磷酸、磷肥生产知识

磷酸、磷肥生产基本知识培训讲义第一部分原料、产品的特性1.磷矿：分为磷石灰、磷矿岩、岛屿磷矿；主要成分：氟磷酸钙，分子式：Ca3F(PO4)3，分子量：504；伴生有：白云石CaCO3.MgCO3、方解石CaCO3、高岭石AL4Si4O10(OH)6、石英SiO2等。主要用途：生产磷肥（重钙、磷铵、复合肥），磷酸盐，有机磷化物，医药卫生，饲料，化学试剂等。2.硫酸：（100%H2SO4）为无色透明或乳白色粘稠的油状液体；分子式：H2SO4，分子量：98，沸点：338.8℃，比重：1.84，有刺激味、具有强腐蚀性和氧化性、脱水性。硫酸是主要的基本化工原料，广泛应用于化工行业、制药、有机合成、化学纤维、纺织等。3.磷酸：分子式：H3PO4，分子量：98，是一种浓稠液体，易溶于水和乙醇，中强酸，有一定的吸湿性。主要用途：磷肥、饲料、工业磷酸盐等。4.重过磷酸钙，又称三料过磷酸钙，简称重钙。主要成分：磷酸二氢钙，分子式：Ca(H2PO4).H2O,分子量：252，灰白色粉末，含有效磷为普钙的2.5—3倍。养分组成：总磷：可溶性磷（有效磷）和难溶性磷（未分解的磷矿粉）；可溶性磷：水溶性磷和枸溶性磷（磷酸一氢二钙）；水溶性磷：磷酸二氢钙和游离酸（H3PO4）；5.重钙的质量标准：总磷（TP）：≧46.0%；水溶磷（WP）：≧37.0%;游离酸（FP）：≦5.0%;游离水（FH2O）：≦4.0%;粒度（2—4mm）：≧90.0%;强度：≧12N/颗；6.MAP磷酸一铵（MAP）是一种水溶性速效复合肥，其总有效养分含量达60.0%以上，有效磷（AP2O5）与总氮（TN）含量的比例约5.44:1，是高浓度磷复肥的主要品种之一。该产品一般作追肥，也是生产三元复混肥、BB肥最主要的基础原料；该产品广泛适用于水稻、小麦、玉米、高梁、棉花、瓜果、蔬菜等各种粮食作物和经济作物；广泛适用于红壤、黄壤、棕壤、黄潮土、黑土、褐土、紫色土、白浆土等各种土质；尤其适合于我国西北、华北、东北等干旱少雨地区施用。【产品生产工艺流程简单描述】企业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。【产品主要技术指标】◆产品主要技术指标：总养分（TN+AP2O5）含量≥60.0%，总氮（TN）≥9.0%有效磷(AP2O5)≥49.0%，水溶性磷百分率(WP2O5/AP2O5)≥90.0%，游离水≤4.0%。粒状产品粒度（2～4mm）≥90.0%，颗粒平均抗压强度≥30.0N/粒。◆产品其它成分说明:产品还含有钙、镁、硫、硅、铁等作物生长所需要的中量、微量元素。【产品识别】◆产品品牌：三环牌◆产品名称：磷酸一铵（MAP）◆产品主要成分：NH4H2PO4◆质量标准：GB10205-2001【产品危险性或有害成分】本产品不会燃烧、爆炸；无毒、无健康危害。【产品物理性质】白色粉状或颗粒状物（粒状产品具有较高的颗粒抗压强度）；呈中性；密度约1.80g/cm3；堆密度约960～1040kg/m3；在水中、酸中具有较好的溶解性；粉状产品有一定吸湿性。【化学性质】常温下稳定；无氧化还原性；遇高温、酸碱、氧化还原性物质不会燃烧、爆炸。【洒落物及其处置方法】简单清扫即可。【运输贮存保护措施】为防止产品受潮结块、变质，应存放于室内或在产品上铺蓬布等防护物，同时避免产品暴晒于阳光下。7.DAP磷酸二铵（DAP）是一种水溶性速效复合肥，其总有效养分含量达64.0%以上，有效磷（AP2O5）与总氮（TN）含量的比例较适宜（约2.56:1），是高浓度磷复肥最主要的品种。产品主要技术指标：总养分（TN+AP2O5）含量≥64.0%，总氮（TN）≥18.0%有效磷(AP2O5)≥46.0%，水溶性磷百分率(WP2O5/AP2O5)≥90.0%，游离水≤2.0%，粒度2～4mm≥90.0%，颗粒平均抗压强度≥30.0N/粒。◆产品其它成分说明:含有钙、镁、硫、硅、铁等作物生长所需要的中量、微量元素。本产品不会燃烧、爆炸；无毒、无健康危害。【产品物理性质】棕色、棕褐色、半透明、细小颗粒状物，具有较高颗粒抗压强度；呈中性；密度约1.619g/cm3；堆密度约960～1040kg/m3；在水中、酸中具有较好的溶解性。【产品化学性质】常温下稳定；无氧化还原性；遇高温、酸碱、氧化还原性物质不会燃烧、爆炸。【产品洒落物及其处置方法】简单清扫即可。【产品运输贮存保护措施】为防止产品受潮结块、变质，应存放于室内或在产品上铺蓬布等防护物，同时避免产品暴晒于阳光下。普通过磷酸钙（SSP）。【产品简介】普通过磷酸钙（SSP）是一种水溶性速效磷肥，其有效磷含量在16％以上。该产品可作基肥、追肥、种肥和生产复混肥的原料；广泛适用于水稻、小麦、玉米、高梁、棉花、瓜果、蔬菜等各种粮食作物和经济作物；广泛适用于红壤、黄壤、棕壤、黄潮土、黑土、褐土、紫色土、白浆土等各种土质；尤其适合于我国华北、东北、西北等缺磷地区施用。【产品生产工艺流程简单描述】企业采用传统的化成法工艺进行生产。硫酸与磷矿粉进行混合（化成）反应，反应物料：（1）经过堆置熟化得到粉状产品；（2）经过造粒、干燥、筛分、冷却等工序制得粒状产品。【产品主要技术指标】◆产品主要技术指标：有效磷(AP2O5)≥16.0%，水溶磷(WP2O5)≥14.0%，游离酸(以fP2O5计)≤5.5%，游离水≤14.0%；粒状产品要求游离水≤5.0%，并增加颗粒平均抗压强度≥12N/粒，其它指标与粉状产品相同。◆产品其它成分说明:含有钙、镁、硫、硅、铁、钠、钾、锰等作物生长所需要的中量、微量元素。【产品识别】◆产品品牌：三环牌◆产品名称：普通过磷酸钙，普钙◆产品主要成分：Ca(H2PO4)2·H2O◆质量标准：GB10205-2001【产品危险性或有害成分】本产品不会燃烧、爆炸；无毒、无健康危害。【产品物理性质】灰色、灰白色粉状物或细小颗粒状物（具有一定颗粒抗压强度）；密度约2.22g/cm+3；堆密度约1120kg/m3（粒状物），1280～1440kg/m3（粉状物）；有一定酸性；在水中、酸中具有较好的溶解性；有一定吸湿性。【产品化学性质】常温下稳定；无氧化还原性；遇高温、酸碱、氧化还原性物质不会燃烧、爆炸。【产品洒落物及其处置方法】简单清扫即可。【产品运输贮存保护措施】为防止产品受潮结块、变质，应存放于室内或在产品上铺蓬布等防护物，同时避免产品暴晒于阳光下。氟硅酸钠【产品简介】氟硅酸钠是建筑、建材工业用量最大的氟硅酸盐品种。主要用作搪瓷助溶剂，玻璃乳白剂、耐酸胶泥和耐酸混凝土凝固剂和木材防腐剂，也可用作杀虫剂等。【产品生产工艺流程简单描述】企业采用沉淀法工艺进行生产。氟硅酸与氯化钠溶液反应，生成氟硅酸钠沉淀物；经过液固分离、洗涤、干燥等工序制得产品（还可根据客户需求加入抗结块剂）。【产品主要技术指标】◆产品主要技术指标：氟硅酸钠（Na2SiF6,干基计）含量≥99.0%，105℃干燥失量≤0.30%，游离酸（以HCl计）含量≤0.10%，氯化物（以Cl计）含量≤0.15%,硫酸盐含量（以SO42-）计）≤0.25%，铁（Fe）含量≤0.02%，细度－250um≥90.0%。◆产品其它成分说明:产品基本上没有其它杂质成分。【产品识别】◆产品品牌：多环牌◆产品名称：氟硅酸钠。◆产品主要成分：Na2SiF6◆质量标准：HG/T3252-2000【产品危险性或有害成分】本产品具有较强酸性、腐蚀性和一定毒性；遇氧化、还原性物质不会燃烧、爆炸。【产品物理性质】白色粉状晶体，基本呈中性；难溶于水和酸；密度度约2.37g/cm3。【产品化学性质】常温、常压下稳定；遇热和氧化、还原性物质不会发生燃烧、爆炸。【产品洒落物及其处置方法】简单清扫掩埋即可。【产品运输贮存保护措施】为防止产品受潮结块、变质，应存放于室内或在产品上铺蓬布等防护物，同时避免产品暴晒于阳光下。氟硅酸【产品简介】氟硅酸是一种中强酸，是生产氟硅酸盐、氟化盐的化工原料。【产品生产工艺流程简单描述】本产品是企业湿法磷酸浓缩装置副产。湿法磷酸浓缩过程中，与水蒸气一起逸出大量四氟化硅气体，经过氟吸收塔循环吸收，得到产品。【产品主要技术指标】◆产品主要技术指标：氟硅酸（H2SiF6）20.0～30.0%，铁（Fe）含量≤0.006%，离氟（F）≤0.35%，铜（Cu）≤0.002%,重金属（以Pb计）≤0.002%。◆产品其它成分说明:产品还含有多量水分和微量P、Cl等杂质。【产品识别】◆产品品牌：三环牌◆产品名称：氟硅酸◆产品主要成分：H2SiF6◆质量标准：HG/T2832-1997【产品危险性或有害成分】本产品具有较强酸性、腐蚀性和一定毒性；常温、常压下稳定；遇氧化、还原性物质不会燃烧、爆炸。【产品物理性质】无色、会发烟的液体；具有酸性、腐蚀性；能溶于水和乙醇；20％浓度时密度约1.2g/cm3，最高浓度约60％。【产品化学性质】常温下稳定；遇氧化、还原性物质不会发生燃烧、爆炸。【产品洒落物及其处置方法】用大量水进行冲洗。【产品运输贮存保护措施】用防腐的罐车进行运输。同时避免挤压碰撞罐外壁。粒状重过磷酸钙（GTSP）【产品简介】粒状重过磷酸钙（GTSP）是一种高浓度、水溶性的速效磷肥，其有效磷含量是普钙（SSP）的2.5～3.0倍。该产品可作基肥、追肥、种肥和生产复混肥的原料；广泛适用于水稻、小麦、玉米、高梁、棉花、瓜果、蔬菜等各种粮食作物和经济作物；广泛适用于红壤、黄壤、棕壤、黄潮土、黑土、褐土、紫色土、白浆土等各种土质，尤其适合于我国华北、东北、西北等缺磷地区施用。【产品生产工艺流程描述】企业采用传统的化成法(Den法)工艺进行生产。磷矿粉（浆）与硫酸反应，进行液固分离，得到湿法稀磷酸。再经过浓缩得到浓磷酸。浓磷酸与磷矿粉进行混合（化成）反应，反应物料经过堆置熟化、造粒、干燥、筛分、（必要时进行防结块包裹）、冷却得到产品。【产品主要技术指标】◆产品主要技术指标：总磷（TP2O5）含量≥46.0%，有效磷(AP2O5)≥含量43.0%，水溶磷(WP2O5)含量≥37.0%，游离酸(以fP2O5计)含量≤5.0%，游离水含量≤4.0%，粒度2～4mm≥90.0%，颗粒平均抗压强度≥12.0N/粒。◆产品其它成分说明:产品还含有钙、镁、硫、硅、铁、钠、钾、锰等作物生长所需要的中量、微量元素。【产品识别】◆品牌：三环牌◆名称：重过磷酸钙、重钙、三料过磷酸钙。有时简称为三料钙。◆主要成分：Ca(H2PO4)2•H2O◆质量标准：HG2219-2224-91◆包装：塑料编织袋内衬塑料薄膜袋，每袋净含量50kg（±0.5kg）。【产品危险性或有害成分】本产品不会燃烧、爆炸；无毒、无健康危害。【产品物理性质】灰色、细小颗粒状物，具有一定颗粒抗压强度；密度约2.22g/cm3；堆密度约1040～1200kg/m3；有一定酸性；在水中、酸中具有较好的溶解性；有一定吸湿性。【产品化学性质】常温下稳定；无氧化还原性；遇高温、酸碱、氧化还原性物质不会燃烧、爆炸。【产品洒落物及其处置方法】简单清扫即可。【产品运输贮存保护措施】为防止产品受潮结块、变质，应存放于室内或在产品上铺蓬布等防护物，同时避免产品暴晒于阳光下。8.萃取生产工艺：1、生产原理：控制反应温度，SO3的含量、滤液比重、液固比等工艺条件，用硫酸分解磷矿粉最终反应生成磷酸和二水硫酸钙结晶共存的料浆，料浆用真空抽滤的方法进行固相分离，得到稀磷酸成品和磷石膏废渣，二水硫酸钙的溶解度很小，，保持液相中一定过量的游离酸浓度，以获得易于过滤的二水硫酸钙结晶。2、总反应式如下：3、Ca5F(PO4)3+5H2SO4+10H2O=3H3PO4+5CaSO4.2H2O+HF4、在实际生产中，反应是分两步进行的：（1）、磷矿首先被淡磷酸分解，生成磷酸一钙：C