钾是一种轻而软的低熔点金属,密度0.86,熔点63.25℃,沸点760℃。钾的化学性质比钠更活泼,在空气中猛烈燃烧,生成淡黄色的超氧钾(KO2);遇水放出氢气并爆炸。钾同卤素反应激烈,同液体溴接触会爆炸,同许多卤素有机化合物作用,也会发生爆炸反应。钾同一氧化碳在60℃时就能生成爆炸性的羰基化合物,但同氮不反应。液氨是钾的良好溶剂。钾也溶于乙二胺、苯胺和汞中。钾的还原性极强,能使多种金属化合物还原成金属。
钾在自然界中以化合物的形式存在,富含云母、钾长石等硅酸盐。具有工业价值的钾矿物主要是钾盐。钾在熔盐中有很大的溶解度,容易渗透腐蚀石墨阳极,与氧气和一氧化碳形成爆炸性的过氧化钾和羰基钾,所以不能用电解法制备钾。工业上用钠置换法制备钾。由于钾的沸点比钠低,如果从体系中连续分离出钾,就能连续产生钾蒸气,可分为间歇法和连续法。
钾盐是含钾矿物的总称,按溶解度可分为可溶性钾盐矿物和不溶性含钾铝硅酸盐矿物。前者是自然界中可溶性含钾矿物堆积可利用的矿产资源;包括可溶性固体钾盐矿床(如钾盐、光卤石、杂卤石等。)和含钾水体蒸发浓缩沉积形成的含钾卤水。硅酸铝岩是不溶的含钾岩石或富钾岩石(如明矾石、霞石、钾长石、富钾页岩、砂岩、富钾泥灰岩等。).目前,世界上开发利用的主要对象是可溶性钾盐资源。
钾盐矿主要用于制造钾肥,主要产品为氯化钾和硫酸钾。它是农业上不可缺少的三大肥料之一,工业上只有少数产品用作化工原料。世界钾盐产品95%用作肥料,5%用于工业。在化学工业中,约有30种产品由钾组成,主要有氯化钾、氢氧化钾、硫酸钾、碳酸钾、氰化钾、高锰酸钾、溴化钾、碘化钾等。按工业用途分,35%用于生产清洗剂,25%以碳酸盐和硝酸盐的形式用于玻璃和陶瓷工业,20%用于纺织和印染,13%用于制造化学品;其余用于罐头食品工业、皮革工业、电器和冶金工业等。氯酸钾、过磷酸钙和硝酸盐是制造火柴、烟花、炸药和火箭的重要原料。钾化合物还用于印刷、电池、电子管、摄影等行业,除此之外还有航空空汽油以及钢铁和铝合金的热处理。
钾肥对大多数作物都有明显的增产效果。钾肥主要是氯化钾和硫酸钾,属于酸性肥料。氯化钾用量大,适用于水稻、小麦、玉米、棉花等作物,硫酸钾适用于大麻、烟叶、甘蔗、葡萄、甜菜、茶叶等经济作物。
中国可溶性钾资源贫乏,分布不均。我国已探明的钾盐矿区有28个,96%分布在青海柴达木盆地的几个现代盐湖中,少数在云南江城地区。此外,还散布在山东、甘肃、新疆、四川等地。目前我国已探明的可溶性钾盐资源储量并不大,还难以满足农业对钾肥的需求。因此,钾盐矿被国家列为急需矿种之一。