无机化工生产技术与操作培训课程

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,化学工业出版社,无机化工,生,生产技术,与,与操作,能力目标,：,：,1.,能依据湿,法,法磷肥、,热,热法磷肥,的,的化学反,应,应原理，,分,分析湿法,磷,磷肥、热,法,法磷肥的,影,影响因素,，,，并进一,步,步分析其,生,生产工艺,条,条件；,2.,能依据生,产,产条件分,析,析实施相,应,应的工艺,条,条件所配,备,备的设备,结,结构；,3.,能依据生,产,产条件分,析,析实施相,应,应的工艺,条,条件所设,置,置的生产,流,流程及工,艺,艺改进方,向,向；,4.,能依据生,产,产特点分,析,析实际生,产,产过程中,的,的操作要,点,点；,5.,能依据原,料,料的特性,，,，分析生,产,产条件的,调,调整方案,。,。,项目九,磷,磷肥生,产,产,一、磷肥,生,生产概述,磷肥和氮,肥,肥、钾肥,并,并称为农,作,作物需要,补,补充量最,多,多的三大,营,营养元素,肥,肥料。各,种,种营养元,素,素在作物,生,生命代谢,过,过程中各,有,有其特殊,的,的作用，,彼,彼此不能,相,相互代替,。,。例如氮,、,、磷、钾,三,三种元素,是,是组成蛋,白,白质和原,生,生质等不,可,可缺少的,组,组分，钾,参,参与作物,的,的氧化还,原,原作用，,磷,磷参与作,物,物碳水化,合,合物的形,成,成、转化,作,作用。磷,是,是组成原,生,生质、核,细,细胞的重,要,要元素，,它,它能促进,作,作物开花,结,结果、籽,实,实早熟，,并,并提高籽,实,实的质量,。,。,作物吸收,的,的养分必,须,须是溶解,态,态的，即,要,要求化肥,施,施与土壤,中,中时，其,养,养分呈离,子,子或分子,状,状态，能,溶,溶于土壤,的,的水中或,作,作物根系,分,分泌的弱,酸,酸中，被,作,作物吸收,。,。磷肥中,的,的磷通常,以,以,H,2,PO,4,-,、,HPO,4,2-,、,PO,4,3-,和,P,2,O,7,4-,四,种,种,形,形,式,式,存,存,在,在,。,。,而,而,土,土,壤,壤,中,中,的,的,磷,磷,大,大,部,部,分,分,为,为,不,不,溶,溶,或,或,难,难,溶,溶,性,性,磷,磷,，,，,不,不,易,易,被,被,作,作,物,物,吸,吸,收,收,，,，,需,需,进,进,行,行,化,化,学,学,加,加,工,工,转,转,化,化,为,为,易,易,被,被,作,作,物,物,吸,吸,收,收,的,的,水,水,溶,溶,性,性,或,或,枸,枸,溶,溶,性,性,的,的,磷,磷,化,化,合,合,物,物,。,。,序号,酸法磷肥名称,分解酸,产品主要组成,产品含磷量,/,有效,P,2,O,5,%,全称,简称,1,普通过磷酸钙,普钙，过磷酸钙,H,2,SO,4,Ca(H,2,PO,4,),2,H,2,O+CaSO,4,12,20,2,重过磷酸钙,重钙,H,3,PO,4,Ca(H,2,PO,4,),2,H,2,O,40,50,3,富过磷酸钙,富钙,H,2,SO,4,+H,3,PO,4,Ca(H,2,PO,4,),2,H,2,O+CaSO,4,25,35,4,沉淀磷酸钙,（磷酸二钙）,沉钙（氢钙、二钙）,H,2,SO,4,+HCl,CaHPO,4,2H,2,O,36,38,5,氨化过磷酸钙,_,H,2,SO,4,Ca(H,2,PO,4,),2,H,2,O,+NH,4,H,2,PO,4,14,20,2,3N%,表,1,主,要,要,酸,酸,法,法,磷,磷,肥,肥,的,的,简,简,略,略,比,比,较,较,表,表,一,、,、,磷,磷,肥,肥,生,生,产,产,概,概,述,述,磷,肥,肥,依,依,据,据,生,生,产,产,方,方,法,法,不,不,同,同,有,有,酸,酸,法,法,磷,磷,肥,肥,和,和,热,热,法,法,磷,磷,肥,肥,之,之,分,分,，,，,另,另,有,有,磷,磷,复,复,肥,肥,（,（,如,如,磷,磷,酸,酸,铵,铵,）,）,。,。,依,依,据,据,磷,磷,肥,肥,中,中,磷,磷,化,化,合,合,物,物,的,的,溶,溶,解,解,性,性,不,不,同,同,又,又,分,分,为,为,水,水,溶,溶,性,性,磷,磷,肥,肥,磷,磷,肥,肥,磷,磷,肥,肥,、,、,枸,枸,溶,溶,性,性,磷,磷,肥,肥,和,和,难,难,溶,溶,性,性,磷,磷,肥,肥,三,三,类,类,。,。,酸,酸,法,法,磷,磷,肥,肥,和,和,热,热,法,法,磷,磷,肥,肥,的,的,主,主,要,要,品,品,种,种,如,如,表,表,1,和,表,表,2,所,示,示,。,。,序号,名称,代号,主要有效组分,化学性质,有效,P,2,O,5,有效磷提取液,1,钙镁磷肥,FMP,-Ca,3,(PO,4,),2,碱性,12,18,2%,柠檬酸,2,钢渣磷肥,-,Ca,4,P,2,O,9,CaSiO,3,碱性,14,18,2%,柠檬酸,3,钙钠磷肥,-,CaNaPO,4,碱性,23,29,中性柠檬酸铵,4,脱氟磷肥,DFP,-Ca,3,(PO,4,),2,碱性,20,42,中性柠檬酸铵,5,偏磷酸钙,CMP,Ca(PO,4,),n,碱性,64,68,中性柠檬酸铵,表,2,主,要,要,热,热,法,法,磷,磷,肥,肥,比,比,较,较,表,表,二、磷肥生,产,产原料简介,磷矿石是生,产,产磷酸、磷,肥,肥的主要原,料,料。天然磷,矿,矿石可分为,磷,磷灰石和磷,块,块岩两大类,，,，它们的主,要,要成分均是,氟,氟磷酸钙,Ca,5,F(PO,4,),3,。,磷灰石是火,山,山成岩，由,熔,熔融的岩浆,冷,冷却结晶而,成,成，具有六,方,方双锥晶型,结,结构，不含,结,结晶水，颜,色,色有灰白色,、,、灰绿色、,紫,紫色或咖啡,色,色。纯的磷,灰,灰石含,P,2,O,5,为,42.24%,。磷灰石分,散,散在矿石中,，,，,高品位的磷,灰,灰石在自然,界,界中不多，,但,但磷灰石结,晶,晶完整，颗,粒,粒较粗，易,于,于用浮现方,法,法富集。,磷块岩是水,成,成岩，主要,由,由海水中的,磷,磷酸钙沉积,而,而成，常与,石,石灰岩、矿,岩,岩、页岩等,共,共生在一起,，,，其含磷矿,物,物主要以微,细,细的磷灰石,颗,颗粒分散在,矿,矿石中。磷,块,块岩一般为,非,非晶形或隐,晶,晶形，常含,有,有结晶水或,与,与碳酸盐构,成,成复合物，,其,其结构式通,常,常可表示为,Ca,5,F(PO,4,)nCaCO,3,mH,2,O,。,磷矿的品位,是,是依照,P,2,O,5,的含量来划,分,分的，一般,将,将含量高于,30%,的为高品位,磷,磷矿，低于,20%,的为低品位,磷,磷矿，介于,二,二者之间的,为,为中品位磷,矿,矿。磷肥生,产,产对磷矿中,的,的,P,2,O,5,的含量有一,定,定要求，高,品,品位磷矿可,直,直接加工成,磷,磷肥，中低,品,品位磷矿一,般,般须经选矿,富,富集后才能,加,加以利用。,二、磷肥生,产,产原料简介,二、磷肥生,产,产原料简介,磷矿,的,的富,集,集常,用,用浮,选,选法,。,。浮,选,选是,根,根据,磷,磷矿,中,中有,用,用矿,物,物磷,灰,灰石,与,与脉,石,石（,如,如石,英,英）,对,对水,润,润湿,性,性的,不,不同,而,而将,它,它们,分,分离,的,的。,磷,磷灰,石,石常,以,以,0.2,左右,的,的颗,粒,粒以,星,星状,分,分散,于,于矿,石,石中,。,。选,矿,矿时,，,，将,矿,矿石,粉,粉碎,并,并加,水,水磨,成,成矿,浆,浆，,添,添加,浮,浮选,剂,剂以,提,提高,磷,磷灰,石,石的,憎,憎水,性,性或,脉,脉石,的,的亲,水,水性,，,，向,矿,矿浆,中,中鼓,入,入空,气,气，,磷,磷灰,石,石附,在,在气,泡,泡上,浮,浮在,矿,矿浆,表,表面,，,，形,成,成稳,定,定的,泡,泡沫,层,层，,分,分出,并,并脱,水,水而,得,得磷,精,精矿,，,，脉,石,石则,成,成尾,矿,矿。,磷矿,中,中含,有,有多,种,种杂,质,质，,其,其中,对,对生,产,产影,响,响最,大,大的,的,的是,铁,铁、,铝,铝,、镁,三,三种,，,，其,次,次是,碳,碳酸,盐,盐、,有,有机,物,物、,分,分散,性,性泥,质,质和,氟,氟等,。,。,磷,矿,矿中,的,的,CaO,含量,（,（以,CaO/P,2,O,5,比值,反,反映,）,）。,CaO/P,2,O,5,比值,决,决定,了,了生,产,产单,位,位质,量,量,P,2,O,5,所消,耗,耗的,硫,硫酸,量,量。,其,其,CaO,含量,直,直接,影,影响,生,生产,湿,湿法,磷,磷酸,的,的生,产,产成,本,本和,过,过滤,设,设备,的,的生,产,产能,力,力，,故,故生,产,产中,要,要求,CaO/P,2,O,5,比值,为,为质,量,量比,1.31,，摩,尔,尔比,3.33,。超,过,过此,值,值，,易,易造,成,成额,外,外的,硫,硫酸,消,消耗,，,，故,除,除去,磷,磷矿,中,中多,余,余的,CaO,是湿,法,法磷,酸,酸生,产,产中,急,急需,解,解决,的,的问,题,题。,磷,矿,矿中,的,的倍,半,半氧,化,化物,R,2,O,3,（主,指,指,Fe,2,O,3,、,Al,2,O,3,）的,含,含量,。,。铁,、,、铝,主,主要,来,来自,粘,粘土,，,，通,过,过筛,选,选、,磁,磁选,可,可除,去,去大,部,部分,的,的倍,半,半氧,化,化物,杂,杂质,。,。湿,法,法磷,酸,酸生,产,产中,，,，它,们,们不,仅,仅干,扰,扰硫,酸,酸钙,结,结晶,的,的成,长,长,，还,使,使磷,酸,酸形,成,成淤,渣,渣，,尤,尤其,在,在磷,酸,酸浓,缩,缩阶,段,段更,为,为严,重,重，,形,形成,沉,沉淀,或,或随,石,石膏,排,排出,，,，都,将,将降,低,低,P,2,O,5,的收,率,率，,另,另生,成,成铁,、,、铝,的,的复,杂,杂的,磷,磷酸,盐,盐微,细,细结,晶,晶，,增,增加,溶,溶液,和,和料,浆,浆粘,度,度的,同,同时,，,，还,将,将使,过,过滤,负,负荷,增,增加,，,，以,及,及在,利,利用,此,此磷,酸,酸加,工,工磷,肥,肥中,带,带来,不,不良,的,的后,果,果。,磷矿中,MgO,的含量。,磷,磷矿中的,镁,镁盐经一,系,系列的化,学,学反应后,，,，一般会,全,全部溶解,于,于磷酸中,，,，浓缩时,也,也不易析,出,出，它们,一,一方面使,磷,磷酸粘度,剧,剧烈增大,，,，影响硫,酸,酸钙结晶,的,的均匀成,长,长，增加,过,过滤和料,浆,浆浓缩的,负,负荷；另,一,一方面会,增,增大,SO,4,2-,离子的浓,度,度，造成,硫,硫酸消耗,增,增加和硫,酸,酸钙结晶,困,困难。所,以,以在磷矿,进,进入酸解,之,之前要控,制,制好磷矿,中,中的,MgO,的含量，,磷,磷矿中,MgO,的含量已,成,成为酸法,加,加工评价,磷,磷矿质量,的,的重要指,标,标之一。,二、磷肥,生,生产原料,简,简介,二、磷肥,生,生产原料,简,简介,硅及酸,不,不溶物的,含,含量。适,量,量,SiO,2,的存在，,不,不仅可以,消,消耗有毒,的,的,HF,，且可减,轻,轻对设备,的,的腐蚀；,但,但过量的,是,是有害的,，,，因为呈,胶,胶状的硅,酸,酸会影响,磷,磷石膏的,过,过滤和增,加,加磷矿的,硬,硬度，降,低,低磨机的,生,生产能力,，,，增加磨,机,机的磨损,。,。,有机物,和,和碳酸盐,的,的含量。,有,有机物和,碳,碳酸盐的,存,存在，会,增,增加酸解,过,过程中气,泡,泡的生成,量,量，这会,降,降低酸解,槽,槽的利用,率,率，同时,还,还给磷矿,的,的反应、,料,料浆的输,送,送及料浆,的,的过滤带,来,来不利的,影,影响。,其它组,分,分。氟的,存,存在主要,是,是对设备,的,的腐蚀加,剧,剧，所以,在,在湿法磷,酸,酸生产中,要,要注意氟,的,的含量，,作,作为设备,