磷肥-酸法磷肥(3)课件

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1、 概念：用无机酸分解磷矿制造出的磷肥称为酸法磷肥。主要品种：普通过磷酸钙、重过磷酸钙和富过磷酸钙及枸溶性的沉淀磷肥。（P199表2-3-1）枸溶性磷肥是指一些不溶于水的磷肥，其中所含的磷能溶于柠檬酸或柠檬酸铵溶液中，亦能被植物吸收。由于柠檬酸又称为枸橼酸，所以称为枸溶性磷肥。枸溶性磷肥中P2O5绝大部分能溶解于2柠檬酸溶液、中性或微碱性柠檬酸铵溶液，而不溶于水。普通过磷酸钙(俗称普钙)是用硫酸分解磷矿制得的含有以磷酸一钙和硫酸钙为主体及少量游离磷酸和其他磷酸盐(铁、铝)的磷肥。其有效P2O5含量一般为1220。重过磷酸钙(俗称重钙)是以湿法磷酸或热法磷酸分解磷矿制得的以磷酸一钙为主体，含有少量

2、游离磷酸和其他磷酸盐的磷肥，其有效P2O5含量一般为普通过磷酸钙的23倍。富过磷酸钙是用浓硫酸和稀磷酸的混酸处理磷矿制成的肥料，其有效P2O5含量在重过磷酸钙与普通过磷酸钙之间，一般为203O P2O5。沉淀磷肥是以磷酸萃取液(可用硫酸、硝酸或盐酸分解磷矿制得)加石灰乳或石灰石进行中和后析出以磷酸二钙(CaHPO42H2O)为主的一种枸溶性肥料，既可作为肥料，也可用作饲料（要求含氟0.2，含砷5%）,损伤农作物、腐蚀包装及运输材料。加入游离氨、石灰石、白 云石、骨粉等。普钙生产中含氟气体的吸收及氟硅酸的生产普钙生产中含氟气体的吸收及氟硅酸的生产 （1）含氟气体的吸收 形成：在料浆固化前的较短时

3、间内，以SiF4形式从混合器与化成室逸出。氟的总逸出氯大致在3545%。吸收：SiF4一般用水逆流循环吸收生成H2SiF4，并同时析出SiO2.2H2O 流程：两个泼水轮吸收室加一个湍动塔；一个泼水轮吸收室、一个文氏管、一个吸收塔 吸收温度：5060，生成H2SiF4溶液中含有大量硅胶，应在储槽中澄清后，再送去制造氟硅酸钠。一、普通过磷酸钙的生产一、普通过磷酸钙的生产3.工艺流程和主要设备（p204）普通过磷酸钙生产方法可分为稀酸矿粉法和浓酸矿浆法两类。稀酸矿粉法是世界上常用的工艺，硫酸浓度为6075；浓酸矿浆法是我国开发的一种工艺，硫酸浓度为9398，它是将磷矿湿磨成矿浆后再加入混合器中。一

4、、普通过磷酸钙的生产一、普通过磷酸钙的生产3.工艺流程过磷酸钙生产可分为以下几个工序：硫酸与磷矿粉(或矿浆)混合；料浆在化成室内固化(化成)；过磷酸钙在仓库内熟化；从含氟废气中回收氟。下图是立式混合器、回转化成室法生产过磷酸钙流程，其生产方法是稀酸矿粉法。3.工艺流程1矿贮槽；2螺旋输送机；3斗式提升机；4进料机；5下料器；6螺旋调料机；7螺旋加料机；8立式混合器；9回转化成室；1 0皮带输送机；11撒扬器；12桥式吊车一、普通过磷酸钙的生产一、普通过磷酸钙的生产3.工艺流程如果熟化后期游离酸超过指标，由于它具有腐蚀性，会给运输、贮存、施肥等带来困难，故在产品出厂前要进行中和游离酸的处理。中和

5、的方法有：1添加能与过磷酸钙中的磷酸迅速作用的固体物料，如石灰石、骨粉、磷矿粉等；2用气体氨、铵盐处理过磷酸钙（即氨化)。中和后的过磷酸钙物性得到改善，可以减少吸湿性及结块性。但氨化程度必须予以控制，加入中和物料过多，会使产品中水溶性P2O5向难溶或不溶性P2O5转化，从而导致产品的退化。一、普通过磷酸钙的生产一、普通过磷酸钙的生产3.工艺流程生产中的含氟废气引入氟吸收室用水吸收，以避免污染大气。在吸收室得到的氟硅酸溶液用钠盐处理可制得氟硅酸钠、氟化钠、氟化铝或冰晶石(Na3AlF6)等副产品，可供冶金、搪瓷、医药及建筑材料工业使用。我国化工行业过磷酸钙标准(HG 274095)如表61所示：

6、一、普通过磷酸钙的生产一、普通过磷酸钙的生产普钙生产的主要技术经济指标及产品标准（1）普钙生产主要技术经济指标产量：实物产量，折纯（P2O5）产量，标准产量，营养元素法产品质量：有效P2O5、游离酸、游离水转化率：有效P2O5与总P2O5之比酸耗或矿耗：生产1t 有效P2O5的普钙的酸耗量和矿耗量。（2）产品普钙的质量标准如表2-3-2所示52OP二、重过磷酸钙的生产二、重过磷酸钙的生产 重过磷酸钙(俗称重钙)，缩写为TSP。重过磷酸钙主要成分是一水磷酸一钙，此外还含有一些游离磷酸。其有效P2O5为405O。比普通过磷酸钙高23倍，有粒状和粉状两种形式。主要生产方法：化成室法（浓酸熟化法）无化

7、成室法（稀酸返料法）二、重过磷酸钙的生产二、重过磷酸钙的生产1.重钙生产的基本原理重钙生产的基本原理重过磷酸钙是由磷酸分解磷矿中的氟磷灰石而得到的产物。反应时也发生各种副反应，如生成少量的磷酸氢钙：铁、铝氧化物(Fe2O3,Al2O3以R2O3表示)分解，生成中性磷酸盐：HFOHPOHCaOHPOHPOFCa2242243345)(557)(HFOHCaHPOOHPOHPOFCa2424334525102)(OHRPOOHPOHOR2424332222二、重过磷酸钙的生产二、重过磷酸钙的生产另外，还有碳酸盐的分解：磷矿中的酸溶性硅酸盐分解成硅酸，硅酸又与HF作用，生成四氟化硅和氟硅酸。氟硅酸又

8、转变为氟硅酸盐，四氟化硅呈气态逸出。22242433)(,(2),(COOHPOHMgCaPOHCOMgCa二、重过磷酸钙的生产二、重过磷酸钙的生产2.重钙生产的工艺条件重钙生产的工艺条件（1）磷酸含量）磷酸含量提高磷酸含量优点：提高氢离子浓度，降低产品水分含量提高磷酸含量优点：提高氢离子浓度，降低产品水分含量提高磷酸含量的不利：提高磷酸含量的不利：A、B、C浓酸熟化法：采用易分解的磷块岩时磷酸选择浓酸熟化法：采用易分解的磷块岩时磷酸选择4050%P2O5难分解的磷灰石磷酸选择难分解的磷灰石磷酸选择5055%P2O5（2）磷酸温度：主要影响磷矿分解率，有磷酸含量决定）磷酸温度：主要影响磷矿分解

9、率，有磷酸含量决定二、重过磷酸钙的生产二、重过磷酸钙的生产2.重钙生产的工艺条件重钙生产的工艺条件（3）混合强度与时间：）混合强度与时间：（4）磷矿粉细度：）磷矿粉细度：二、重过磷酸钙的生产二、重过磷酸钙的生产3.重钙生产的工艺流程重钙生产的工艺流程 浓酸法用浓度为4554P2O5的湿法磷酸或55 P2O5的热法磷酸，矿粉细度7080过200目筛，磷酸温度3871，混合时间和化成时间较普通过磷酸钙生产工艺短，熟化时间需30d左右，比普通过磷酸钙熟化时间长。二、重过磷酸钙的生产二、重过磷酸钙的生产 稀酸法采用3032或3840 P2O5浓度的磷酸来分解磷矿，反应温度80100之间。从反应器中制得

10、的料浆与4.510倍成品的细粉返料在掺和机中混合，再经过加热使尚未分解磷矿粉进一步充分反应而制得重过磷酸钙。重过磷酸钙中游离磷酸含量高于普通过磷酸钙，因此更易吸潮和结块。如果经过中和及干燥处理，开且加工成颗粒状，就能避免这些缺点。重钙生产工艺流程（1）化成室法P212（2）无化成室法P212三三、富富过磷酸钙过磷酸钙 富富过磷酸钙过磷酸钙简称富钙。主要成分磷酸一钙。简称富钙。主要成分磷酸一钙。产品含有效产品含有效P2O52535%。用硫酸和磷酸的混酸分解制得，。用硫酸和磷酸的混酸分解制得，用磷酸的浓缩，简化了流程。产品实际是普钙和重钙的混用磷酸的浓缩，简化了流程。产品实际是普钙和重钙的混合物，

11、含有作物需要的硫合物，含有作物需要的硫 原来生产普钙或重钙的装置可调整工艺生产富钙原来生产普钙或重钙的装置可调整工艺生产富钙 三三、沉淀磷酸钙沉淀磷酸钙 也称磷酸轻钙或磷酸二钙，简称沉钙。也称磷酸轻钙或磷酸二钙，简称沉钙。主要成分：二水磷酸轻钙主要成分：二水磷酸轻钙 沉钙生产成本高，产品又为非水溶性，故做肥料的产量不大沉钙生产成本高，产品又为非水溶性，故做肥料的产量不大主要加工成饲料产品主要加工成饲料产品 磷酸轻钙分：二水磷酸氢钙和无水磷酸氢钙磷酸轻钙分：二水磷酸氢钙和无水磷酸氢钙 二水物常用，二水物常用，无水物不溶于柠檬酸铵溶液、故无肥效无水物不溶于柠檬酸铵溶液、故无肥效 制备：磷酸与石灰乳中和制得制备：磷酸与石灰乳中和制得 工业生产方法：连续法和间歇法工业生产方法：连续法和间歇法 P214两段沉淀法生产饲料级并副产肥料级磷酸轻钙流程两段沉淀法生产饲料级并副产肥料级磷酸轻钙流程