生产工艺流程.ppt

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1、磷肥工业及副产氟产物介绍王乃治2012年12月磷肥磷肥全称磷素肥料，是以磷为主要养分的肥料。生产磷肥的原料是磷矿石，氟磷酸钙（Ca5F(PO4)3）磷肥生产方法主要分为两大类：湿法磷肥（酸法磷肥）、热法磷肥。酸法磷肥通常是指用硫酸、磷酸、盐酸等无机酸分解磷矿所制得磷肥的通称。主要品种有普通过磷酸钙，简称过磷酸钙或普钙；重过磷酸钙，简称重钙；富过磷酸钙和磷酸氢钙以及氨化过磷酸钙等。热法磷肥是将磷矿石与配料混合，进行高温加工所得可被作物吸收的磷酸盐或含磷的玻璃体物质，统称为热法磷肥。热法磷肥的生产方法有熔融法和烧结法两种，主要品种有：

2、钙镁磷肥、脱氟磷肥、烧结钙钠磷肥及钢渣磷肥等。湿法磷肥主要反应：①2Ca5(PO4)3F+7H2SO4+3H2O→3Ca(H2PO4)2·H2O+7CaSO4+2HF↑②Ca5(PO4)3F+7H3PO4+5H2O→5Ca(H2PO4)2·H2O+HF↑③SiO2+HF=SiF4↑+H2O普钙（稀酸矿粉、立式混合器、回转化成室）生产工艺流程普钙（浓酸矿浆法）生产工艺流程重钙生产工艺流程（1）、化成室法（浓酸熟化法）(2)、无化成室法（稀酸返料法）热法磷肥热法磷肥是指在高温（高于1000℃）下加入（或不加入）某些配料分解磷矿制得的磷

3、肥。此类肥料均为非水溶性的缓效肥料，但肥效持续时间长，不易被土壤固定或流失。热法磷肥的生产方法有熔融法和烧结法两种，主要品种有：钙镁磷肥、脱氟磷肥、烧结钙钠磷肥、偏磷酸钙及钢渣磷肥等。钙镁磷肥钙镁磷肥又称熔融含镁磷肥，是一种含有磷酸根的硅铝酸盐玻璃体的微碱性肥料。它是以磷矿为原料，加入助熔剂在温度高于1400℃下熔融，然后将熔融体在水中迅速冷却并烘干、磨细而得到的一种玻璃体粉末状肥料。钙镁磷肥生产的主要原料主要原料是磷矿和助熔剂（如白云石CaCO3·MgCO3、硅石SiO2、蛇纹石3MgO·2SiO2·2H2O等）以及燃料，如焦炭

4、、煤、重油等。钙镁磷肥反应在炉料有足够的水蒸汽和SiO2时：2CaF(PO4)3+SiO2+H2O=3Ca3(PO4)2+CaSiO3+2HF当水蒸汽不足时：2CaF(PO4)3+SiO2==3Ca3(PO4)2+0.5Ca2SiO4+0.5SiF4钙镁磷肥生产工艺流程磷肥工业副产氟化物萤石（CaF2）作为工业上氟元素的主要来源，我国虽然萤石资源丰富，储量占世界总储量的三分之一，但作为一种不可再生的资源，日益枯竭。而在磷肥工业中会产生大量的含氟尾气（SiF4+HF），如果不处理会对人体及自然环境产生极大的危害。所以利用好磷化工生产

5、的副产氟资源是发展氟化工很重要的战略方针。氟产物包括：①氟硅酸物：主要是氟硅酸钠（Na2SiF6）。②氟化物：氟化铝（AlF3）、氟化钠（NaF）、氟化钾（KF）、氟化铵（NH4F）、氟化氢铵（NH4HF2）、HF③冰晶石（Na3AlF）湿法磷肥工业中在萃取磷酸、磷酸浓缩的过程中会产生大量含氟尾气，主要是四氟化硅（SiF4）。磷肥企业通常配上洗涤装置，用水吸收含氟尾气生成氟硅酸然后进一步加工。氟硅酸铵路线也有企业用氟化铵、氨、水三步吸收生成氟化铵进一步加工。氟化铵路线氟硅酸钠（Na2SiF6）氟硅酸钠是氟硅酸盐中产量最大的一种产品

6、。用途：木材工业中作防腐剂；用作玻璃和搪瓷的乳白剂；天然乳胶制品中用作凝固剂、电镀锌、镍、铁三元镀层中用作添加剂，还用作塑料填充剂。此外，还用于制药和饮用水的氟化处理，及制造人造冰晶石的氟化钠。生产方法：氟硅酸与钠盐生成微溶的氟硅酸钠，钠盐主要是氯化钠，但过程总产生大量含算废水。H2SiF6+2NaCl→Na2SiF6↓+2HCl氟化铝（AlF3）不溶于水。主要用于炼铝生产，以降低熔点和提高电解质的导电率，是氟化盐中用量最大的一种。氟硅酸路线氟化铵路线氟化钠（NaF）氟化钠微溶于水，温度升高对溶解度影响不大，0℃时溶解量为4%，1

7、00℃时为5%。水溶液呈弱碱性。制造其它氟化物的原料；也用于农业杀虫杀菌剂；木材防腐剂、水处理剂、沸腾钢制造的添加剂、轻金属氟盐处理剂、冶炼精炼及作保护层、核工业中用作吸附剂。氟硅酸路线2Na2CO3+Na2SiF6→6NaF↓+2CO2↑+SiO2该工艺是目前国内氟化钠生产的主要工艺技术。能耗低，原料价格便宜，无污染，生产的氟化钠，产品质量较好，杂质含量低，外观也好看，符合用户需求，是制备氟化钠的理想工艺。氟化钾（KF）易溶于水，能溶于氢氟酸和液氨，微溶于醇及丙酮，水溶液呈碱性主要用于玻璃雕刻、食物防腐、电镀。可用作焊接助熔剂、

8、杀虫剂、有机化合物的氟化剂、催化剂、吸收剂。络合滴定掩蔽剂。钽的微量分析。H2SiF6•2H2O+2KCl→K2SiF6+2HCl K2SiF6+4KOH→6KF+SiO2↓+2H2O氟化铵和氟化氢铵氟化铵：可溶于冷水，受热或遇热水即分解失去氨转