常见肥料的生产工艺、性质

常见肥料的生产工艺、性质尿素尿素别名碳酰二胺、碳酰胺、脲。是由碳、氮、氧和氢组成的有机化合物，又称脲（与尿同音）。其化学公式为CO(NH2)2，含氮量约为46.67%。生产工艺：工业上用液氨和二氧化碳为原料，在高温高压条件下直接合成尿素，化学反应如下：2NH3[氨]+CO2→NH2COONH4[氨基甲酸铵]→CO(NH2)2+H2O尿素在酸、碱、酶作用下（酸、碱需加热）能水解生成氨和二氧化碳。性质：无色或白色针状或棒状结晶体，工业或农业品为白色略带微红色固体颗粒，无臭无味，呈弱碱性。对热不稳定，当温度达到50℃时便有缩二脲生成，当温度达到135℃时，尿素生成缩二脲，反应式为CO(NH2)2→(CONH2)2→NH+NH↑我国规定肥料用尿素缩二脲含量应小于0.5%。缩二脲含量超过2%时，就会抑制种子发芽，危害作物生长，例如小麦幼苗受缩二脲毒害，会出现大量白苗，分蘖明显减少。在土壤中的转化：施入土壤中一小部分以分子态溶于土壤溶液中，通过氢键作用被土壤吸附，其他大部分在脲酶的作用下水解成碳酸铵，进而生成炭酸氢和氢氧化铵。然后NH4+能被植物吸收和土壤胶体吸附，NCO3-也能被植物吸收，因此尿素施入土壤后不残留任何有害成分。另外尿素中含有的缩二脲也能在脲酶的作用下分解成氨和碳酸，尿素在土壤中转化受土壤PH值、温度和水分的影响，在土壤呈中性反应，水分适当时土壤温度越高，转化越快；当土壤温度10℃时尿素完全转化成铵态氮需7——10天，当20℃需4——5天，当30℃需2——3天即可。尿素水解后生成铵态氮，表施会引起氨的挥发，尤其是碱性或碱性土壤上更为严重，因此在施用尿素时应深施覆土。碳酸氢铵碳酸氢铵，又称碳铵，分子式为NH4HCO3是一种碳酸盐，含氮17.7%左右。可作为氮肥，由于其可分解为NH3、CO2和H2O三种气体而消失，故又称气肥。碳酸氢铵为无色或浅粒状，板状或柱状结晶体，碳铵是无（硫）酸根氮肥，其三个组分都是作物的养分，不含有害的中间产物和最终分解产物，长期施用不影响土质。生产碳铵的原料是氨、二氧化碳和水，反应式为：NH3[氨]+H2O→NH3·H2O[氢氧化铵也称氨水]+热量NH3·H2O+CO2→NH4HCO3+热量碳酸氢铵的化学性质不很稳定。碳酸氢铵受热易分解，生成氨气（NH3）、水（H2O）、二氧化碳（CO2）。其中氨气有特殊的氨臭味，所以在长期堆放碳酸氢铵化肥的地方会有刺激性气味。在土壤中的转化：碳酸氢铵施入土壤后分解为铵离子和碳酸氢根，铵离子被土壤胶体吸附，置换出氢离子，钙离子（或镁离子）等，与其反应生成碳酸，碳酸钙（或碳酸镁），部分铵离子经硝化作用可转化为硝酸根，长期施用不影响土质。氯化铵化学式NH4Cl含氮25%左右通常为联碱法副产品氯化铵，用饱和食盐水吸收氨制成氨盐水，经二氧化碳碳化生成含碳酸氢钠（NaHCO3）和氯化钠的溶液，经过滤分离出结晶碳酸氢钠，过滤的母液主要含氯化钠和氯化铵，经降温处理，氯化铵溶解度降低，析出，冷却母液，由于氯化钠的溶解，再次降低氯化铵的溶解度，产生盐析的作用，使氯化铵从溶液中析出，经分离、干燥得到氯化铵产品。NaCl+NH3[氨]+CO2+H2O→NaHCO3+NH4Cl2NaHCO3（加热）→NaCO3[纯碱]+CO2↑+H2O水+食盐（CO2）→反应→混合料浆→分离（氯化铵）→干燥→成品过磷酸钙过磷酸钙又称普通过磷酸钙，简称普钙，分子式Ca(H2PO4)2·H2O含磷16%是用硫酸分解磷矿直接制得的磷肥。主要有用组分是磷酸二氢钙的水合物Ca(H2PO4)2·H2O和少量游离的磷酸，还含有无水硫酸钙（石膏）组分（对缺硫土壤有用）。过磷酸钙含有效P2O514%～20%（其中80%～95%溶于水），属于水溶性速效磷肥。灰色或灰白色粉料（或颗粒），可直接作磷肥。也可作制复合肥料的配料。2Ca5F(PO4)3[磷矿粉]+7H2SO4+3H2O→3Ca(H2PO4)2·H2O[过磷酸钙]+7CaSO4+2HF↑[氟化氢]工艺流程磷矿石→磨粉（硫酸）→反应→熟化（中和）→物料处理→计量包装磷酸一铵磷酸一铵11-44-0别名磷酸二氢铵NH4H2PO4生产工艺：料浆法生产农业级磷酸一铵：采用先进的管式反应器工艺进行生产。磷矿粉（浆）与硫酸反应，反应料浆进行液固分离，得到湿法稀磷酸。稀磷酸经过浓缩得到浓磷酸。液氨与浓磷酸进行中和反应，反应后：（1）反应料浆经过多效（三次或者两次）浓缩提浓后喷于返料上进行造粒，然后经过干燥、筛分、防结块包裹、冷却等工序制得粒状产品；（2）反应料浆进行喷雾干燥、筛分、冷却等工序处理得到粉状产品。氯化钾氯化钾无色细长菱形或立方晶体，或白色结晶小颗粒粉末，外观如同食盐，无臭、味咸。分子式KCl含K60%生产工艺：以钾食盐矿为原料（钾食盐矿含KCl·NaCl，其KCl含量应≧22%）用浮选法生产氯化钾，是将钾食盐矿经粗破碎，再经粉碎后送入浮选机，加入浮选机，絮凝剂，起泡剂和抑制剂等，进行粗选和精选，得到氯化钾精矿，再经离心去水后进入干燥器，干燥后得成品。在土壤中的转化：氯化钾施入土壤后，溶解时解离为钾离子和氯离子，钾离子很容易被土壤胶体吸收，也易被作物根系吸收，但残留的氯离子不易被土壤吸收，易随水流失。硫酸钾硫酸钾无色或白色结晶、颗粒或粉末。无气味。味苦。质硬。在空气中稳定。分子式：K2SO4含钾量约为50%生产工艺：可用98%硫酸和氯化钾在高温下进行反应，经蒸浓，冷却结晶，离心分离，干燥制得，反应过程中产生氯化氢，用水吸收，副产盐酸。H2SO4+2KCl=K2SO4+2HCl↑反应过程中产生氯化氢，用水吸收，副产盐酸。