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1、無機化工生產(chǎn)技術(shù)與操作能力目標：1.能依據(jù)濕法磷肥、熱法磷肥的化學反應原理，分析濕法磷肥、熱法磷肥的影響因素，并進一步分析其生產(chǎn)工藝條件；2.能依據(jù)生產(chǎn)條件分析實施相應的工藝條件所配備的設備結(jié)構(gòu)；3.能依據(jù)生產(chǎn)條件分析實施相應的工藝條件所設置的生產(chǎn)流程及工藝改進方向；4.能依據(jù)生產(chǎn)特點分析實際生產(chǎn)過程中的操作要點；5.能依據(jù)原料的特性，分析生產(chǎn)條件的調(diào)整方案。項目九磷肥生產(chǎn)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
2、。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)、核細胞的重要元素，它能促進作物開花結(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H2PO4-、HPO42-、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，需進行化學加工轉(zhuǎn)化為易被作物吸收的水溶性或枸溶
3、性的磷化合物。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H2SO4Ca(H2PO4)2·H2O+CaSO412～202重過磷酸鈣重鈣H3PO4Ca(H2PO4)2·H2O40～503富過磷酸鈣富鈣H2SO4+H3PO4Ca(H2PO4)2·H2O+CaSO425～354沉淀磷酸鈣（磷酸二鈣）沉鈣（氫鈣、二鈣）H2SO4+HClCaHPO4·2H2O36～385氨化過磷酸鈣_H2SO4Ca(H2PO4)2·H2O+NH4H2PO414～202～3N%表1主要酸法磷
4、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。序號名稱代號主要有效組分化學性質(zhì)有效P2O5有效磷提取液1鈣鎂磷肥FMPα-Ca3(PO4)2堿性12～182%檸檬酸2鋼渣磷肥-Ca4P2O9·CaSiO3堿性14～182%檸檬酸3鈣鈉磷肥-CaNaPO4堿性23～29中性檸檬酸銨4脫氟磷肥DFPα-Ca3(PO4)2堿性20～42中性
5、檸檬酸銨5偏磷酸鈣CMPCa(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42.24%。磷灰石分散在礦石中，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
6、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)成復合物，其結(jié)構(gòu)式通常可表示為Ca5F(PO4)·nCaCO3·mH2O。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)原料簡介二、磷肥生產(chǎn)原料簡介磷礦的富集常用浮選法
7、。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0.2㎜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
8、量。其CaO含量直接影響生產(chǎn)濕法磷酸的生產(chǎn)成本和過濾設備的生產(chǎn)能力，故生產(chǎn)中要求CaO/P2O5比值為質(zhì)量比1.31，摩爾比3.33。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。⑵磷礦中的倍半氧化物R2O3（主指Fe2O3、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
