【正文】 熔融脫氟磷肥的生產(chǎn)過程可以在豎爐或旋風(fēng)爐中進行，因在豎爐中存在爐壁腐蝕和結(jié)料，且脫氟率和轉(zhuǎn)化率均不高的問題，而旋風(fēng)爐則因具有其優(yōu)越性而得到推廣。 化學(xué)工業(yè)出版社 熔融脫氟磷肥的生產(chǎn)方法和鈣鎂磷肥相似，包括爐料熔融和熔體水淬驟冷兩個主要工序。故對爐料的要求是燒結(jié)溫度盡可能低，熔融溫度盡可能高，只有當(dāng)二者的差別足夠大時，才能在較大的操作溫度范圍內(nèi)進行生產(chǎn)，其燒結(jié)溫度也易于控制。適宜的爐料燒結(jié)溫度應(yīng)略高于爐料開始軟化的溫度，但又不能過分接近爐料的熔融溫度，避免產(chǎn)生爐料粘結(jié)或粘壁現(xiàn)象的發(fā)生，以保證過程的正常進行。 化學(xué)工業(yè)出版社 圖 6 回轉(zhuǎn)窯法制燒結(jié)脫氟磷肥的工藝流程 化學(xué)工業(yè)出版社 生產(chǎn)燒結(jié)脫氟磷肥依據(jù)配料不同有多種方法，主要有：低硅法、高硅法和芒硝 磷酸法。 燒結(jié)脫氟過程可在回轉(zhuǎn)窯中進行，也可在沸騰爐中進行 ，回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)技術(shù)成熟，能量和動力消耗較低。大部分產(chǎn)品含氟量很低（約 %~%）。因生產(chǎn)方法不同，脫氟磷肥的生產(chǎn)方法有燒結(jié)法和熔融法兩種。鈣鎂磷肥的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)如表4所示。具有一定細度的鈣鎂磷肥才能更快地溶于土壤的弱酸溶液或作物分泌的根酸中而被作物吸收。這樣的驟然冷卻，可以使熔融物的玻璃體結(jié)構(gòu)固定下來，防止氟磷灰石結(jié)晶，水淬后的濕料送入回轉(zhuǎn)干燥機干燥。焦炭迅速燃燒而產(chǎn)生高溫，使高溫區(qū)溫度達 1500℃ 以上。磷礦石、蛇紋石（或白云石）和焦炭經(jīng)破碎到一定大小，并按一定比例配好裝入料車，用卷揚機入高爐。常用的配料比為： CaO∶MgO∶SiO 2∶ P2O5=（ ~） ∶ （ ~） ∶ （ ~） ∶ 1，其中 MgO / SiO2=~，余鈣堿度控制在 ~。配料的原則是：①生產(chǎn)有效 P2O5含量高的產(chǎn)品；②有較低爐料熔融溫度及良好的流動性。我國主要是以高爐法生產(chǎn)鈣鎂磷肥。 化學(xué)工業(yè)出版社 一、鈣鎂磷肥生產(chǎn) 鈣鎂磷肥具有農(nóng)作物所需的 12%~20%有效 P2O5， 8%~18% MgO， 20%~30% SiO2， 25%~30%CaO以及 %~5%K2O、 FeO、 MnO等，它具有物理性質(zhì)好，不易吸潮、不含游離酸、不結(jié)塊的特點。本任務(wù)主要介紹鈣鎂磷肥和脫氟磷肥的生產(chǎn)工藝過程。此類肥料均為非水溶性的緩效肥料，但肥效持續(xù)時間長，不易被土壤固定或流失，故肥料的總效果及利用率比較高，所以在一些硫資源缺乏、能源充足的地方，發(fā)展不需要硫酸的熱法磷肥是非常合適的。 3．重鈣生產(chǎn)工藝過程 化學(xué)工業(yè)出版社 3．重鈣生產(chǎn)工藝過程 圖4 無化成室法制重鈣的工藝流程 化學(xué)工業(yè)出版社 三、磷肥生產(chǎn)過程常見故障及其排除方法 內(nèi)容 常見故障 故障原因 排除方法 普鈣生產(chǎn) 化成過程料漿不固化 硫酸濃度過高； 硫酸溫度過高； 硫酸用量過多； 攪拌強度過高； 混合停留時間短 適當(dāng)降低硫酸濃度； 采用較低溫度的硫酸； 依據(jù)硫酸濃度調(diào)節(jié)硫酸用量； 適當(dāng)降低攪拌速度； 適當(dāng)延長停留時間。此外，對于某些難于分解的磷礦，采用較稀的磷酸，磷礦的分解率較低，制得的產(chǎn)品物理性質(zhì)欠佳。干燥爐溫度控制使出料溫度為 95℃~100℃ 之間，干燥后成品含水量為2%~3%。剛固化的重鈣被刀切成窄條，然后通過鼠籠切碎機切碎，送往倉庫堆臵熟化。礦粉經(jīng)中心管下流與旋流的磷酸相遇，經(jīng)過 2s ~3s的劇烈混合后，料漿流入皮帶化成室。 3．重鈣生產(chǎn)工藝過程 重鈣生產(chǎn)有化成室法（也稱濃酸熟化法，如圖 3所示）和無化成室法（也稱稀酸返料法，如圖 4所示）。降低磷酸濃度、磷酸溫度和使用較粗顆粒的礦粉都能使混合和化成時間延長，使磷礦分解率提高。流動期和塑性期的長短與礦種、磷礦品位、磷酸用量、反應(yīng)溫度、礦粉粒度和混合強度等有關(guān)。提高磷酸溫度，降低了磷酸粘度和增加了磷酸二氫鈣的過飽和度，但結(jié)晶速度也相應(yīng)加快，析出過多的細小的磷酸二氫鈣結(jié)晶，不利于磷礦的繼續(xù)分解。 化學(xué)工業(yè)出版社 二、重過磷酸鈣的生產(chǎn) ⑵磷酸溫度 磷酸溫度主要影響初始的磷礦分解。在有化成室的濃酸熟化法中，還應(yīng)注意磷酸濃度對料漿固化的影響，磷酸濃度過低、過高均會使料漿不能固化。高磷酸濃度的不利之處在于：①液固比低，使液、固不易混合均勻；②磷酸粘度高，使磷酸通過反應(yīng)層的擴散阻力增大，降低了反應(yīng)速率；③使磷酸離解度減小，氫離子濃度減少，反應(yīng)速率降低。 (Fe， Al)2O3+ 2H3PO4+ H2O → (Fe ， Al)PO4〃2H 2O 另外，還有碳酸鹽的分解： (Ca， Mg)CO3+2H3PO4→ (Ca ， Mg)(H2PO4)2〃H 2O +CO2↑ 磷礦中的酸溶性硅酸鹽分解成硅酸，硅酸又與氟化氫作用生成四氟化硅和氟硅酸，而氟硅酸又轉(zhuǎn)化為氟硅酸鹽，四氟化硅呈氣態(tài)逸出 1．重鈣生產(chǎn)的主要化學(xué)反應(yīng) 化學(xué)工業(yè)出版社 二、重過磷酸鈣的生產(chǎn) 磷酸分解磷礦主要受擴散控制，影響分解反應(yīng)的因素有：磷酸濃度、反應(yīng)溫度、混合強度和磷礦粉顆粒度等。吸收制得的 H2SiF6溶液在復(fù)鹽反應(yīng)器與 NaCl反應(yīng)后生成 Na3AlF6結(jié)晶，經(jīng)離心機分離和干燥機干燥后，得到Na3AlF6副產(chǎn)品。出混合器料漿進入回轉(zhuǎn)化成室（或皮帶化成室），由膠帶輸送機送至設(shè)臵有橋式吊車的熟化倉庫。粗碎后的磷礦經(jīng)斗式提升機、貯斗圓盤加料機與由流量計計量后的清水一起進入球磨機。在氟吸收室得到的氟硅酸溶液用鈉鹽處理可制得氟硅酸鈉、氟化鈉、氟化鋁或冰晶石（ Na3AlF6）等副產(chǎn)品，可供冶金、搪瓷、醫(yī)藥及建筑材料工業(yè)使用。若加入過多的中和物料，會使產(chǎn)品中的水溶性 P2O5轉(zhuǎn)化成不溶性的 P2O5,從而導(dǎo)致產(chǎn)品的退化。其處理方法有：添加能與普鈣中的磷酸迅速作用的固體物料（如石灰石、骨粉、磷礦石等）；用氣氨、銨鹽處理普鈣。若熟化后期游離酸濃度超標(biāo)，因其具有腐蝕性，會給運輸、貯存、施肥帶來困難。其生產(chǎn)方法依據(jù)酸的濃度分為：稀酸法和濃酸法；依據(jù)化成室結(jié)構(gòu)不同分為：回轉(zhuǎn)化成流程法和皮帶化成流程法。稀酸礦粉法是世界上常用的工藝，硫酸濃度為 60%~75%；濃酸礦漿法是我國開發(fā)的一種工藝，硫酸濃度為 93%~98%，它是將磷礦濕磨成礦漿后再加入混合器中。一般攪拌時間為 2～ 6min?；旌蠒r間還與前述各影響反應(yīng)的因素有關(guān)，當(dāng)磷礦粉較粗、硫酸用量較少、