磷酸、磷肥生产知识

1、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、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：，比重：，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

2、。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）：%；水溶磷（WP）：%;游离酸（FP）：%;游离水（FH2O）：%;粒度（24mm）：%;强度：12N/颗 ；6.

3、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%以上，有效磷（AP2O5）与总氮（TN）含量的比例约: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

4、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%，总氮（TN）%有效磷(AP2O5)%， 水溶性磷百分率(WP2O5/AP2O5)%，游离水%。粒状产品粒度（24mm）%，颗粒平均抗压强度粒。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

5、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cm3；堆密度约9601040kg/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%以上，有效磷（AP2O5 ）

6、与总氮（TN）含量的比例较适宜（约: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%，总氮（TN）%有效磷(AP2O5)%， 水溶性磷百分率(WP2O5 /AP2O5)%，游离水%，粒度24mm%，颗粒平均抗压强度粒。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cm3；堆密度约9601040kg/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

7、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（

8、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)%，水溶磷(WP2O5) %，游离酸(以fP2O5 计)%，游离水%；粒状产品要求游离水%，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

9、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cm+3；堆密度约1120kg/m3 （粒状物），12801440kg/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

10、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%，105干燥失量%，游离酸（以HCl计）含量%，氯化物（以Cl计）含量%,硫酸盐含量（以SO42-）计）%，铁（Fe）含量%，细度250um%。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        &#

11、160;         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

12、【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）%，铁（Fe）含量%，离氟（F）%，铜（Cu）%,重金属（以Pb计）%。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/T 2832-1997 【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

13、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

14、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%，有效磷(AP2O5)含量%， 水溶磷(WP2O5)含量%，游离酸(以fP2O5 计)含量%，游离水含量%，粒度24mm%，颗粒平均抗压强度粒。产品其它成分说明:

15、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 )2H2O质量标准：HG 2219-2224-91包装：塑料编织袋内衬塑料薄膜袋，每袋净含量50kg（±）。【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cm3；堆密度约10401200kg/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

16、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+HF4、 在实际生产中，反应是分两步进行的

17、：（1）、磷矿首先被淡磷酸分解，生成磷酸一钙： CaF(PO4)3+10H3PO4=3H3PO4+HF+5Ca(H2PO4)2;(2)、磷酸一钙继续与硫酸反应生成磷酸：5Ca(H2PO4)2+5H2SO4+10H2O=10H3PO4+;3、工序任务：（1） 用硫酸分解磷矿粉生成磷酸料浆，控制工艺操作指标，尽量使料浆中二水硫酸钙结晶均匀、粗大。（2） 在真空抽滤的条件下，采用二次逆流洗涤工艺，将萃取槽中送来的料浆进行液固分离和洗涤，提高过滤强度和洗涤率，达到较高的磷回收率，并保证成品磷酸质量。（3） 移走反应放出的大部分热量，并将含氟气体松脂尾气洗涤系统处理达标后排放。（4） 过滤后的磷石膏利用

18、湿法排渣送至石膏转运场。4、流程的异同：（1）、萃取I系列：原料用硫酸和矿粉，同心圆单槽多浆，股份冷却，盘式过滤机二水法工艺；（2）、萃取II系列：原料用硫酸和矿浆，普莱昂四方槽，闪蒸冷却，盘式过滤机二水法工艺。5、 萃取生产工艺控制：1. 萃取槽中的反应温度：7582；2. 萃取槽中的料浆SO3浓度：2040g/l;3. 磷酸浓度：2628%P2O5；4. 反应时间：一般为48小时，（ 至物料在分解槽内的停留时间）；5. 反应料浆中的液固比：:1:1。6、 主要设备结构和规格：（1）、盘式过滤机：由梯形滤盘、上下错气盘、转台、导轨、托轮、挡轮和转动装置组成。F2111/2：型式：DF55，外

19、传动式，梯形滤盘：24只，托轮：（内10个，外20个），挡轮：10个，总过滤面积：45m2， 有效过滤面积：，X201A/B：型式：DF55B，外传动式，梯形滤盘：20只，托轮：（内10个，外20个），挡轮：10个，总过滤面积：55m2,有效过滤面积：45m2。（2）、萃取槽（V205）：由13500外6000内4450的内外筒组成，外筒有1#8#组成，1#与8#区之间设有隔墙，上部有长方形口，8#与中心筒上部也有长方形的溢流口，每区各有一台搅拌桨，1#区为加料区，中心筒内分设有三台搅拌桨和二台料浆输送泵。槽体用钢筋混泥土浇灌而成，内外壁均有防腐层。（3）、萃取槽（R201）：由每室4430*

20、4430*5930的四个方格组成，每格设有一台搅拌桨，3#格顶部设有排废气口，3#格侧部留有料浆循环泵接口，4#格留有冷却料浆进入的边槽，侧面又进入消化槽的溢流口，其整个槽内防腐先衬胶，然后表面衬碳砖。（4）、闪蒸冷却器（V203）：规格：43257250，整个设备内防腐先衬胶，然后表面衬碳砖。（5）、排氟风机（G221）：由蜗壳、叶轮、轴、轴承及轴承座组成，电机轴与叶轮轴用弹性柱销连接。9. 浓缩生产工艺：7、 生产原理：调整稀磷酸和蒸汽的加入量，控制闪蒸室内的磷酸温度、液位、绝压等工艺条件。强制循环真空蒸发使磷酸中的水分进入气相，从而得到合格的浓磷酸。8、 工序任务：按照操作规程，控制酸温

21、、真空度、浓度等工艺参数，保持系统连续稳定运行，及时发现和处理异常情况，并进行检查，判断，观察，分析，记录，测试，统计等，协调各岗位间的工作，生产出符合质量要求的浓磷酸。9、 湿法磷酸浓缩的生产特点：（1）、气、液均有强烈的腐蚀性；湿法磷酸是一种混酸，一般含有12%的游离酸和约2%的氟化物（以HF或H2SiF6形式）在蒸发浓缩的高温条件下，腐蚀性更强烈。（2）、产生大量的固体沉淀：湿法磷酸中有多种离子和化合物，常处于饱和或过饱和状态，随磷酸浓度提高，它们的溶解度急速下降而析出沉淀。10、 浓缩工艺控制：（1）、磷酸温度：7480；（2）、闪蒸的绝压：713Kpa;(3)、闪蒸室的液位：6570

22、%；（4）、石墨换热器进口蒸汽压力：；（5）、石墨换热器进出口磷酸温度差；（6）、稀酸的加入量与成品酸出料量的平衡。11、 主要设备结构和规格：A系列：轴流泵：规格AF450；Q=1800m3/h；H=；换热器：F= m2；闪蒸室：3300×8250；（万吨）B系列：轴流泵：规格AF450；Q=1800m3/h；H=；换热器：F= m2；闪蒸室：3300×8250；（万吨）C系列：轴流泵：规格FJX-550；Q=2500m3/h；H=；换热器：F=311 m2；闪蒸室：3300×8250；（万吨）D系列：轴流泵：规格LH-40420；Q=1800m3/h；H=；换

23、热器：F=198 m2；闪蒸室：3300×8250；（万吨）E系列：轴流泵：规格FJX-700；Q=4000m3/h；H=；换热器：F=350 m2；闪蒸室：4500×11818；（4万吨）12、 工艺流程图：9重钙生产工艺1 生产原理：用磷酸浓度为48±2% P2O5与200目矿粉混合，化成反应生成磷酸二氢钙，并放出氟化氢气体。反应方程如下：Ca5F(PO4)3+7H3PO4+5H2O=5Ca(H2PO4)2·H2O+HF;第一阶段：是磷矿在磷酸钙盐的不饱和磷酸溶液中的溶解，随着磷矿溶解量的增多，最终会形成磷酸盐的饱和溶液；第二阶段：是磷矿在磷酸钙盐的

24、饱和溶液中溶解，并结晶析出磷酸钙盐。2 工序任务：将一定浓度的工业磷酸与磷矿送入混合器中强行搅拌，再进入化成室，经切削、撒扬后，堆置熟化成粉状重钙。3 重钙的生产特点：是一个多相、放热、不可逆的过程。4 重钙生产的方法：稀酸返料法，浓酸固化法，喷浆造粒法。5 工艺控制条件：A、 磷矿粉的细度：200目90%；B、 磷酸浓度：Cpa%；C、 磷酸温度：6085D、 磷酸用量：100±5%理论用量；E、 搅拌强度：控制搅拌器桨叶末端的圆周速度为5-7米/秒。F、 反应时间：混合时间：515秒，化成时间；4060分钟。6 主要设备结构和规格7 工艺流程图：五造粒生产工艺：1 生产原理：重钙

25、的造粒是通过附聚作用，控制相应物料的含水量、返料量、加水量及其粒度分布，并通过并流干燥（避免物料过热），逆流冷却，及制得合格产品粒状重钙。2 工序任务：将粉钙与中和剂按一定的配比混和均匀，然后造粒、干燥、筛分、冷却后制成粒状重钙。3 生产特点：a、 重钙造粒过程中基本上是一个物理反应过程，造粒主要与物料停留时间，造粒机转速，内表面积和喷水量有关。b、 干燥机内部有20块抄板，时物料翻转，达到充分干燥，干燥筒体上有三组重锤，防止重该粉末粘附在内壁。4 工艺控制条件：a、 造粒时间：7-9分钟；b、 造粒机的加水量及物料中的含水量；c、 干燥温度直接影响成品水分含量；d、 冷却是降低粒钙的温度，避

26、免包装时温度过高，损坏包装袋。e、 筛分的规格选择，确保成品的外观质量。5 主要设备结构和规格：（1）、转鼓造粒机（M302）：由筒体、滚圈、托轮、挡轮和电机及传动装置组成，筒体内衬软天然橡胶板，筒体外壁有通气孔，进料端配有带螺旋喷咀的工艺水管。规格：250014000。（2）、回转干燥机（M303）：由筒体、滚圈、托轮、挡轮、密封装置和电机及传动装置组成，筒体外装配有三组重锤，筒体内均匀固定有20块抄板。规格：250025000。（3）、回转冷却机（M303）：由筒体、滚圈、托轮、挡轮、密封装置和电机及传动装置组成，筒体内均匀固定有16块抄板。规格：250014000。（4）、干燥风机（K3 01）：是由蜗壳、叶轮、轴、轴承及轴承座组成，电机轴与叶轮轴用弹性柱销联轴器连接。型号：ROC。5、 工艺流程图（略）工艺计算：一、法磷酸的