磷酸及磷复合肥的生产工艺
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⑴二水法制湿法磷酸
二水法制又分为多槽和单槽两种流程，其中有： 无回浆、有回浆，真空冷却、空气冷却之分。
21
磷酸及复合肥的生产工艺
三、磷酸的生产方法
3、湿法磷酸的生产方法
⑴二水法制湿法磷酸
重点介绍
二水法流程生产过程简单，操作控制较容
易，但其生产的磷酸浓度低，一般含P2O5为28% ~30%，磷矿中P2O5回收率低，仅为93%~97%。为 提高P2O5的回收率，减少除洗涤不完全和机械损 失以外的磷损失因素，采用了将硫酸钙溶解再
影响磷矿的反应能力，若为了保持H+的浓度，则要
增加硫酸的用量，同时也会增大SO42-离子的浓度， 造成硫酸消耗增加和硫酸钙结晶困难；还有镁盐使
磷酸粘度增大的同时，会给磷酸后加工带来十分不
利的影响。故在磷矿进入酸解之前要控制好磷矿中
MgO的含量，故磷矿中MgO的含量已成为酸法加工
评价磷矿质量的重要指标之一。
磷矿中对生产影响最大的的是铁、铝、镁三 种，其次是碳酸盐、有机物、分散性泥质和氟等。
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磷酸及复合肥的生产工艺
⑵磷矿中的杂质对磷酸生产的影响
①磷矿中的CaO含量（以CaO/ P2O5比值反映）。 CaO/ P2O5比值决定了生产单位质量P2O5所消耗的硫酸 量。生产中要求CaO/ P2O5比值接近纯氟磷灰石中的 CaO/ P2O5的理论比值（质量比1.31，摩尔比3.33）。
磷酸溶液的粘度随着磷酸浓度的增高而增大，磷 酸中所含杂质离子会使粘度显著增加；其水溶液的沸 点随磷酸浓度的增加而升高，其变化情况如表1所示
表1 磷酸质量分数与溶液沸点的关系
磷酸质量分数/% 17.0 37.4 57.3 77.2 98.0 溶液沸点/℃ 101.90 104.45 113.27 136.09 233.24
磷酸主要用于制备化学肥料（磷肥及其磷复合 肥）、工业磷酸盐、饲料磷酸盐和食品磷酸盐。
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磷酸及复合肥的生产工艺
二、磷酸的生产原料 1、硫酸
密度：1.84～1.86 油状液体 ，俗称 “矾油”，
浓度98%时沸点为330℃
纯硫酸：SO3：H20=1：1（ mol） 发烟硫酸：SO3：H20＞1（mol）
结晶的方法。如半水-二水法、二水-半水法。
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磷酸及复合肥的生产工艺
三、磷酸的生产方法
3、湿法磷酸的生产方法
也称再结晶法 制湿法磷酸
⑵半水-二水法、二水-半水法制湿法磷酸
此两种方法是在生产过程中，使硫酸钙先以一种
水合结晶沉淀，而后再转化成另一种水合结晶。其特
点是通过再结晶把磷石膏中损失的P2O5释放出来，以 提高P2O5的回收率，使湿法磷酸生产中P2O5收率低的问 题得到解决，同时提高磷石膏的质量，扩大其利用途
磷灰石是火山成岩，由熔融的岩浆冷却结晶而 成，具有六方双锥晶型结构，不含结晶水，颜色有 灰白色、灰绿色、紫色或咖啡色。纯的氟磷灰石含 P2O5为42.24%。氟磷灰石分散在矿石中，高品位 的氟磷灰石在自然界中不多，但磷灰石结晶完整， 颗粒较粗，易于用浮选方法富集。
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磷酸及复合肥的生产工艺
二、磷酸的生产原料 2、磷矿
径。该法P2O5的总收率可达98%~98.5%。该法分稀酸流 程（一步法）和浓酸流程（两步法）
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磷酸及复合肥的生产工艺
三、磷酸的生产方法
3、湿法磷酸的生产方法
⑵半水-二水法、二水-半水法制湿法磷酸
二水-半水法P2O5的总收率高达99%。产品磷酸浓度 为35%P2O5。磷石膏含结晶水少，有利于作为生产硫酸 和水泥。
环境与生化工程系
1
磷酸及复合肥的生产工艺
思考：
1、磷酸生产的方法有哪几种？湿法磷酸 的生产原料有哪些？湿法磷酸的对生产原料 各有哪些要求？
2、湿法磷酸的生产方法分类的依据是什 么？由此可分为哪些生产方法？
3、二水物法生产湿法磷酸过程中，需要 注意哪些问题？
2
磷酸及复合肥的生产工艺
思考：
4、二水物湿法磷酸生产中，最重要的技 术指标有哪些？
11
⑵磷矿中的杂质对磷酸生产的影响
④硅及酸不溶物的含量 适量SiO2的存在，不仅 可以消耗有毒的HF，且可减轻对设备的腐蚀；但过 量的是有害的，因为湿法磷酸中呈胶状的硅酸会影响 磷石膏的过滤和增加磷矿的硬度，降低磨机的生产能
力，增加磨机的磨损。
⑤有机物和碳酸盐的含量 有机物和碳酸盐的存在
，会增加酸解过程中气泡的生成量，这会降低酸解槽
磷块岩是水成岩，主要由海水中的磷酸钙 沉积而成，常与石灰岩、矿岩、页岩等共生在 一起，其含磷矿物主要以微细的氟磷灰石颗粒 分散在矿石中。磷块岩一般为非晶形或隐晶形 ，常含有结晶水或与碳酸盐构成复合物，其结 构式通常可表示为Ca5F(PO4)·nCaCO3·mH2O。
8
磷酸及复合肥的生产工艺
二、磷酸的生产原料 2、磷矿
17
磷酸及复合肥的生产工艺
湿法（矿浆法）研磨的流程短、生产能力大、 维修量小、加工成本低、管理方便、劳动条件好、 节省燃料和电力、噪音小（设置橡胶衬板），故在 湿法磷酸和湿法磷肥中得到广泛采用。 湿磨的优点
注意：在湿磨流程中，矿浆水分会直接影响磷 酸系统的水平衡、磷酸浓度及磷石膏的洗涤率。实 践证明一般以矿浆含水25%~28%比较合适。生产上可 利用矿浆密度与矿浆水分的对应关系，用测定矿浆 密度来控制矿浆浓度。 湿磨注意的问题
因不同矿种研磨成可流动性料浆的起始水分量 相差较大，故在决定采用湿法磨矿之前，应进行矿 浆流动性的测定，以确定合适的流程。
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磷酸及复合肥的生产工艺
三、磷酸的生产方法
磷酸的工业生产方法分为：热法磷酸和湿法磷酸。
1、热法磷酸是将磷矿先制成黄磷，黄磷再通 过氧化（燃烧）、水化（吸收）制得磷酸。
热法磷酸分为：水冷法、酸冷法。
湿法磷酸生产中它们不仅干扰硫酸钙结晶的成长还使磷酸形成淤渣尤其在磷酸浓缩阶段更为严重形成沉淀或随石膏排出都将降低p2o5的收率另生成铁铝的复杂的磷酸盐结晶微细增加溶液和料浆粘度的同时还将使过滤负荷增加以及在磷酸的运输和再加工利用中带来不良的后果
磷酸及复合肥的 生产工艺
主讲：张桃先 武汉软件工程职业学院
因湿法磷酸的质量较差，随使用的磷矿 不同而含的杂质也不同。湿法磷酸常用于生 产磷肥或经净化后，制造某些磷酸盐产品。
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磷酸及复合肥的生产工艺
三、磷酸的生产方法
3、湿法磷酸的生产方法
湿法磷酸的生产方法依据硫酸钙结晶物不同分为 “无水物”法、“半水物”法和“二水物”法。因 二水法工艺对磷矿质量的要求低些，故我国多采用 二水法生产湿法磷酸。
磷酸及复合肥的生产工艺
二、磷酸的生产原料 2、磷矿
⑶磷酸、磷铵生产对磷矿的要求
采用半水物流程制取浓磷酸或生产规模较大的二水物 磷酸厂，对磷矿质量的要求就要高些；当采用半水二水流程、二水-半水流程等再结晶流程时，还要考 虑难溶性杂质的积累，故对有害杂质的限量要求就更 高些。另外磷酸加工成磷肥的品种对磷矿品位及质量 的要求也有很大差异，不过用于生产磷铵对磷矿质量 的要求可以低一些，若选用“料浆浓缩法”磷铵生产 工艺，则对磷矿质量的要求还可以更低一些。
水冷法：将黄磷燃烧，得到P2O5后用水冷却、吸 收制得磷酸。 酸冷法：将燃烧得到的P2O5用预先冷 却的磷酸进行冷却、吸收后得到磷酸。
因热法磷酸的质量较好，多用以制备磷酸盐产
品或食品级磷酸盐。
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磷酸及复合肥的生产工艺
三、磷酸的生产方法
磷酸的工业生产方法分为：热法磷酸和湿法磷酸。
2、湿法磷酸是用酸（如硫酸、硝酸、盐酸等 酸性强的无机酸）分解磷矿而制成的磷酸。
在磷酸、磷酸铵生产中，为了稳定操作、提高技 术经济指标、增加工厂的经济效益，通常希望采用品 位高、杂质少、质量稳定的磷矿作原料。工厂生产规 模越大、使用精料的必要性越大。
而实际生产中，对磷矿质量很难有一个具体的要 求。因为既要考虑生产上的需要，又应考虑矿山开采 的实际可能。生产客观需要要与磷酸、磷铵的生产流 程、规模及磷酸再加工的品种有关。一般地说，采用 二水物流程的工厂，对磷矿质量的要求可以低一些；13
( SO3溶于纯硫酸)
ห้องสมุดไป่ตู้
物理性质
①硫酸与金属或金属氧化物反应生成金属硫酸盐
②硫酸与氨及其水溶液反应生成硫酸铵
③硫酸与其他酸类溶液的反应，生成较弱的和较
易挥发的酸
④硫酸与水的反应
化学性质 6
磷酸及复合肥的生产工艺
二、磷酸的生产原料 2、磷矿
磷酸或磷化工产品生产常用天然磷酸盐矿物 （磷灰石和磷块岩），主要化学成分是氟磷酸钙Ca5F(PO4)3。
的利用率，同时还给磷矿的反应、料浆的输送及料浆
的过滤带来不利的影响。
⑥其它组分（主要是氟含量）氟的存在主要是对
设备的腐蚀加剧，所以在湿法磷酸生产中要注意氟的
含量，作为设备材料选择的依据。对于磷矿中的稀有
元素应注意对人体的伤害而要加以注意。
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磷酸及复合肥的生产工艺
二、磷酸的生产原料 2、磷矿
⑶磷酸、磷铵生产对磷矿的要求
5、影响过滤操作的因素有哪些？
6、二水物湿法磷酸的生产工艺条件确定的 依据是什么？
7、二水物湿法磷酸流程设置原则是什么？
3
磷酸及复合肥的生产工艺
一、磷酸的性质及用途
纯磷酸在常温下为半透明单斜晶体，在空气中易潮 解，密度1880㎏/m3,熔点42.35℃，含P2O572.4%。 此外还存在半水物（H3PO4·0.5H2O）结晶区，熔点 29.3℃，含H3PO491.6%。
的运输和再加工利用中带来不良的后果。
10
⑵磷矿中的杂质对磷酸生产的影响
③磷矿中MgO的含量 磷矿中的镁盐（以MgO计）经
一系列的化学反应后，一般会全部溶解于磷酸中，
浓缩时也不易析出，生成的磷酸镁盐使磷酸粘度剧
烈增大，造成酸解困难和局部浓度不一致，影响硫
酸钙结晶的均匀成长，进而增加过滤的负荷；另镁
的存在会消耗一定量的H+，降低溶液的酸度，严重
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磷酸及复合肥的生产工艺
一、磷酸的性质及用途
磷酸具有酸的通性，是属中等强度的酸。磷酸 或磷酸盐的溶液中，各种离子的存在及其浓度由溶 液的pH值决定。当pH=2时，溶液中约有一半以 H2PO4-存在，到pH=4.5时，H2PO4-才稳定存在； 当pH=9.5时，HPO42-稳定存在；而PO43-则必须在 强碱性溶液（pH=12.52）中才能稳定存在。
②磷矿中的倍半氧化物R2O3 （主指Fe2O3、Al2O3）的含 量。湿法磷酸生产中，它们不仅干扰硫酸钙结晶的成
长，还使磷酸形成淤渣，尤其在磷酸浓缩阶段更为严
重，形成沉淀或随石膏排出，都将降低P2O5的收率， 另生成铁、铝的复杂的磷酸盐结晶微细，增加溶液和
料浆粘度的同时，还将使过滤负荷增加，以及在磷酸
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磷酸及复合肥的生产工艺
二、磷酸的生产原料 2、磷矿
⑷磷矿粉的加工
对于中、小型磷酸、磷铵厂，磷矿石一般只需 经过粉碎（中碎）和研磨（细碎）两个工序即可。 粉碎工序常选用反击式破碎机。
大型磷酸、磷铵厂还可考虑粗碎。粗碎可用颚 式破碎机。对于磷矿进料粒度较大的工厂，粗碎是 不可少的。中碎选用反击式破碎机,研磨则按磷酸生 产的要求，选用干法或湿法研磨设备。干法多用风 扫磨，湿法则多选用溢流式球磨机。
⑴磷矿的有效成分、杂质及品位
磷矿的品位是依照P2O5的含量来划分的，一般将 含量高于30%的为高品位磷矿，低于20%的为低品位磷 矿，介于二者之间的为中品位磷矿。磷肥生产对磷矿 中的P2O5的含量有一定要求，高品位磷矿可直接加工 成磷肥，中低品位磷矿一般须经选矿富集后才能加以 利用。
⑵磷矿中的杂质对磷酸生产的影响
磷酸及复合肥的生产工艺
二、磷酸的生产原料 2、磷矿
⑷磷矿粉的加工
磷矿与硫酸的反应是液固相反应,固体的比表面 积愈大（颗粒小）,与液体接触面愈大，反应就愈快 。因此磷矿与硫酸的反应速率与磷矿的细度密切相 关。当其它条件不变时，颗粒的溶解时间与颗粒的 直径成正比。实践证明，用于湿法磷酸生产的磷矿 一般要求90%以上通过100目（0.147mm）标准筛（其 中60%以上通过200目0.074mm的筛）。
此法首先在二水物生产条件下被分解，此时可使产 品酸浓度提高到35%，高于普通的二水物法，过滤得到 的滤饼在一定的条件下，于脱水槽中转化为半水物。
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磷酸及复合肥的生产工艺
三、磷酸的生产方法
3、湿法磷酸的生产方法
⑶半水法制湿法磷酸
半水物法的主要优点是能够直接制得高浓度（40~ 45%P2O5)磷酸。此磷酸不经浓缩即可用于高浓度磷肥 与复肥的生产。与二水法比较还具有可使用较粗粒 度的矿粉，磨矿费用低而磷酸质量较好。缺点是结 晶小，过滤速度较低；半水物晶型不够稳定，易水 化，石膏质量较差；磷回收率比二水法低而设备材 质却比二水法要求高。
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磷酸及复合肥的生产工艺
二、磷酸的生产原料 2、磷矿
⑶磷酸、磷铵生产对磷矿的要求
但是“料浆浓缩法”磷铵并不是任何矿都可以采 用 。在建设“料浆浓缩法”磷铵厂前，如所选用的磷矿 尚未在生产中使用过，仍必须对所选定的磷矿进行系 统或部分主要工艺参数的评价试验，确定该矿是否可 用 。 “料浆浓缩法”磷铵并不是只用质量差的磷矿。 如果有必要需对不同品位的矿石进行混配，使其符合15
二水法制又分为多槽和单槽两种流程，其中有： 无回浆、有回浆，真空冷却、空气冷却之分。
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磷酸及复合肥的生产工艺
三、磷酸的生产方法
3、湿法磷酸的生产方法
⑴二水法制湿法磷酸
重点介绍
二水法流程生产过程简单，操作控制较容
易，但其生产的磷酸浓度低，一般含P2O5为28% ~30%，磷矿中P2O5回收率低，仅为93%~97%。为 提高P2O5的回收率，减少除洗涤不完全和机械损 失以外的磷损失因素，采用了将硫酸钙溶解再
影响磷矿的反应能力，若为了保持H+的浓度，则要
增加硫酸的用量，同时也会增大SO42-离子的浓度， 造成硫酸消耗增加和硫酸钙结晶困难；还有镁盐使
磷酸粘度增大的同时，会给磷酸后加工带来十分不
利的影响。故在磷矿进入酸解之前要控制好磷矿中
MgO的含量，故磷矿中MgO的含量已成为酸法加工
评价磷矿质量的重要指标之一。
磷矿中对生产影响最大的的是铁、铝、镁三 种，其次是碳酸盐、有机物、分散性泥质和氟等。
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磷酸及复合肥的生产工艺
⑵磷矿中的杂质对磷酸生产的影响
①磷矿中的CaO含量（以CaO/ P2O5比值反映）。 CaO/ P2O5比值决定了生产单位质量P2O5所消耗的硫酸 量。生产中要求CaO/ P2O5比值接近纯氟磷灰石中的 CaO/ P2O5的理论比值（质量比1.31，摩尔比3.33）。
磷酸溶液的粘度随着磷酸浓度的增高而增大，磷 酸中所含杂质离子会使粘度显著增加；其水溶液的沸 点随磷酸浓度的增加而升高，其变化情况如表1所示
表1 磷酸质量分数与溶液沸点的关系
磷酸质量分数/% 17.0 37.4 57.3 77.2 98.0 溶液沸点/℃ 101.90 104.45 113.27 136.09 233.24
磷酸主要用于制备化学肥料（磷肥及其磷复合 肥）、工业磷酸盐、饲料磷酸盐和食品磷酸盐。
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磷酸及复合肥的生产工艺
二、磷酸的生产原料 1、硫酸
密度：1.84～1.86 油状液体 ，俗称 “矾油”，
浓度98%时沸点为330℃
纯硫酸：SO3：H20=1：1（ mol） 发烟硫酸：SO3：H20＞1（mol）
结晶的方法。如半水-二水法、二水-半水法。
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磷酸及复合肥的生产工艺
三、磷酸的生产方法
3、湿法磷酸的生产方法
也称再结晶法 制湿法磷酸
⑵半水-二水法、二水-半水法制湿法磷酸
此两种方法是在生产过程中，使硫酸钙先以一种
水合结晶沉淀，而后再转化成另一种水合结晶。其特
点是通过再结晶把磷石膏中损失的P2O5释放出来，以 提高P2O5的回收率，使湿法磷酸生产中P2O5收率低的问 题得到解决，同时提高磷石膏的质量，扩大其利用途
磷灰石是火山成岩，由熔融的岩浆冷却结晶而 成，具有六方双锥晶型结构，不含结晶水，颜色有 灰白色、灰绿色、紫色或咖啡色。纯的氟磷灰石含 P2O5为42.24%。氟磷灰石分散在矿石中，高品位 的氟磷灰石在自然界中不多，但磷灰石结晶完整， 颗粒较粗，易于用浮选方法富集。
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磷酸及复合肥的生产工艺
二、磷酸的生产原料 2、磷矿
径。该法P2O5的总收率可达98%~98.5%。该法分稀酸流 程（一步法）和浓酸流程（两步法）
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磷酸及复合肥的生产工艺
三、磷酸的生产方法
3、湿法磷酸的生产方法
⑵半水-二水法、二水-半水法制湿法磷酸
二水-半水法P2O5的总收率高达99%。产品磷酸浓度 为35%P2O5。磷石膏含结晶水少，有利于作为生产硫酸 和水泥。
环境与生化工程系
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磷酸及复合肥的生产工艺
思考：
1、磷酸生产的方法有哪几种？湿法磷酸 的生产原料有哪些？湿法磷酸的对生产原料 各有哪些要求？
2、湿法磷酸的生产方法分类的依据是什 么？由此可分为哪些生产方法？
3、二水物法生产湿法磷酸过程中，需要 注意哪些问题？
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磷酸及复合肥的生产工艺
思考：
4、二水物湿法磷酸生产中，最重要的技 术指标有哪些？
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⑵磷矿中的杂质对磷酸生产的影响
④硅及酸不溶物的含量 适量SiO2的存在，不仅 可以消耗有毒的HF，且可减轻对设备的腐蚀；但过 量的是有害的，因为湿法磷酸中呈胶状的硅酸会影响 磷石膏的过滤和增加磷矿的硬度，降低磨机的生产能
力，增加磨机的磨损。
⑤有机物和碳酸盐的含量 有机物和碳酸盐的存在
，会增加酸解过程中气泡的生成量，这会降低酸解槽
磷块岩是水成岩，主要由海水中的磷酸钙 沉积而成，常与石灰岩、矿岩、页岩等共生在 一起，其含磷矿物主要以微细的氟磷灰石颗粒 分散在矿石中。磷块岩一般为非晶形或隐晶形 ，常含有结晶水或与碳酸盐构成复合物，其结 构式通常可表示为Ca5F(PO4)·nCaCO3·mH2O。
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磷酸及复合肥的生产工艺
二、磷酸的生产原料 2、磷矿
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磷酸及复合肥的生产工艺
湿法（矿浆法）研磨的流程短、生产能力大、 维修量小、加工成本低、管理方便、劳动条件好、 节省燃料和电力、噪音小（设置橡胶衬板），故在 湿法磷酸和湿法磷肥中得到广泛采用。 湿磨的优点
注意：在湿磨流程中，矿浆水分会直接影响磷 酸系统的水平衡、磷酸浓度及磷石膏的洗涤率。实 践证明一般以矿浆含水25%~28%比较合适。生产上可 利用矿浆密度与矿浆水分的对应关系，用测定矿浆 密度来控制矿浆浓度。 湿磨注意的问题
因不同矿种研磨成可流动性料浆的起始水分量 相差较大，故在决定采用湿法磨矿之前，应进行矿 浆流动性的测定，以确定合适的流程。
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磷酸及复合肥的生产工艺
三、磷酸的生产方法
磷酸的工业生产方法分为：热法磷酸和湿法磷酸。
1、热法磷酸是将磷矿先制成黄磷，黄磷再通 过氧化（燃烧）、水化（吸收）制得磷酸。
热法磷酸分为：水冷法、酸冷法。
湿法磷酸生产中它们不仅干扰硫酸钙结晶的成长还使磷酸形成淤渣尤其在磷酸浓缩阶段更为严重形成沉淀或随石膏排出都将降低p2o5的收率另生成铁铝的复杂的磷酸盐结晶微细增加溶液和料浆粘度的同时还将使过滤负荷增加以及在磷酸的运输和再加工利用中带来不良的后果
磷酸及复合肥的 生产工艺
主讲：张桃先 武汉软件工程职业学院
因湿法磷酸的质量较差，随使用的磷矿 不同而含的杂质也不同。湿法磷酸常用于生 产磷肥或经净化后，制造某些磷酸盐产品。
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磷酸及复合肥的生产工艺
三、磷酸的生产方法
3、湿法磷酸的生产方法
湿法磷酸的生产方法依据硫酸钙结晶物不同分为 “无水物”法、“半水物”法和“二水物”法。因 二水法工艺对磷矿质量的要求低些，故我国多采用 二水法生产湿法磷酸。
磷酸及复合肥的生产工艺
二、磷酸的生产原料 2、磷矿
⑶磷酸、磷铵生产对磷矿的要求
采用半水物流程制取浓磷酸或生产规模较大的二水物 磷酸厂，对磷矿质量的要求就要高些；当采用半水二水流程、二水-半水流程等再结晶流程时，还要考 虑难溶性杂质的积累，故对有害杂质的限量要求就更 高些。另外磷酸加工成磷肥的品种对磷矿品位及质量 的要求也有很大差异，不过用于生产磷铵对磷矿质量 的要求可以低一些，若选用“料浆浓缩法”磷铵生产 工艺，则对磷矿质量的要求还可以更低一些。
水冷法：将黄磷燃烧，得到P2O5后用水冷却、吸 收制得磷酸。 酸冷法：将燃烧得到的P2O5用预先冷 却的磷酸进行冷却、吸收后得到磷酸。
因热法磷酸的质量较好，多用以制备磷酸盐产
品或食品级磷酸盐。
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磷酸及复合肥的生产工艺
三、磷酸的生产方法
磷酸的工业生产方法分为：热法磷酸和湿法磷酸。
2、湿法磷酸是用酸（如硫酸、硝酸、盐酸等 酸性强的无机酸）分解磷矿而制成的磷酸。
在磷酸、磷酸铵生产中，为了稳定操作、提高技 术经济指标、增加工厂的经济效益，通常希望采用品 位高、杂质少、质量稳定的磷矿作原料。工厂生产规 模越大、使用精料的必要性越大。
而实际生产中，对磷矿质量很难有一个具体的要 求。因为既要考虑生产上的需要，又应考虑矿山开采 的实际可能。生产客观需要要与磷酸、磷铵的生产流 程、规模及磷酸再加工的品种有关。一般地说，采用 二水物流程的工厂，对磷矿质量的要求可以低一些；13
( SO3溶于纯硫酸)
ห้องสมุดไป่ตู้
物理性质
①硫酸与金属或金属氧化物反应生成金属硫酸盐
②硫酸与氨及其水溶液反应生成硫酸铵
③硫酸与其他酸类溶液的反应，生成较弱的和较
易挥发的酸
④硫酸与水的反应
化学性质 6
磷酸及复合肥的生产工艺
二、磷酸的生产原料 2、磷矿
磷酸或磷化工产品生产常用天然磷酸盐矿物 （磷灰石和磷块岩），主要化学成分是氟磷酸钙Ca5F(PO4)3。
的利用率，同时还给磷矿的反应、料浆的输送及料浆
的过滤带来不利的影响。
⑥其它组分（主要是氟含量）氟的存在主要是对
设备的腐蚀加剧，所以在湿法磷酸生产中要注意氟的
含量，作为设备材料选择的依据。对于磷矿中的稀有
元素应注意对人体的伤害而要加以注意。
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磷酸及复合肥的生产工艺
二、磷酸的生产原料 2、磷矿
⑶磷酸、磷铵生产对磷矿的要求
5、影响过滤操作的因素有哪些？
6、二水物湿法磷酸的生产工艺条件确定的 依据是什么？
7、二水物湿法磷酸流程设置原则是什么？
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磷酸及复合肥的生产工艺
一、磷酸的性质及用途
纯磷酸在常温下为半透明单斜晶体，在空气中易潮 解，密度1880㎏/m3,熔点42.35℃，含P2O572.4%。 此外还存在半水物（H3PO4·0.5H2O）结晶区，熔点 29.3℃，含H3PO491.6%。
的运输和再加工利用中带来不良的后果。
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⑵磷矿中的杂质对磷酸生产的影响
③磷矿中MgO的含量 磷矿中的镁盐（以MgO计）经
一系列的化学反应后，一般会全部溶解于磷酸中，
浓缩时也不易析出，生成的磷酸镁盐使磷酸粘度剧
烈增大，造成酸解困难和局部浓度不一致，影响硫
酸钙结晶的均匀成长，进而增加过滤的负荷；另镁
的存在会消耗一定量的H+，降低溶液的酸度，严重
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磷酸及复合肥的生产工艺
一、磷酸的性质及用途
磷酸具有酸的通性，是属中等强度的酸。磷酸 或磷酸盐的溶液中，各种离子的存在及其浓度由溶 液的pH值决定。当pH=2时，溶液中约有一半以 H2PO4-存在，到pH=4.5时，H2PO4-才稳定存在； 当pH=9.5时，HPO42-稳定存在；而PO43-则必须在 强碱性溶液（pH=12.52）中才能稳定存在。
②磷矿中的倍半氧化物R2O3 （主指Fe2O3、Al2O3）的含 量。湿法磷酸生产中，它们不仅干扰硫酸钙结晶的成
长，还使磷酸形成淤渣，尤其在磷酸浓缩阶段更为严
重，形成沉淀或随石膏排出，都将降低P2O5的收率， 另生成铁、铝的复杂的磷酸盐结晶微细，增加溶液和
料浆粘度的同时，还将使过滤负荷增加，以及在磷酸
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磷酸及复合肥的生产工艺
二、磷酸的生产原料 2、磷矿
⑷磷矿粉的加工
对于中、小型磷酸、磷铵厂，磷矿石一般只需 经过粉碎（中碎）和研磨（细碎）两个工序即可。 粉碎工序常选用反击式破碎机。
大型磷酸、磷铵厂还可考虑粗碎。粗碎可用颚 式破碎机。对于磷矿进料粒度较大的工厂，粗碎是 不可少的。中碎选用反击式破碎机,研磨则按磷酸生 产的要求，选用干法或湿法研磨设备。干法多用风 扫磨，湿法则多选用溢流式球磨机。
⑴磷矿的有效成分、杂质及品位
磷矿的品位是依照P2O5的含量来划分的，一般将 含量高于30%的为高品位磷矿，低于20%的为低品位磷 矿，介于二者之间的为中品位磷矿。磷肥生产对磷矿 中的P2O5的含量有一定要求，高品位磷矿可直接加工 成磷肥，中低品位磷矿一般须经选矿富集后才能加以 利用。
⑵磷矿中的杂质对磷酸生产的影响
磷酸及复合肥的生产工艺
二、磷酸的生产原料 2、磷矿
⑷磷矿粉的加工
磷矿与硫酸的反应是液固相反应,固体的比表面 积愈大（颗粒小）,与液体接触面愈大，反应就愈快 。因此磷矿与硫酸的反应速率与磷矿的细度密切相 关。当其它条件不变时，颗粒的溶解时间与颗粒的 直径成正比。实践证明，用于湿法磷酸生产的磷矿 一般要求90%以上通过100目（0.147mm）标准筛（其 中60%以上通过200目0.074mm的筛）。
此法首先在二水物生产条件下被分解，此时可使产 品酸浓度提高到35%，高于普通的二水物法，过滤得到 的滤饼在一定的条件下，于脱水槽中转化为半水物。
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磷酸及复合肥的生产工艺
三、磷酸的生产方法
3、湿法磷酸的生产方法
⑶半水法制湿法磷酸
半水物法的主要优点是能够直接制得高浓度（40~ 45%P2O5)磷酸。此磷酸不经浓缩即可用于高浓度磷肥 与复肥的生产。与二水法比较还具有可使用较粗粒 度的矿粉，磨矿费用低而磷酸质量较好。缺点是结 晶小，过滤速度较低；半水物晶型不够稳定，易水 化，石膏质量较差；磷回收率比二水法低而设备材 质却比二水法要求高。
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磷酸及复合肥的生产工艺
二、磷酸的生产原料 2、磷矿
⑶磷酸、磷铵生产对磷矿的要求
但是“料浆浓缩法”磷铵并不是任何矿都可以采 用 。在建设“料浆浓缩法”磷铵厂前，如所选用的磷矿 尚未在生产中使用过，仍必须对所选定的磷矿进行系 统或部分主要工艺参数的评价试验，确定该矿是否可 用 。 “料浆浓缩法”磷铵并不是只用质量差的磷矿。 如果有必要需对不同品位的矿石进行混配，使其符合15