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热法磷肥phosphate fertilizer by thermal process

时间：2020-03-01 来源：网络 浏览：
一类磷肥，是磷矿与配料经高温加工形成可被作物吸收的磷酸盐或玻璃体物质的总称，在含磷生铁炼钢过程中生成的含磷钢渣亦属此类。热法磷肥的品种较多，主要有钢渣磷肥、熔融钙镁磷肥、钙钠磷肥、脱氟磷肥和偏磷酸钙等。热法磷肥通常不溶于水，溶于 2％枸橼酸溶液或枸橼酸铵溶液，适用酸性土壤。由于产品使用有一定的局限性，在世界磷肥总产量中所占比例不大。
　　钢渣磷肥 　又称碱性炉渣，它是含磷生铁在托马斯炼钢炉中生成的含磷渣，故又称托马斯渣或托马斯磷肥。其主要组分是硅磷酸钙(5CaO·P2O5·SiO2和7CaO·P2O5·2SiO2)。工业产品是80％通过100目筛的细粉，呈灰黑色，典型组成为：P2O5 15％～20％，SiO2 4％～6％，CaO42％～50％，MnO 3％～6％，Al2O3 0.5％～2.5％，MgO2％～4％，Fe 9％～13％。由于西欧大量利用高磷铁矿石炼铁，钢渣磷肥主要在西欧一些国家生产。20世纪50年代以前，它曾是西欧一些国家磷肥的主要来源之一。1973年世界钢渣磷肥总产量(以P2O5计)约1.2Mt，1977年下降为572kt。
　　熔融钙镁磷肥 　以氧化镁、氧化钙、二氧化硅和磷酸盐为主要组分的玻璃体物质，此外还含有少量铁、铝和氟等。工业产品是90％通过 100目筛的细粉，呈深灰、鲜绿到墨绿色，含 P2O5 16％～22％、MgO 12％～15％，90％以上溶解于2％枸橼酸溶液。20世纪40年代初，美国在电炉中熔融磷矿和橄榄石或蛇纹石(见彩图)，

蛇纹石

熔料用水骤冷、烘干、磨细以制得钙镁磷肥，试验获得成功，但未进行工业生产。日本从50年代起用电炉法、高炉法或用燃油的平炉法生产钙镁磷肥，年产量（以纯品计）达500kt左右，巴西等国也有少量生产。中国在60年代开发高炉钙镁磷肥的生产方法，现在产量（以P2O5计）达到 600kt左右。磷矿、蛇纹石(或白云石加硅石)和焦炭预先破碎成块料(10～40mm)，按一定比例配制炉料送至炉顶入炉，从热风炉引来的热空气，经风嘴进入炉内，焦炭即在热空气作用下迅速燃烧产生高温，使炉料熔融。熔料定期或连续从炉底排出，用压力约为0.3MPa的水流喷射熔体流（每吨肥料的用水量约20t），使其碎成细小的颗粒，经干燥和磨细即得产品。从炉顶引出的低热值煤气，经过除尘和水洗脱氟后，送入热风炉作燃料。
　　钙钠磷肥 　又称雷纳尼亚磷肥。因最早在德国雷纳尼亚工厂生产而得名。有效成分是磷酸钠钙 (CaNaPO4)，含P2O5 28％～30％，溶于中性枸橼酸铵溶液。生产方法是以3份磷矿粉、1份碳酸钠与硅石粉混合，在回转窑中于约1250℃煅烧，熔块磨细后即得产品。
　　脱氟磷肥 　磷矿与配料在高温、有蒸汽的条件下脱除磷矿中的氟后所得的磷肥。产品的主要有效成分是 α-磷酸三钙、磷酸钠钙或玻璃体物质，含P2O5 22％～42％。该产品85％～90％溶于中性枸橼酸铵溶液。生产方法较多，有熔融脱氟和烧结脱氟法，后者通常是将磷矿粉与少量碳酸钠(或硫酸钠)和少量湿法磷酸混合，在回转窑内于1350℃煅烧(以石油或天然气为燃料)，熔块冷却后磨细即得产品。
　　偏磷酸钙  纯品含P2O5 71.7％，工业产品约含P2O565％～68％。不溶于水，但在水中或土壤中能缓慢水解而生成水溶性磷酸盐。美国全国肥料发展中心曾先后建立了三个示范性生产装置。第三个示范生产装置从1949年开始运转了16年，共生产产品约1Mt。但由于经济上和农业使用上的问题，生产未能持续下去。生产方法是:黄磷在空气中燃烧成五氧化二磷蒸气，与磷矿反应，并借磷燃烧所产生的高温将物料熔融。熔料在转鼓内固化，形成的玻璃体物质进一步冷却、破碎(通过10目筛)，即为产品。  
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