無機化工生產(chǎn)技術(shù)與操作培訓(xùn)課程(已修改)
2025-02-21 19:51 本頁面
【正文】 化學(xué)工業(yè)出版社無機化工生產(chǎn)技術(shù)與操作無機化工生產(chǎn)技術(shù)與操作化學(xué)工業(yè)出版社能力目標(biāo)：、熱法磷肥的化學(xué)反應(yīng)原理，分析濕法磷肥、熱法磷肥的影響因素，并進(jìn)一步分析其生產(chǎn)工藝條件；設(shè)備結(jié)構(gòu)；生產(chǎn)流程及工藝改進(jìn)方向；；，分析生產(chǎn)條件的調(diào)整方案。項目九項目九 磷肥生產(chǎn)磷肥生產(chǎn)化學(xué)工業(yè)出版社一、磷肥生產(chǎn)概述 磷肥和氮肥、鉀肥并稱為農(nóng)作物需要補充量最多的三大營養(yǎng)元素肥料。各種營養(yǎng)元素在作物生命代謝過程中各有其特殊的作用，彼此不能相互代替。例如氮、磷、鉀三種元素是組成蛋白質(zhì)和原生質(zhì)等不可缺少的組分，鉀參與作物的氧化還原作用，磷參與作物碳水化合物的形成、轉(zhuǎn)化作用。磷是組成原生質(zhì)、核細(xì)胞的重要元素，它能促進(jìn)作物開花結(jié)果、籽實早熟，并提高籽實的質(zhì)量。 作物吸收的養(yǎng)分必須是溶解態(tài)的，即要求化肥施與土壤中時，其養(yǎng)分呈離子或分子狀態(tài)，能溶于土壤的水中或作物根系分泌的弱酸中，被作物吸收。磷肥中的磷通常以 H2PO HPO4 PO43和 P2O74四種形式存在。而土壤中的磷大部分為不溶或難溶性磷，不易被作物吸收，需進(jìn)行化學(xué)加工轉(zhuǎn)化為易被作物吸收的水溶性或枸溶性的磷化合物。 化學(xué)工業(yè)出版社序號酸法磷肥名稱 分解酸 產(chǎn)品主要組成 產(chǎn)品含磷量 /有效 P2O5%全稱 簡稱1 普通過磷酸鈣 普鈣，過磷酸鈣 H2SO4 Ca(H2PO4)2H 2O + CaSO4 12～ 202 重過磷酸鈣 重鈣 H3PO4 Ca(H2PO4)2H 2O 40～ 503 富過磷酸鈣 富鈣 H2SO4 + H3PO4 Ca(H2PO4)2H 2O + CaSO4 25～ 354 沉淀磷酸鈣（磷酸二鈣）沉鈣（氫鈣、二鈣）H2SO4 + HCl CaHPO42H 2O 36～ 385 氨化過磷酸鈣 _ H2SO4 Ca(H2PO4)2H 2O+NH4H2PO414～ 202～ 3N%表 1 主要酸法磷肥的簡略比較表一、磷肥生產(chǎn)概述 磷肥依據(jù)生產(chǎn)方法不同有酸法磷肥和熱法磷肥之分，另有磷復(fù)肥（如磷酸銨）。依據(jù)磷肥中磷化合物的溶解性不同又分為水溶性磷肥磷肥磷肥、枸溶性磷肥和難溶性磷肥三類。酸法磷肥和熱法磷肥的主要品種如表 1和表 2所示。化學(xué)工業(yè)出版社序號 名稱 代號 主要有效組分 化學(xué)性質(zhì) 有效 P2O5 有效磷提取液1 鈣鎂磷肥 FMP α Ca3(PO4)2 堿性 12～ 18 2%檸檬酸2 鋼渣磷肥 Ca4P2O9CaSiO3堿性 14～ 18 2%檸檬酸3 鈣鈉磷肥 CaNaPO4 堿性 23～ 29 中性檸檬酸銨4 脫氟磷肥 DFP α Ca3(PO4)2 堿性 20～ 42 中性檸檬酸銨5 偏磷酸鈣 CMP Ca(PO4)n 堿性 64～ 68 中性檸檬酸銨表 2 主要熱法磷肥比較表二、磷肥生產(chǎn)原料簡介 磷礦石是生產(chǎn)磷酸、磷肥的主要原料。天然磷礦石可分為磷灰石和磷塊巖兩大類，它們的主要成分均是氟磷酸鈣 〔Ca5F(PO4)3〕 。 磷灰石是火山成巖，由熔融的巖漿冷卻結(jié)晶而成，具有六方雙錐晶型結(jié)構(gòu)，不含結(jié)晶水，顏色有灰白色、灰綠色、紫色或咖啡色。純的磷灰石含 P2O5為 %。磷灰石分散在礦石中，化學(xué)工業(yè)出版社高品位的磷灰石在自然界中不多，但磷灰石結(jié)晶完整，顆粒較粗，易于用浮現(xiàn)方法富集。 磷塊巖是水成巖，主要由海水中的磷酸鈣沉積而成，常與石灰?guī)r、礦巖、頁巖等共生在一起，其含磷礦物主要以微細(xì)的磷灰石顆粒分散在礦石中。磷塊巖一般為非晶形或隱晶形，常含有結(jié)晶水或與碳酸鹽構(gòu)成復(fù)合物，其結(jié)構(gòu)式通?？杀硎緸镃a5F(PO4)nCaCO 3mH 2O。 磷礦的品位是依照 P2O5的含量來劃分的，一般將含量高于30%的為高品位磷礦，低于 20%的為低品位磷礦，介于二者之間的為中品位磷礦。磷肥生產(chǎn)對磷礦中的 P2O5的含量有一定要求，高品位磷礦可直接加工成磷肥，中低品位磷礦一般須經(jīng)選礦富集后才能加以利用。 二、磷肥生產(chǎn)原料簡介化學(xué)工業(yè)出版社二、磷肥生產(chǎn)原料簡介 磷礦的富集常用浮選法。浮選是根據(jù)磷礦中有用礦物磷灰石與脈石（如石英）對水潤濕性的不同而將它們分離的。磷灰石常以 ㎜ 左右的顆粒以星狀分散于礦石中。選礦時，將礦石粉碎并加水磨成礦漿，添加浮選劑以提高磷灰石的憎水性或脈石的親水性，向礦漿中鼓入空氣，磷灰石附在氣泡上浮在礦漿表面，形成穩(wěn)定的泡沫層，分出并脫水而得磷精礦，脈石則成尾礦。 磷礦中含有多種雜質(zhì)，其中對生產(chǎn)影響最大的的是鐵、鋁、鎂三種，其次是碳酸鹽、有機物、分散性泥質(zhì)和氟等。 ⑴ 磷礦中的 CaO含量（以 CaO/ P2O5比值反映）。 CaO/ P2O5比值決定了生產(chǎn)單位質(zhì)量 P2O5所消耗的硫酸量。其 CaO含量直接影響生產(chǎn)濕法磷酸的生產(chǎn)成本和過濾設(shè)備的生產(chǎn)能力，故生產(chǎn)中要求 CaO/ P2O5比值為質(zhì)量比 ，摩爾比 。超過此值，易造成額外的硫酸消耗，故除去磷礦中多余的 CaO是濕法磷酸生產(chǎn)中急需解決的問題?；瘜W(xué)工業(yè)出版社 ⑵ 磷礦中的倍半氧化物 R2O3（主指 Fe2O Al2O3）的含量。鐵、鋁主要來自粘土，通過篩選、磁選可除去大部分的倍半氧化物雜質(zhì)。濕法磷酸生產(chǎn)中，它們不僅干擾硫酸鈣結(jié)晶的成長，還使磷酸形成淤渣，尤其在磷酸濃縮階段更為嚴(yán)重，形成沉淀或隨石膏排出，都將降低 P2O5的收率，另生成鐵、鋁的復(fù)雜的磷酸鹽微細(xì)結(jié)晶，增加溶液和料漿粘度的同時，還將使過濾負(fù)荷增加，以及在利用此磷酸加工磷肥中帶來不良的后果。 ⑶ 磷礦中 MgO的含量。磷礦中的鎂鹽經(jīng)一系列的化學(xué)反應(yīng)后，一般會全部溶解于磷酸中，濃縮時也不易析出，它們一方面使磷酸粘度劇烈增大，影響硫酸鈣結(jié)晶的均勻成長，增加過濾和料漿濃縮的負(fù)荷；另一方面會增大 SO42離子的濃度，造成硫酸消耗增加和硫酸鈣結(jié)晶困難。所以在磷礦進(jìn)入酸解之前要控制好磷礦中的 MgO的含量，磷礦中 MgO的含量已成為酸法加工評價磷礦質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。二、磷肥生產(chǎn)原料簡介化學(xué)工業(yè)出版社二、磷肥生產(chǎn)原料簡介 ⑷ 硅及酸不溶
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