磷肥热法磷肥

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磷肥工业副产物氟化物概要

萤石（CaF2）作为工业上氟元素的主要来源，我国虽然萤石资源丰富，储量占世界总储量的三分之一，但作为一种不可再生的资源，日益枯竭。而在磷肥工业中会产生大量的含氟尾气（SiF4+HF），如果不处理会对人体及自然环境产生极大的危害。所以利用好磷化工生产的副产氟资源是发展氟化工很重要的战略方针。氟产物包括： ①氟硅酸物：主要是氟硅酸钠（Na2SiF6）。 ②氟化物：氟化铝（AlF3）、氟化钠（NaF）、氟化钾（KF）、氟化铵（NH4F）、氟化氢铵（NH4HF2）、HF ③冰晶石（Na3AlF）
该工艺是目前国内氟化钠生产的主要工艺技术。能耗低，原料价格便宜，无污染，生产的氟化钠，产品质量较好，杂质含量低，外观也好看，符合用户需求，是制备氟化钠的理想工艺。
氟化钾（KF）
易溶于水，能溶于氢氟酸和液氨，微溶于醇及丙酮，水溶液呈碱性主要用于玻璃雕刻、食物防腐、电镀。可用作焊接助熔剂、杀虫剂、有机化合物的氟化剂、催化剂、吸收剂。络合滴定掩蔽剂。钽的微量分析。 H2SiF6•2H2O + 2KCl → K2SiF6 + 2HCl K2SiF6 + 4KOH→ 6KF + SiO2↓+ 2H2O
该法的工艺控制复杂，氟单程转化效率低，物料循环量大，项目投资大。
氟化氢（HF）
2、氟硅酸－人造氟化钙－硫酸法 a.将氟硅酸氨化得到氟化铵和二氧化硅，控制PH值，以利于二氧化硅分离。其化学反应式为： 6NH3+H2SiF6+H2O→6NH4F+SiO2↓ b. 滤液加石灰或碳酸钙，生成氟化钙沉淀出来。释放出的氨返回系统循环使用，反应式为： CaCO3+2NH4F→CaF2↓+NH3↑+CO2↑

磷肥生产工艺

化学工业出版社
一、普通过磷酸钙生产
过磷酸钙质量的高低是由所含植物能吸收的有效磷（以 P2O5表示）的多少来决定的，有效磷包括水溶性磷和枸溶性磷两部分。水溶性磷包括Ca(H2PO4)2· H2O和游离磷酸以及 Mg(H2PO4)2· H2O，枸溶性磷包括CaH2PO4· 2H2O、MgH2PO4·3H2O 以及FePO4和Al PO4。过磷酸钙的质量标准如表3所示。表3 过磷酸钙质量标准 HG 2740-95
二、磷肥生产原料简介
⑵磷矿中的倍半氧化物R2O3（主指Fe2O3、Al2O3）的含量。铁、铝主要来自粘土，通过筛选、磁选可除去大部分的倍半氧化物杂质。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、铝的复杂的磷酸盐微细结晶，增加溶液和料浆粘度的同时，还将使过滤负荷增加，以及在利用此磷酸加工磷肥中带来不良的后果。 ⑶磷矿中MgO的含量。磷矿中的镁盐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，它们一方面使磷酸粘度剧烈增大，影响硫酸钙结晶的均匀成长，增加过滤和料浆浓缩的负荷；另一方面会增大SO42-离子的浓度，造成硫酸消耗增加和硫酸钙结晶困难。所以在磷矿进入酸解之前要控制好磷矿中的MgO的含量，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。
一、普通过磷酸钙生产
普通过磷酸钙，亦称普钙。过磷酸钙是一种灰白色、灰黑色或淡黄色的疏松粉末，其主要成分是水合磷酸二氢钙 „Ca(H2PO4)2· H2O‟和难溶的无水硫酸钙，还有少量的游离磷酸、游离水分、磷酸铁铝、磷酸一氢钙（即磷酸二钙）、磷酸二氢镁、磷酸一氢镁、二氧化硅和未分解的磷矿等。
沉淀磷酸钙沉钙（氢钙、二（磷酸二钙）钙）氨化过磷酸钙 _

热法磷酸生产工艺

热法磷酸生产工艺
热法磷酸是磷矿和硫酸经过一系列反应制得的一种磷酸盐化合物，广泛应用于农业、医药、化工等领域。

下面将介绍一种常见的热法磷酸生产工艺。

该工艺主要包括原料准备、矿浆预处理、矿浆浓缩、进料系统、反应系统、产品分离等步骤。

首先，原料准备。

磷酸盐矿石作为主要原料需要进行矿石破碎、矿石磁选、矿石浸出等处理，以获取磷酸盐矿浆。

接下来进行矿浆预处理。

将磷酸盐矿浆进行酸性和碱性调节，以达到合适的酸碱度，加入硫酸进行酸化处理。

然后进行矿浆浓缩。

通过矿浆的高温处理和过滤，去除其中的水分和杂质，提高磷酸盐的浓度。

进入进料系统，将磷酸盐矿浆加热至一定温度，送入反应系统中。

同时，加入一定量的硫酸作为反应的引发剂。

在反应系统中，磷酸盐与硫酸发生反应，产生热量。

该反应通常在高温环境下进行，可以利用高温冶炼炉进行加热。

反应后的产物经过冷却和过滤，分离出磷酸和未反应的硫酸。

最后，进行产品分离。

通过一系列的分离工艺，将磷酸与硫酸进行分离，得到纯净的磷酸制品。

该工艺的优点是：原料来源广泛，磷矿资源利用率高；反应温度高，反应速度快；产品纯度高，可以得到符合工业和食品级别的磷酸。

然而，该工艺也存在一些缺点：对设备的要求较高，需要耐腐蚀的材料；对环境污染较大，需要建立完善的废气处理系统；反应过程中产生大量废水，需要进行处理。

总之，热法磷酸生产工艺是一种常见的磷酸生产方法，通过对磷酸盐矿石的预处理和反应系统的高温处理，可以得到纯净的磷酸制品。

在实际生产中，需要注意对原料的选择和工艺的优化，以提高生产效率和产品质量。

磷肥的原料与生产简述

磷肥的原料与生产简述摘要：本文主要从磷肥的种类以及其生产原料来源介绍了磷肥的原料，从生产方法和生产工艺图来介绍磷肥的生产。

关键词：磷肥原料种类生产工艺前言磷肥全称磷素肥料。

磷肥以磷为主要养分的肥料，磷肥肥效的大小(显著程度)和快慢决定于磷肥中有效的五氧化二磷的含量、土壤性质、放肥方法、作物种类等。

农业是一个国家发展的基础，粮食保障关乎国家的战略安全。

而农业生产离不开磷肥，所以磷肥产业对一个国家来说同样重要。

近年来世界磷肥工业逐渐复苏，生产能力增长较快，中国、美国及摩洛哥成为世界三大磷肥生产国。

2007年全球磷肥产量比2006年增长了5%，达到2520万吨，接近历史最高产量。

中国磷肥工业经过20多年来的阶段性扩张升级，已经实现了由磷肥进口大国向磷肥制造大国的变革。

截止“十五”末期，中国磷肥产量和消费量已位居世界第一，磷肥消费基本摆脱依赖进口的局面；产品结构有了较大改善，磷肥产业集中度不断提高；大中型磷肥装置的技术装备达到世界先进水平；行业经济效益好转。

云、贵、川、鄂、豫、鲁等地磷肥产业发达，是中国磷肥的主要产区。

磷肥产品的数量、品质、生产技术，以及磷肥行业的设备制造、企业管理、市场营销和盈利水平，都实现了由量变到质变的跨越；磷肥品种也从单一养分、低浓度，向高浓度、复合化、多品种发展。

一、磷肥的原料磷肥生产的主要原料是磷矿和硫酸，随着中国磷肥工业的快速发展，磷肥生产原料的供应已经显现紧张局面，不可再生的磷矿资源已经成为中国重要的战略性资源之一。

中国生产硫酸的硫资源主要来自硫铁矿、冶炼烟酸和进口硫磺，与国外硫酸生产原料主要为硫磺有较大不同。

中国硫磺资源比较贫乏，硫酸生产对进口硫磺依存度较高。

因此，为保证中国磷肥工业的可持续发展，我们需要对磷肥生产所需原料——磷矿资源和硫资源的储量、特点及保障能力有比较清楚的认识，具体分析如下：磷矿资源资源现状，中国磷矿资源比较丰富，已探明资源总量仅次于摩洛哥，位居世界第二位。

磷肥制作方法

磷肥制作方法Phosphorus is an essential nutrient for plant growth and development. It plays a crucial role in photosynthesis, energy transfer, and nutrient uptake. Without an adequate supply of phosphorus, plants would struggle to thrive. This is where phosphorus fertilizer comes in handy. It provides plants with the phosphorus they need to grow healthily and produce high yields.磷是植物生长和发育所必需的营养物质。

它在光合作用、能量传递和营养吸收中起着至关重要的作用。

如果没有足够的磷供应，植物将难以茁壮成长。

这就是磷肥的作用所在。

它为植物提供了它们需要的磷，使其健康生长并产生高产。

There are different methods for producing phosphorus fertilizer, but one common method is the production of phosphate rock. Phosphate rock is a raw material that contains phosphorus in the form of apatite. The rock is mined and processed to extract phosphorus in a usable form for fertilizers. This process involves crushing, grinding, and beneficiation to concentrate the phosphorus content.生产磷肥有不同的方法，但一个常见的方法是生产磷酸盐。

磷肥

磷肥篇1磷肥定义全称磷素肥料。

以磷为主要养分的肥料。

肥效的大小和快慢，磷肥决定于有效五氧化二磷含量、土壤性质、放肥方法、作物种类等。

2.磷肥的功能磷的营养功能：1、参与植物体内重要化合物的结构，2、参与代谢过程，3、增强抗逆性。

磷的直接作用：1、促进开花结果，子实早熟，提高籽实质量。

3.磷肥的分类3.1根据来源可分为：（1）天然磷肥，如海鸟粪、兽骨粉和鱼骨粉等；（2）化学磷肥，如过磷酸钙、钙镁磷肥等。

3.2根据所含磷酸盐的溶解能性可分为：（1）水溶性磷肥，如普通过磷酸钙、重过磷酸钙等。

其主要成分是磷酸一钙。

易溶于水，肥效较快。

（2）枸溶性磷肥，如沉淀磷肥、钢渣磷肥、钙镁磷肥、脱氟磷肥等。

其主要成分是磷酸二钙。

不溶于水而溶于水2％枸橼酸溶液，肥效较慢。

（3）难溶性磷肥，如骨粉和磷矿粉。

其主要成分是磷酸三钙。

不溶于水和2％枸橼酸溶液，须在土壤中逐渐转变为磷酸一钙或磷酸二钙后才能发生肥效。

3.3根据生产方法又可分为（1）湿法磷肥，用无机酸的化学能分解磷矿制成的磷肥。

（2）热法磷肥。

将磷矿石与配料混合，进行高温加工所得可被作物吸收的磷酸盐或含磷的玻璃体物质，统称为热法磷肥。

硫酸生产工艺磷酸生产工艺5.发展历程1.初创期（1842-1900）•1842。

世界第一个磷肥厂建立：英国Ipswich过钙厂。

•1850-1852。

湿法磷酸投产。

•1870-1872。

德国首先开始生产湿法肥料用酸。

•1890。

美国开始热法制磷元素的工业生产。

2初步发展期（1900-1950）•1915。

美国Dorr公司开始湿法磷酸连续生产。

•1917-1918。

美国开始热法磷酸工业生产。

随即钙镁磷肥等热法磷肥开始工业生产。

•20世纪初。

过钙实现连续生产。

美国建成热法一铵工厂•30年代。

硝酸磷肥问世。

•40年代。

重钙实现连续生产3迅速发展期（1950-至今）•1954。

美国美国密苏里州农民联合企业投产第一个湿法二铵装置。

•1960。

美国TVA开发预中和-转鼓氨化造粒二铵工艺。

磷肥

重过磷酸钙（重钙）重过磷酸钙（重钙）
主要有效成分是一水磷酸二氢钙(或
称一水磷酸一钙)Ca(H2PO4)2’H2O,还有少量游离酸
生产方法：化成室法（也称浓酸熟化
法）无化成室法（也称稀酸返料法）
基本原理
主要化学反应式：
7H3PO4+Ca5F（PO4）3+5H2O=5Ca(H2PO4)2’H2O+HF
燃料：焦炭：要求碳含量＞80%，灰分＜15%，粒度
10~60mm，每生产1t钙镁磷肥约需焦炭0.2~0.3t。无烟煤（白煤）：固定炭含量80%左右，挥发分在10%以下，灰分为10%~16%，块度20~120mm.
基本原理
生产包括三个基本过程：炉料熔融；熔体水淬骤冷；水淬渣的干燥和研磨。
炉料熔融主要在熔融炉—高炉中进行。炉料熔融主要在熔融炉高炉中进行。高炉中进行
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热法磷肥
指以热化学方法在高温（＞1000℃）下加入（或不加）某些配料分解磷矿制得的磷肥。品种有：钙镁磷肥（FMP）、烧结钙钠磷肥、脱氟磷肥(DFP)、偏磷酸钙(CMP)及钢渣磷肥等.
钙镁磷肥
又称熔融含镁磷肥，是一种含有磷酸根的硅酸盐玻璃体的微碱性肥料
主要成分为Ca3（PO4）2与Ca2SiO4
2Ca5F(PO４ ) ３+7H2SO4+3H2O=3Ca（H2PO4)2`H2O+7CaSO4+2HF
普钙的操作控制与工艺条件的选择硫酸浓度：浓度↑，液相量↓，水分蒸发↑，
磷酸浓度↑，有利于磷酸二氢钙的生产和结晶，及加快反应的进行，缩短熟化时间。但浓度不能过高，磷矿的分解率↓，使产品粘结，物性变坏。一般采用60%~75%H2SO4，对易分解且细度高的磷矿可取上限。

磷肥

〈2〉、重过磷酸钙：由磷酸和磷矿粉作用生产的。外观为灰色或灰黒色的粉状物，经造粒得粒状物料。其主要成分为磷酸一钙（Ca(H2PO4)2•H2O）。它含有效P2O541-45%，游离酸（以P2O5计） 5-5.5%和水分5-7%。它的有效五氧化二磷含量一般约是过磷酸钙的三倍，因此又称三料过磷酸钙。它是目前五氧化二磷含量最高的单一
理论硫酸用量＝1.61P2O5＋ 2.23CO2＋0.61Fe2O3＋ 0.96Al2O3 式中P2O5、CO2、Fe2O3、Al2O3分别为磷矿中各相应组份含量的百分数。生产普钙的主要设备是混合器和化成室。混合器的形式很多，由多桨立式混合器、卧式混合器、锥型混合器、透平混合器等。
化成有多种方式，有回转化成、皮带化成、链板化成、箱式化成、坑式化成。
Fe2O3＋H2SO4＋3Ca(H2PO4)2 CaSO4＋2Fe(H2PO4)3＋H2O Al2O3＋H2SO4＋3Ca(H2PO4)2 CaSO4＋2Al(H2PO4)3＋H2O 4HF ＋ SiO2 SiF4 ＋ 2H2O SiF4 ＋ 2HF H2SiF6
由于硫酸是强酸，反应温度由高（可 0C以上），因此这一阶达110 段的反应进行得很快。特别是在初期反应进行的非常剧烈，一般在半小时或更短的时间内就可进行完。
过磷酸钙具有热敏性，加热时不稳定。当温度高于1200C时，失去结晶水变为无水磷酸一钙Ca(H2PO4)2,水溶性 P2O5逐渐减少；加热到1500C时，Ca （H2PO4）2进一步缩合脱水，变为焦磷酸钙： Ca(H2PO4)2 CaH2P2O7 ＋ H 2O
后者对农作物没有肥效。因此，在将过磷酸钙造粒制取粒状产品时，干燥温度不得超过1200C。
磷
肥

湿法磷肥和热法磷肥工艺流程

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1. 原料准备。

磷矿石，主要成分为磷酸钙，需要经过破碎、研磨等处理，使其粒度达到一定要求。

热法磷酸生产工艺

热法磷酸生产工艺
热法磷酸生产工艺是一种通过高温直接磷矿石和冷却介质之间的化学反应来生产磷酸的方法。

以下是热法磷酸生产工艺的主要步骤：
1. 原料准备：选择高纯度的磷矿石作为原料，并进行破碎和粉碎处理，以便更好地进行反应。

2. 磷矿石预热：将磷矿石加入到高温反应炉中，并通过加热将矿石预热到适宜的温度。

3. 矿石反应：热法磷酸生产工艺中的关键步骤是矿石与冷却介质之间的化学反应。

矿石被加热到高温，然后与冷却介质（通常是液态或气态的氧气或水）进行反应，生成磷酸。

反应通常发生在反应炉中。

4. 磷酸分离：反应产物中的磷酸需要与其他化合物分离。

通常会采用过滤、沉淀、蒸馏等方法将磷酸从反应物中分离出来。

5. 磷酸精制：经过分离之后，磷酸可能还含有杂质。

为了提高磷酸的纯度，需要进行进一步的精制处理，如蒸馏或萃取。

6. 磷酸储存和包装：最后，经过精制的磷酸会被储存在适当的容器中，并进行包装，以便于运输和销售。

需要注意的是，不同的热法磷酸生产工艺可能有所不同，具体步骤可能会有所差异。

此外，热法磷酸生产工艺对设备的温度
和压力有一定的要求，因此需要进行相应的工艺控制和设备设计。

磷肥热法磷肥课件

筛分设备
筛分设备用于将粉碎后的磷肥产品进行筛分，去除杂质，得
到符合规格的产品。
热法生产磷肥的技术参数
反应温度热法生产磷肥需要在高温下进行，反应温度一般在1300℃以上。 Nhomakorabea反应时间
反应时间越长，反应越充分，但也会增加能耗和设备磨损。因此，需要选择合适的反应时间。
原料配比
原料配比是影响热法生产磷肥的重要因素，不同的原料配比会影响产品的质量和产量。
中国市场占据主导地位
中国是全球最大的磷肥生产国和消费国，国内市场对热法磷肥的需求持续旺盛。
市场竞争格局激烈
国内外众多企业参与热法磷肥市场竞争，产品质量和价格成为竞争的关键因素。
热法生产磷肥的发展趋势
01
02
03
环保要求趋严
随着环保政策的加强，企业需要加大环保投入，推动热法磷肥生产的绿色转型。
中国磷矿储量
中国是全球磷矿资源较为丰富的国家之一，主要分布在云南、四川、贵州、湖北等地，其中云南的磷矿储量最为丰富。
磷矿的开采与选矿
露天开采
选矿
露天开采是磷矿开采的主要方式，通过剥离表层覆盖物，将矿石运出地表进行加工。
选矿是磷矿开采的重要环节，通过物理或化学方法将矿石中的有用成分与无用成分分离，提高矿石品位。
地下开采
地下开采通常适用于矿体较深的情况，通过竖井、斜井等方式进入矿体，进行采矿。
磷矿的利用方式
热法加工
热法加工是将磷矿石在高温下与硅石、石灰石等反应，生成磷酸钙盐，再进一步加工成各种磷肥
和化工产品。
湿法加工
湿法加工是将磷矿石与酸反应，生成磷酸，再进一步加工成各种磷肥和化工产品。
直接利用

(完整)湿法净化磷酸与热法磷酸工艺比较

证明技术上确有必要的资料食品添加剂磷酸的国家标准“GB 3149”最早于1982年编制。

由于当时我国湿法磷酸工艺较为落后，得到的磷酸仅能用于生产化肥，食品级磷酸的生产均是采用黄磷氧化生产（称为热法)，因此GB 3149在“适用范围"中限定“本标准适用于热法生产的食品添加剂磷酸".尽管该标准在1992年和2004年先后进行了修订，但是由于我国湿法磷酸净化技术发展滞后,直到现行的2004年版均在“适用范围”中保留这一限定。

热法磷酸是公认的高耗能产品,当今全球的黄磷90％由中国生产。

20世纪70年代以来,国外主要磷酸生产即以湿法为主,食品级磷酸也主要采用湿法磷酸净化得到，因此美国、日本和欧盟等国家和地区的食品级磷酸并未限定生产工艺。

2006年，瓮福集团引进以色列湿法磷酸净化技术并通过吸收、再创新在国内首家实现了食品添加剂磷酸（湿法）的生产，产品品质不仅达到《GB 3149-2004 食品添加剂磷酸》的要求，也达到了美国食品和药品监督管理局（FDA）颁布的2014版《美国联邦法规》和《美国食品化学法典(第8版）》、《日本食品添加剂公定书》等国外食品级磷酸的质量要求。

湿法净化磷酸生产能耗低、成本低，并且产品品质稳定，是一种理想的食品级磷酸生产工艺。

食品添加剂磷酸（湿法）作为酸度调节剂在食品加工中加入，释放H+,同时PO43—与重金属离子络合，降低碱性离子，以维持或改变食品酸碱度.在食品加工中加入磷酸,形成的磷酸盐有较强的缓冲能力，能够使pH值维持在很精确的范围内，使食品结构稳定。

1 磷酸(湿法）与热法磷酸生产工艺简介1.1 热法磷酸生产工艺描述热法磷酸是将磷矿用焦炭在电炉中将磷还原为黄磷,再将黄磷与空气中的氧反应生成磷酸酐(P2O5)，磷酸酐通过水合得到热法磷酸，热法磷酸再经过脱砷处理，得到食品添加剂磷酸.电炉法生产黄磷流程图1.2 食品添加剂磷酸（湿法)生产工艺描述将磷精矿用硫酸分解制得湿法粗磷酸后，再通过化学沉淀、溶剂萃取、精馏、吸附等多种方法组合，来制取食品添加剂磷酸（湿法)。

磷肥

• 第二阶段是当硫酸完全消耗以后，生成的第二阶段是当硫酸完全消耗以后，磷酸继续分解磷矿而形成磷酸一钙：磷酸继续分解磷矿而形成磷酸一钙： • Ca5(PO4)3F+ 7H3PO4+5H2O → 5Ca（H2PO4）2·H2O 5Ca（ H
+HF↑
• 该阶段反应是在化成的后期开始，在化成该阶段反应是在化成的后期开始，室的后期随着分解反应的进行，室的后期随着分解反应的进行，从溶液中不断析出Ca Ca（不断析出Ca（H2PO4）2·H2O结晶。接着还要 H 结晶。在仓库经过熟化，在仓库经过熟化，达到规定标准后才能作为产品出厂。为产品出厂。
普钙（浓酸矿浆法）普钙（浓酸矿浆法）生产工艺流程
重过磷酸钙
• 重过磷酸钙（重钙），成分 Ca(H2PO4)2，能溶于水，肥效比过磷酸钙（普钙）高，最好跟农家肥料混合施用，但不能与碱性物质混用，会发生如下反应H2PO4(-) + 2OH(-) = 2H2O + PO4(3-) 生成难溶性磷酸钙而降低肥效。 • 无色三斜晶系结晶或白色结晶性粉末。相对密度2.22(16℃)。稍有吸湿性，易溶于盐酸、硝酸，微溶于冷水，几乎不溶于乙醇。在30℃时，100ml水中可溶磷酸二氢钙1.8g。水溶液显酸性，加热水溶液则水解为正磷酸氢钙。在109℃时失去结晶水， 203℃时则分解成偏磷酸钙
• 重钙生产的工艺条件 • （1）、磷酸含量 • 磷酸浓度在26%~46%P2O5范围内，磷矿分解率随磷酸浓度增加而增加，但达到某一临界值时，因磷酸粘度的急剧增大导致磷矿分解率迅速下降。在有化成室的浓酸熟化法中，还应注意磷酸浓度对料浆固化的影响，磷酸浓度过低、过高均会使料浆不能固化。另外磷酸浓度的确定还与磷矿的性质有关。

无机物工艺5 磷肥的生产

40年来，中国磷复肥工业的发展，走了一条与世界磷复肥工业发展基本相同的道路。即从低浓度到高浓度，从单一品种到复合品种，从小型厂到大型厂，工厂布局从邻近市场到邻近原料产地或港口，加工路线从酸热并举到以酸法为主。

中国磷复肥工业今后的发展方向
(1)进一步提高产量 (2)品种结构有待调整提高根据中国的具体情况，磷复肥发展的重点应以 MAP、 DAP、NPK等高浓度磷复肥为主。 (3)大力开发节能降耗、消除环境污染的新技术

磷块岩的结构大多疏松多孔，比表面大，易被酸分解。土壤中的酸性溶液也可以缓慢分解它。因此，可以将某些含磷品位低，含铁、铝、碳等有害杂质高，难于富集而又不适于化学加工的磷块岩直接磨成细粉，施到酸性较强的土壤中作基肥或掺入化肥内作中和剂用。沉积磷块岩矿床通常比磷灰石矿床的P2O5含量高，贮量大，因此它是磷肥生产最主要的原料来源。磷块岩中的富矿(高品位矿)或经富集处理后的精矿适合于各种传统的酸法加工。
磷矿中杂质的副反应 1、碳酸盐被分解成硫酸盐和磷酸盐，并放出后CO2 2、2H2SiF6+SiO2=3SiF4 ↑ +2H2O
二、二水物湿法磷酸操作流程见图

1、二水物法是指用硫酸分解磷矿制湿法磷酸时，控制硫酸钙以CaSO4.2H2O形态沉淀出来的方法，相应的工艺流程称为二水物流程。二水物法是湿法磷酸生产上应用最早，最为广泛的生产方法。

二、磷肥的分类
1.根据所含磷酸盐的溶解性能可分为：
（1）水溶性磷肥，如普通过磷酸钙、重过磷酸钙等。其主要成分是磷酸一钙Ca(H2PO4)2。易溶于水，肥效较快。
（2）枸溶性磷肥，如沉淀磷肥、钢渣磷肥、钙镁磷肥、脱氟磷肥等。其主要成分是磷酸二钙CaHPO4。不溶于水而溶于2％枸橼酸（柠檬酸）溶液，肥效较慢。

7-磷肥

2、磷肥的品种和性质（1）水溶性磷肥的品种过磷酸钙：过磷酸钙是由硫酸和磷矿粉或磷矿浆直接作用制成的。外观为灰白色、深灰色、灰黒色等。主要成分为磷酸一钙（又称磷酸二氢钙， Ca(H2PO4)2•H2O ）和硫酸钙（CaSO4•2H2O）。
重过磷酸钙：重过磷酸钙是由磷酸和磷矿粉作用生产的。外观为灰色或灰黒色的粉状物，经造粒得粒状物料。其主要成分为磷酸一钙
（2）稀酸返料法工艺流程稀酸法中应用最广泛的是返料造粒流程，通常采用浓度28～39％P2O5的磷酸。其特点是将磷酸分解磷矿制得的料浆与干返料混合、造粒、再进行干燥，将稀酸带入的大量水分蒸发，同时提高磷矿的分解率，以取代浓酸法的堆置熟化过程。
四、钙镁磷肥 1、钙镁磷肥的组成和性质 2、钙镁磷肥生产的基本原理 3、钙镁磷肥生产的工艺流程 4、消耗定额和质量标准
一铵和磷酸二铵。
磷酸一铵是一种稳定的铵盐，将 0C，不会引起氨它加热到100～110 的损失。磷酸二铵的稳定性不如磷酸一铵。在700C下会失去一个氨分子而变成磷酸一铵。 0C 磷酸铵当加热温度超过140 时会脱水生成线型聚磷酸铵。
2、磷酸铵生产中的化学反应
H3PO4＋ NH3 NH4H2PO4＋ 147.0kj
磷酸铵产品一般要求含水低于1 ％，造粒后的粒子需要进行干燥。干燥过程最重要的条件是温度控制，因磷酸铵是一种热敏性物料，尤其是磷酸二铵的热稳定性较差。磷酸铵干燥一般采用热烟气并流干燥过程。
4、磷酸铵生产工艺流程
磷酸中氨和浓缩造粒
干燥
筛分冷却
返料
成品
5、消耗定额磷酸一铵: 产品规格：10—48—0 磷矿含31％P2O5 1.85吨硫酸含98％H2SO4 1.42吨氨含99.5％NH3 0.14吨蒸汽压力≤8×103帕 0.47吨电 85千瓦小时水包括工艺和循环水 50米3

磷肥生产工艺流程图

磷肥生产工艺流程图•酸法用硫酸、磷酸、硝酸或盐酸分解磷矿，并把磷矿中的钙以钙盐的形式分离或固定。

这是磷肥的主要生产方法，中特别是硫酸法。

硫酸分解磷矿，将硫酸钙分离后制得磷酸.•磷酸是生产高浓度磷肥的中间原料。

酸法又称为湿法,用酸法制得的磷肥,常统称为湿法磷肥.•热法利用高温分解磷矿，并进一步制成可被作物吸收的磷酸盐或玻璃体物质.这类生产方法所制得的产品往往不溶于水。

磷肥的热法生产习惯上还包括元素磷和热法磷酸生产，再以热法磷酸为原料加工成高浓度磷肥。

用热法制得的磷肥常统称为热法磷肥.•普通过磷酸钙生产方法有两种:稀酸矿粉法和浓酸矿浆法。

前种用稀硫酸与矿粉发反应，再经化成熟化制得粉状SSP，后者用浓硫酸与矿浆反应，再经化成熟化制得粉状SSP。

•钙镁磷肥磷矿石，含镁矿石，燃料破碎成小块,按一定比例配料，装入高炉，在高温条件下,炉料熔融成FMP，放出用水淬速迅速冷却,成为颗粒状玻璃体，再经沥水,干燥及其研磨即成粉状FMP成品。

•湿法磷酸用各种无机酸分解磷矿，得到磷酸。

现在我国大部份磷酸产量都来自湿法。

湿法生产中绝大部分是硫酸法。

•磷酸铵磷酸铵主要有磷酸一铵和磷酸二铵，生产方法主要有传统法和料浆法。

二铵采用传统法，一铵采用料浆法。

•重过磷酸钙•化成法以浓磷酸和磷矿粉为主要原料,在混合机内生成料浆，并继续反应固化,然后转移到熟化仓库，经过缓慢反应成化，成为粉粒状半成品。

在造粒机内造粒，再经干燥，破碎，冷却等制成颗粒状成品。

•重过磷酸钙•料浆法以稀硫酸和硫矿粉为主要原料,在反应槽混合生成料浆，然后送到造粒机与返粒滚动成粒，再经干燥，破碎,冷冻制得粒状成品。

稀磷酸磷矿粉或料浆蒸汽废气料浆洗涤液洗涤水废气排放反应造粒干燥破碎冷却粒状成品干法除尘废气返料图10 料浆法重过酸钙工艺流程及排污节点图。

磷肥钾肥

昆明理工大学化工081
第二篇
磷肥
3.1 酸法磷肥
• 酸法磷肥通常指用硫酸，磷酸、盐酸等无机酸分解磷矿所制得磷肥的通称。 • 主要品种有普通过磷酸钙(SSP)，简称过磷酸钙或普钙；重过磷酸钙(TSP)，简称重钙；富过磷酸钙(简称富钙)和磷酸氢钙(又称沉淀磷酸钙，简称沉钙)以及氨化过磷酸钙等。
3.2.4 钢渣磷肥
钢渣磷肥是用含磷生铁炼钢时，排出的废渣加工而成的肥料，是炼钢工业的副产品。因为这种磷肥首先是在托马斯碱性转炉炉渣中获得，故又称为托马斯磷肥。生产钢渣磷肥的主要设备是碱性炼钢炉，其类型有底吹碱性转炉、侧吹碱性转炉，纯氧顶吹和纯氧侧吹碱性转炉及碱性乎炉等。
从碱性炼钢炉得到的含磷钢渣，即为钢
• (1)硫酸浓度工艺上要求硫酸浓度尽可能高。硫酸一般采用60％一75％H2S04，对易分解且细度高的磷矿，可取上限。
(2)硫酸温度提高硫酸温度能加速反应进行，提高磷矿分解率，促进水分蒸发和氟逸出，改善产品特性。但温度过高也会造成类似浓度过高的不良后果。只是影响要小一些。因此，硫酸温度必须和硫酸浓度相配合。硫酸浓度高，温度可低一些。通常是以调节硫酸温度来适应最高的硫酸浓度。一般控制的温度范围为50—80º C
3.1.2
重过磷酸钙
重过磷酸钙简称重钙。重钙含有效P205 40％一50％，比普钙高2—3倍，因此，也叫三倍过磷酸钙。重钙的生产方法主要有化成室法(也称浓酸熟化法)与无化成室法(简称稀酸返料法)。
3.1.2.1重钙生产的基本原理（1）主要化学反应钙生产过程的反应机理及物理化学分析均与普钙生产的第二阶段相同，即 7H3P04+Ca5F(P04)9十5H20＝ 5 Ca(H2P04)2· 20+HF (2—3—11) H 此外，磷矿中所含杂质也同时被磷酸分解。磷矿中的酸溶性硅酸盐亦被分解成硅酸而与HF作用生成H2SiF6和气态SiF4。 H2SiF6可进一步加工成氟硅酸盐。

磷酸及磷复合肥的生产工艺

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。
9
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

磷肥生产工艺

、镁三种，其次是碳酸盐、有机物、分散性泥质和氟等。
⑴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。其CaO含量直接影响生产湿法磷酸的生产成本和过滤设备的生产能力，故生产中
要求CaO/ P2O5比值为质量比1.31，摩尔比3.33。超过此值，易造成额外的硫酸消耗，故除去磷矿中多余的CaO是湿法磷酸生产
化学工业出版社10
一、普通过磷酸钙生产
过磷酸钙质量的高低是由所含植物能吸收的有效磷（以 P2O5表示）的多少来决定的，有效磷包括水溶性磷和枸溶性磷两部分。水溶性磷包括Ca(H2PO4)2·H2O和游离磷酸以及 Mg(H2PO4)2·H2O，枸溶性磷包括CaH2PO4·2H2O、MgH2PO4·3H2O 以及FePO4和Al PO4。过磷酸钙的质量标准如表3所示。
序酸法磷肥名称
号
全称
简称
1 普通过磷酸钙普钙，过磷酸钙
2 重过磷酸钙重钙
3 富过磷酸钙富钙
4 沉淀磷酸钙沉钙（氢钙、二（磷酸二钙）钙）
分解酸
H2SO4 H3PO4 H2SO4 + H3PO4 H2SO4 + HCl
产品主要组成
Ca(H2PO4)2·H2O + CaSO4 Ca(H2PO4)2·H2O Ca(H2PO4)2·H2O + CaSO4 CaHPO4·2H2O
无机化工生产技术与操作
化学工业出版社 1
项目九磷肥生产
能力目标：
1.能依据湿法磷肥、热法磷肥的化学反应原理，分析湿法磷肥、热法磷肥的影响因素，并进一步分析其生产工艺条件； 2.能依据生产条件分析实施相应的工艺条件所配备的设备结构； 3.能依据生产条件分析实施相应的工艺条件所设置的生产流程及工艺改进方向； 4.能依据生产特点分析实际生产过程中的操作要点； 5.能依据原料的特性，分析生产条件的调整方案。