【正文】 O4＋15H2O===15Ca(H2PO4)2設(shè)空氣溫度為15℃。因此，過磷酸鈣及部分酸化磷礦均不能直接進(jìn)行擠壓造粒，除非事先經(jīng)過干燥或延長熟化期使其自然干燥，待其水分符合要求后再行擠壓造粒。此種情況下，擠壓造粒的投資省，能耗低。對于某些物料，在施壓后物料粒子接觸點(diǎn)處產(chǎn)生熱點(diǎn)，致使物料熔融形成熔結(jié)橋、待物料溫度下降后即成為固體橋。 4噴杯箱。9電動機(jī)。5整形輪。噴射吸收塔的結(jié)構(gòu)如圖4 4所示： 『圖4 3』擠壓造粒機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 『圖4 4』噴射吸收塔結(jié)構(gòu)示意圖 1料斗。循環(huán)槽中的吸收液循環(huán)使用。由于噴杯下口處射流速度達(dá)20～30m/s,致使液膜被粉碎。鏈板化成室的結(jié)構(gòu)如圖4 1所示：『圖4 2』 鏈板化成室結(jié)構(gòu)示意圖1切削器；2液壓驅(qū)動裝置；3抽風(fēng)罩；4機(jī)架；5鏈板；6，7鏈輪；8鏈輪罩；9輸送機(jī) 噴射吸收塔呈圓柱形。鏈板面上設(shè)有抽風(fēng)罩，罩上接一氣管，用以導(dǎo)出反應(yīng)中產(chǎn)生的含氟氣體與水蒸氣，送廢氣吸收系統(tǒng)。臥式混合機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖4 1所示『圖4 1』臥式混合機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖l出料口；2軸支承裝置；3殼體。進(jìn)料(磷礦粉及硫酸)端的截面較大，攪拌強(qiáng)度也較大。造粒時的最佳濕含量各有差異)。通常，氨化時間1～2min ,氨吸收率為96％～99％。為了工藝上的需要而用較大的硫酸用量分解磷礦(如使用含鐵、鋁雜質(zhì)較高的磷礦，或因生產(chǎn)要求需縮短熟化時間)，或者由于混合化成的工藝條件失控，致使過磷酸鈣成品的游離酸含量超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定(% P2O5)時，% P2O5。從生產(chǎn)考慮，要控制好熟化條件，以期盡量縮短熟化時間，同時防止有效P2O5退化。此時，因磷酸已被鈣鹽所飽和，致使磷礦的分解速度急劇下降，所以即使延長化成時間，也難以迅速使分解率提高。這樣能促使料漿中的水分蒸發(fā)和氟的逸出。而錐式混合器的混合時間僅1~3s。亦即是物料在混合機(jī)中的停留時間，混合時間長短與磷礦的分解難易程度，礦粉細(xì)度、混合攪拌強(qiáng)度等有關(guān)。在適當(dāng)?shù)牧蛩釢舛扰c硫酸溫度下，提高酸礦混合的攪拌強(qiáng)度，可以相應(yīng)地提高液相在礦粉顆粒表而的相對流速、減少擴(kuò)散阻力，降低礦粉顆粒表面溶液的過飽和程度，使顆粒表面形成較易滲透的薄膜，故能加快分解反應(yīng)。一般是在生產(chǎn)時調(diào)節(jié)硫酸溫度，以適應(yīng)最高的硫酸濃度。硫酸溫度還與硫酸濃度有一定的關(guān)聯(lián)。生產(chǎn)上采用的硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為68％~72%。稱此為包裹現(xiàn)象或鈍化。隨著液相量減少，磷酸濃度提高，第二階段反應(yīng)速度加快，熟化期縮短，產(chǎn)品的有效P2O5含量提高(通常，產(chǎn)品的水分降低1％，%)，物理性質(zhì)改善。例如某磷礦經(jīng)過分析，其主要組成如表:『表4 1』磷礦組分組 分P2O5CO2Fe2O3A12O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）則每100㎏磷礦需用的100％H2SO4 ＝﹢++ ＝+++＝㎏生產(chǎn)上的硫酸定額常較化學(xué)計(jì)算定額高約3％～5％。 按式 1 mol CO2需用1 mol H2SO4，則1單位質(zhì)量CO2需用100％H2SO4＝＝至于Fe2O3與A12O3兩種組分如按式 計(jì)算硫酸的用量時，實(shí)踐表明常感硫酸用過偏高。工業(yè)生產(chǎn)上通常要求磷礦粉的細(xì)度為90%以上通過100目。然而。在生產(chǎn)過程中需嚴(yán)格控制各項(xiàng)工藝條件，生產(chǎn)過磷酸鈣的主要工藝條件如下。lmm的粉粒，則作為返料送回造粒機(jī)與粉狀過磷酸鈣一起造粒；1～4mm的顆粒，即為粒狀過磷酸鈣成品，送包裝工序裝袋出廠。與此同時，返料也經(jīng)貯斗、皮帶加料器加入造粒機(jī)中，并適當(dāng)噴水使過磷酸鈣增濕在造粒機(jī)的轉(zhuǎn)動下團(tuán)聚成粒。因此，應(yīng)通過試驗(yàn)確定熟化過磷酸鈣造粒時的最佳濕含量，使物料的造粒時間較短，同時干燥的能耗較少。 熟化過磷酸鈣含有一定量的液相(水及游離酸等)，如經(jīng)機(jī)械攪動促使過磷酸鈣的粒子互相碰撞，液相的表面張力引起的毛細(xì)管力使粒子團(tuán)聚成較大的顆粒。因此，粒狀過磷酸鈣可獲得較同樣P2O5含量的粉狀過磷酸鈣高的P2O5利用率。由于它具有一定的粘結(jié)性與可塑性，因而其中?；煊袛?shù)十毫米的大顆粒，不便于機(jī)械施用。排風(fēng)機(jī)應(yīng)能使混合、化成系統(tǒng)維持295Pa的負(fù)壓，以免含氟氣體外逸污染操作環(huán)境。 『圖3 3』含氟氣體吸收工藝流程圖11號吸收室；21號除沫器；32號吸收室；42號除沫器；5吸收塔；63號除沫器；7排風(fēng)機(jī) 由混合、化成系統(tǒng)來的含氟氣體，在排風(fēng)機(jī)的抽引下依次通過1號吸收室、1號除沫器、2號吸收室、2號除沫器、吸收塔、3號除沫器，最后經(jīng)排氣簡放空。若所用的原料硫酸系其他工業(yè)生產(chǎn)的廢硫酸，且其中含有低沸點(diǎn)的有機(jī)物時，則低沸點(diǎn)的有機(jī)物也將隨含氟廢氣一并逸出。蒸發(fā)的水量常相當(dāng)于通入的氨量。撒有中和劑的熟化過磷酸鈣被送至打散機(jī)打散混合。如用氨中和僅需時1～2min；用骨粉或石灰石粉、白云石粉中和，則需數(shù)小時。 石灰石粉、石灰、白云石粉、氨、碳酸氫銨、過磷酸鈣氨、氨的溶液、碳酸氫銨等均可用作過磷酸鈣中和劑。過磷酸鈣若含有較多的游離酸。 生產(chǎn)廠為使磷礦迅速分解，縮短熟化時間，防止或減少有效P2O5退化，常將硫酸實(shí)際用量增加到理論用量的110%～115% 。H2O的溶解度降低而結(jié)晶析出。提高硫酸用量就可使氟磷酸鈣在鐵、鋁雜質(zhì)尚未被硫酸分解之前光被硫酸大部分分解，以減輕鐵、鋁雜質(zhì)對過磷酸鈣產(chǎn)品質(zhì)量的影響。2H2O均系中性鹽。其化學(xué)反應(yīng)式如下： Fe(H2PO4)3＋2H2OFePO4 新鮮過磷酸鈣剛離開化成室的溫度常達(dá)100℃左右，且含有較多的水分。一般較以磷灰石為原料所需的熟化時間短些。用硫酸分解磷礦生產(chǎn)過磷酸鈣的第一階段反應(yīng)比較迅速，而第二階段反應(yīng)是由第一階段反應(yīng)生成的磷酸與第一階段尚未反應(yīng)的磷礦進(jìn)行反應(yīng)。圖3 2為鏈板化成室混合化成工藝流程。料漿流入鏈板化成室繼續(xù)反應(yīng)并逐漸固化。其次是檢查硫酸的濃度能否適合工藝條件的要求。 作為原料的硫酸應(yīng)首先檢查其質(zhì)量是否符合要求。以保證全系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。一般需歷時5～30天，轉(zhuǎn)化率始能達(dá)到95％左右。又因磷酸二氫鈣在磷酸中的溶解度較大，當(dāng)磷酸為磷酸二氫鈣所飽和時，其氫離子濃度降低，液相的反應(yīng)能力亦相應(yīng)下降，由于這些原因，致使第二階段反應(yīng)需要較長的時間。H2O系介穩(wěn)態(tài)。反應(yīng)過程中逸出的二氧化碳等氣體使反應(yīng)物料出現(xiàn)許多孔隙。至于不同型式的混合設(shè)備，其攪拌方式及混合時間各有不同。同時，湍流的攪拌狀態(tài)可降低邊界層中的溶液過飽和度，以利于生成較粗大的硫酸鈣結(jié)晶，因而在磷礦顆粒上形成滲透性較好的薄膜。例如，%時，H2SO4的初溫宜為65～75℃；%時，H2SO4的初溫宜為60～70℃；濃度為64%時，H2SO4的初溫則應(yīng)為50～60℃。 游離P2O5，％圖2 1 H2SO4質(zhì)定額與過磷酸鈣的游離P2O5關(guān)系1——第一階段反應(yīng)剛結(jié)束時的過磷酸鈣；2——化成室的過磷酸鈣 由于游離P2O5增加了，必須用中和劑中和超過產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的游離P2O5同時，增加硫酸用量勢將提高生產(chǎn)成本。礦粉系由大小不同的顆粒組成，以致粒度較細(xì)的先與硫酸反應(yīng)，余下較粗的礦粒與磷酸反應(yīng)。H2O (28) 其余的SiF4與HF反應(yīng)生成氟硅酸： SiF4 ＋ 2HF === H2SiF6 (29)反應(yīng)生成的氟硅酸，隨即與磷礦中混雜的堿金屬化合物相作用生成氟硅酸鹽，并留存于過磷酸鈣中。H2O＋3HF (22) 2CaSO4與此同時，第一階段反應(yīng)所生成的CaSO4第一階段包括混合與化成工序，因受磷礦特性、工藝操作條件及工藝設(shè)備性能的影響，第一階段反應(yīng)需時數(shù)分鐘至1h不等。新鮮過磷酸鈣堆置于倉庫中熟化，并定期翻堆，以利于物料繼續(xù)后期的反應(yīng)，至取樣分析結(jié)果符合過磷酸鈣產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，始可作為成品出廠。使礦漿水分含量偏高的問題基本上得到解。此法的特點(diǎn)是：濃硫酸經(jīng)計(jì)量后直接加入混合機(jī)與磷礦漿進(jìn)行反應(yīng)，省去了加水稀釋配酸和調(diào)溫的麻煩；磷礦加水濕磨，故磷礦不需干燥，又節(jié)約燃料；濕磨磷礦較干磨磷礦的電耗低，生產(chǎn)強(qiáng)度高，勞動和環(huán)境條件好。它是用濃度為60％～78%的稀硫酸與磷礦粉混合，再經(jīng)過化成及熟化工序制成粉狀過磷酸鈣。連續(xù)法是各生產(chǎn)工序都是在連續(xù)操作的設(shè)備中進(jìn)行。后來僅有少數(shù)小型工廠沿用。 過磷酸鈣的生產(chǎn)方法有多種方法。加工的方法有鍛燒脫氟法和水萃中和沉淀法。2H2O等磷酸鹽能溶于動物體內(nèi)的胃酸。如再繼續(xù)升溫至270℃以上，過磷酸氫鈣將轉(zhuǎn)變成枸溶性的偏磷酸鈣Ca(PO4)2。如用氨中和過磷酸鈣的游離酸，所得的產(chǎn)品稱為氨化過磷酸鈣，簡稱氨化普鈣。過磷酸鈣的游離酸含量如果過高，將會影響其物理性質(zhì)與吸濕性，并腐蝕容器、運(yùn)輸設(shè)備和農(nóng)業(yè)機(jī)械。~1. 25/m3，~1. l2t/m3，顆粒強(qiáng)度19. 6~49. 0N/粒。它的外觀為淺灰色、深灰色或褐色的疏松多孔粉末或顆粒狀。%~%游離酸(以P2O5計(jì))，所以它的水溶液呈微酸性，其pH在3左右。直到游離酸含量符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。若繼續(xù)加熱到150℃,無水磷酸二氫鈣即失去結(jié)合水而轉(zhuǎn)化成焦磷酸氫鈣CaH2P2O7，同時失去肥效。磷酸二鈣Ca(PO4)2及二水磷酸二鈣Ca(H2PO4)2過磷酸鈣可作生產(chǎn)飼料添加劑的原料。、砷及重金屬等有害雜質(zhì)含量如能符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，即可作為飼料添加劑。早期過磷酸鈣的生產(chǎn)均采用這種方法。或者相反，即酸、礦在連續(xù)操作的設(shè)備中混合，而化成工序間歇操作少數(shù)中、小型工廠采用半連續(xù)法生產(chǎn)。 稀酸礦粉法是世界上廣泛采用的一種方法，故又稱為傳統(tǒng)法。