다.1억4000만~1억5000만t의 세계 최대 퇴적물 중 하나가 아파르 [17]지역의 달롤 지역에 있다.

Potash는 가장 중요한 공업용 화학물질 중 하나였다.그것은 넓은 잎의 나무의 재에서 정제되었고 주로 유럽, 러시아, 북미의 숲 지역에서 생산되었다.비록 인공 알칼리를 생산하는 방법이 18세기 말에 발명되었지만, 이것들은 19세기 후반까지 경제적이 되지 않았고 그래서 유기적인 칼륨 공급원에 대한 의존은 여전했다.

Potash는 적어도 14세기 초부터 유럽에서 중요한 국제 무역 상품이 되었다.17세기 [18]초부터 매년 6백만 입방미터 이상의 칼륨을 수입해야 했던 것으로 추정된다.

1420년과 1620년 사이에 목재에서 유래한 칼륨의 주요 수출 도시는 그단스크, 쾨니히스베르크, 리가였다.1640년대부터 지정학적 혼란 (즉, 러시아-폴란드 전쟁)은 수출의 중심이 발트해에서 러시아의 아크엔젤로 옮겨간 것을 의미했다.1700년에 그단스크는 칼륨의 품질로 유명했지만 러시아 화산재가 지배적이었다.15세기 후반, 네덜란드가 16세기에 [19]공급자와 소비자로 지배한 반면, 런던은 소프트 비누 제조의 중심지로서의 위치 때문에 주요 수입국이었다.

18세기

1790년 새뮤얼 홉킨스에게 "새로운 기기와 공정을 통한 포트 애쉬와 펄 애쉬의 제조"[20] 개선을 위한 최초의 미국 특허가 발행되었다.진주재는 반사로나 가마에서 칼륨을 소성하여 만든 순수 품질입니다.포타슈 피트(potash pitt)는 한때 영국에서 방적용 양털을 만들기 위한 비누를 만드는 데 사용되는 포타슈를 생산하기 위해 사용되었다.

18세기에 이르러서는 고급 미국산 칼륨이 점점 더 영국에 수입되었다.18세기 후반과 19세기 초에, 포타쉬 생산은 북미 정착민들이 농작물을 위해 숲이 우거진 땅을 개간하면서 절실히 필요한 현금과 신용을 얻을 수 있는 방법을 제공했다.그들의 땅을 최대한 활용하기 위해, 정착민들은 여분의 목재를 처분해야 했다.이를 달성하기 위한 가장 쉬운 방법은 연료나 건설에 필요하지 않은 나무를 태우는 것이었다.그리고 나서 단단한 나무에서 나온 재는 잿물을 만드는 데 사용될 수 있었는데, 이것은 비누를 만드는 데 쓰이거나 값진 칼륨을 만들기 위해 조려질 수 있었다.하드우드는 에이커당 602~100부셸의 비율로 재를 발생시킬 수 있었다.1790년 뉴욕주 시골에서는 재를 에이커당 3.25달러에서 6.25달러에 팔 수 있었는데, 이는2 같은 지역을 청소하기 위해 노동자를 고용하는 것과 거의 같은 비율이다.포타시 제조는 영국령 북미의 주요 산업이 되었다.영국은 항상 가장 중요한 시장이었다.미국의 포타시 산업은 나무꾼의 도끼를 따라 전국을 돌아다녔다.약 1820년 이후, 뉴욕은 뉴잉글랜드 대신 가장 중요한 원천이 되었다; 1840년에는 그 중심이 오하이오에 있었다.포타쉬 생산은 항상 부산물 산업이었고,[21] 이는 농사를 위해 땅을 개간해야 하는 필요성에 따른 것이었다.

1719년 오크니 제도에서 100년 동안 다시마재는 "당시의 [22]유리 및 비누 산업이 갈망했던 물질"인 칼륨과 소다수를 제공했다.

1767년부터, 나무 재에서 나온 칼륨은 캐나다에서 수출되었다.1811년까지 영국으로 수입되는 총 1,960만파운드 중 70%가 캐나다에서 [19]왔다.1865년 포타슈와 진주재 수출은 4만3958배럴에 달했다.1871년에는 519개의 애셔리가 운영되었다.

19세기 산업화

목재재 산업은 19세기 후반 독일에서 광염으로 칼륨을 대량 생산하면서 쇠퇴했다.1943년 캐나다 서스캐처원에서 석유 시추 과정에서 포타쉬가 발견되었다.활발한 탐험은 1951년에 시작되었다.1958년 미국 포타시 회사는 인내호 지하 포타시 광산의 시운전으로 캐나다 최초의 포타시 생산업체가 되었습니다. 그러나 1959년 갱도의 침수로 인해 생산이 중단되었지만 광범위한 그라우팅과 수리 후 1965년에 재개되었습니다.지하 갱도는 1987년 침수됐다가 [7]1989년 솔루션 갱도로 상업 생산을 위해 재가동됐다.

서스캐처원 주 벨플레인 칼륨 화학 공장 엽서

1964년 Kalium Chemicals로 알려진 캐나다의 한 회사가 솔루션 공정을 이용한 최초의 칼륨 광산을 설립했습니다.이 발견은 석유 매장량 탐사 중에 이루어졌다.이 광산은 서스캐처원 레지나 근처에서 개발되었습니다.갱도의 깊이는 1500미터가 넘었다.모자이크의 벨 플레인 [7]광산은 나중에 운영을 맡으러 갔다.

유타주 모압 근처의 인트레피드 포타쉬 광산의 포타쉬 증발 연못

전 세계 칼륨 매장량(K)의 대부분은 고대 내해에서 바닷물로 축적되었다.물이 증발한 후 칼륨 소금이 결정화되어 칼륨 광석의 층이 되었다.이곳은 현재 포타쉬가 채굴되고 있는 장소입니다.퇴적물은 자연적으로 발생하는 염화칼륨(KCl)과 염화나트륨(NaCl)의 혼합물로, 일반적으로 식탁용 소금으로 알려져 있습니다.시간이 흐르면서 지구의 표면이 변하면서, 이 퇴적물들은 수천 피트의 [21]흙으로 덮여졌다.

오늘날 대부분의 포타슈 광산은 지하 4,400피트 (1,400미터)의 깊은 갱도 광산이다.다른 것들은 퇴적암으로 수평층으로 깔린 후 스트립 광산으로 채굴된다.지상가공공장에서는 KCl과 혼합물을 분리하여 고분석 칼륨 비료를 제조한다.다른 칼륨염은 다양한 방법으로 분리할 수 있으며, 그 결과 황산칼륨과 황산마그네슘칼륨이 생성된다.

오늘날 세계에서 가장 큰 것으로 알려진 몇몇 칼륨 매장량은 캐나다의 서스캐처완에서 브라질, 벨로루시, 독일, 페름기 분지에 이르기까지 전 세계에 퍼져 있습니다.페름기 유역에는 뉴멕시코 칼스배드 외곽에서 세계에서 가장 순수한 포타시 광상(칼스배드 광상으로부터 멀지 않은 곳)까지 주요 광상이 포함되어 있으며, 이는 순도가 약 80%로 추정된다. (미시간의 오스콜라 카운티는 순도가 90+%이며, 유일한 광상은 소금 생산으로 전환되었다.캐나다가 가장 큰 생산국이고 러시아와 벨로루시가 그 뒤를 잇는다.캐나다의 포타슈의 가장 중요한 매장량은 서스캐처원 주에 있으며 모자이크 컴퍼니, 뉴트린, K+[1]S에 의해 채굴된다.

중국에서 대부분의 칼륨 퇴적물은 서부 지방, 특히 칭하이 지방의 내분지의 사막과 소금 평지에 집중되어 있습니다.지질탐사대는 1950년대에[23] 매장지를 발견했지만 1980년대 덩샤오핑의 개혁개방정책까지 상업적 개발이 지연됐다.1989년 까르한 플레이야에서 칭하이 포타시 비료 공장이 문을 열면서 하이시와 탕구의 염화칼륨 생산량은 연간 [24]4만 t 미만에서 연간 24만 t 미만(24만 t, 26만 t)으로 6배 증가했다.

20세기 초, 달롤 대공황에서 에티오페아-에리트레아 국경 근처의 뮤젤리와 크레센트 지역에서 칼륨 퇴적물이 발견되었다.박물관 매장량은 173톤, 크레센트 매장량은 1200만톤으로 추정된다.후자는 특히 표면 채굴에 적합하다; 1960년대에 탐사되었지만 1967년의 홍수로 인해 공사가 중단되었다.1990년대에도 채굴을 계속하려는 시도는 에리트레아-에티오피아 전쟁으로 중단되었고 2009년 [25]현재 재개되지 않았다.

바닷물로부터의 칼륨 비료 소금 회수법은 인도에서 [26]연구되고 있다.바닷물에서 염분을 증발시켜 추출하는 동안, 칼륨 소금은 소금 산업의 유출물인 쓴맛에 농축됩니다.

2013년에는 수출 및 마케팅 회사인 Canpotex와 벨라루스 Potash Company가 칼륨 생산의 거의 70%를 통제했습니다.후자는 벨라루스칼리와 우랄칼리의 합작이었지만 2013년 7월 30일 우랄칼리가 사업을 [27]종료했다고 발표했다.

소비.

일부 현재 광산에서의 포탄 및 매장량 생산(글로벌 매장량의 2% 미만)
( 다 )
(2017년, 백만 [28]톤 단위)
나라 생산. 예비비
캐나다 12.0 (28.57%) 1,000 (25.64%)
러시아 7.2 (17.14%) 500 (12.82%)
벨라루스 6.4 (15.24%) 750 (19.23%)
중국 6.2 (14.76%) 360 (9.23%)
독일. 2.9 (6.90%) 150 (3.85%)
이스라엘 2.2 (5.24%) 270 (6.92%)
조던 1.3 (3.10%) 270 (6.92%)
칠리 1.2 (2.86%) 150 (3.85%)
스페인 0.7 (1.67%) 44 (1.13%)
미국 0.5 (1.19%) 210 (5.38%)
영국 0.5 (1.19%) 40 (1.03%)
브라질 0.3 (0.71%) 24 (0.62%)
기타 국가 0.5 (1.19%) 90 (2.31%)
세계 총계 42.0 (100.00%) 3,900 (100.00%)

비료

칼륨은 질소와 인 다음으로 세 번째 주요 식물이자 작물 영양소입니다.그것은 고대부터 토양 비료로 사용되어 왔다(현재 [6]사용량의 약 90%).원소 칼륨은 [29]물과 격렬하게 반응하기 때문에 자연에서 발생하지 않는다.다양한 화합물의 일부로서, 칼륨은 지구 지각의 질량으로 약 2.6%를 차지하며, 지각의 [30]약 1.8%에 있는 나트륨과 비슷한 7번째로 풍부한 원소이다.포타슈는 수분 유지, 수확량, 영양가, 맛, 색깔, 질감, 그리고 식용 작물의 내병성을 향상시키기 때문에 농업에 중요하다.과일과 야채, 쌀, 밀 및 기타 곡물, 설탕, 옥수수, 콩, 팜유, 면화 등에 폭넓게 적용되며, 이 모든 것이 영양소의 품질 향상 [31]특성으로부터 혜택을 받는다.

식량과 동물 사료에 대한 수요는 2000년 이후 증가해왔다.미국 농무부 경제조사국(ERS)은 이러한 추세가 전 세계 평균 7500만 명의 인구 증가에 기인한다고 보고 있다.지리적으로는 아시아와 중남미의 경제성장이 칼륨 비료의 사용 증가에 크게 기여하고 있다.개발도상국의 소득 증가도 칼륨과 비료 사용 증가의 한 요인이었다.가계 예산에 더 많은 돈이 들어가면서 소비자들은 그들의 식단에 더 많은 고기와 유제품을 추가했다.이러한 식습관의 변화는 더 많은 에이커를 심고, 더 많은 비료를 바르고, 더 많은 동물을 먹여야 했습니다. 이 모든 것은 더 많은 칼륨을 필요로 했습니다.

수년간 증가 추세를 보였던 비료 사용량은 2008년에 감소했습니다.세계적인 경기 침체가 비료 사용 감소, 가격 하락, 재고 [32][33]증가의 주요 원인이다.

세계에서 가장 큰 칼륨 소비국은 중국, 미국, 브라질, [34]인도입니다.브라질은 필요한 [34]칼륨의 90%를 수입한다.비료용 칼륨 소비량은 [35]2022년까지 약 3780만 톤으로 증가할 것으로 예상된다.

산화칼륨은 부식성이 있고 흡습성이 있기 때문에 비료에는 산화칼륨이 전혀 포함되어 있지 않지만, 포타쉬의 수출입은 종종 KO 당량으로2 보고된다.

가격 설정

2008년 초, 칼륨 가격은 톤당 200달러 미만에서 2009년 2월 [36]875달러로 급등하기 시작했다.이후 2010년 4월 최저 수준인 310달러까지 떨어졌고, 이후 2011-12년에 회복되었다가 2013년에 다시 재연되었습니다.참고로 2011년 11월 가격은 톤당 약 470달러였으나 2013년 5월 현재 393달러로 [37]안정되어 있다.2013년 7월 말 세계 최대 카르텔이 전격 해체된 이후 카르텔 가격은 20%가량 [38]하락할 태세였다.2015년 12월 말, 포타슈는 톤당 US$295에 거래되었습니다.2016년 4월 가격은 미화 [39]269달러였다.2017년 5월, 가격은 전년보다 18% 하락한 톤당 약 216달러로 안정되었습니다.2018년 1월까지 가격은 [40]톤당 약 225달러로 회복되고 있습니다.세계의 칼륨 수요는 단기적으로는 물론 [35]장기적으로는 가격 탄력성이 없는 경향이 있다.

기타 용도

염화칼륨은 비료로서의 사용 외에도 알루미늄 재활용, 클로랄칼리 산업에 의해 수산화칼륨을 생산하기 위해 금속 전기 도금, 유정 시추액, 눈과 얼음 용융, 강철 열처리, 저칼륨혈증 치료제로 사용되는 많은 산업 경제에서 중요합니다.ter 연화수산화칼륨은 공업용수처리에 사용되며 탄산칼륨, 여러 형태의 인산칼륨, 다른 많은 칼륨 화학 물질, 비누 제조의 선구자이다.탄산칼륨은 동물 사료 보충제, 시멘트, 소화기, 식품, 사진 화학 물질, 그리고 직물을 생산하는데 사용된다.맥주 양조, 의약품 제조, 합성고무 제조 촉매로도 사용됩니다.또한 실리카 모래와 결합하여 물감 및 아크 용접 전극에 사용할 규산칼륨(때로는 워터글래스라고도 함)을 생성합니다.이러한 비필터라이저 사용은 미국 [1]연간 칼륨 소비량의 약 15%를 차지해 왔습니다.

대체품

칼륨은 식물성 필수 영양소로서 동물과 인간의 필수 영양소로서 대체되지 않는다.비료와 글라우코나이트(그린샌드)는 칼륨 함량이 낮은 원천으로, 농작물 [28]밭까지 단거리를 수익성 있게 운반할 수 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

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