磷酸

2024年3月17日发(作者：皇冠陆放2021款价格图片7座)

一、磷酸：磷酸是中强三元酸，分子式H

3

PO

4

，分子量为98。

根据磷的氧化程度不同，可以分成四种正酸型含氧酸：次磷酸H

3

PO

2

亚磷酸：H

3

PO

3

正磷酸：H

3

PO

4

过磷酸：H

3

PO

5

。

磷矿石P2O5：磷矿和磷肥中所含的五氧化二磷当量

BPL： 骨质磷酸钙的英文缩写，磷酸三钙的百分数

1BPL = 2.183 P

2

O

5

%

1P

2

O

5

% = 0.4576 BPL

磷矿石是所有的磷肥和磷化工的基础原料，磷酸、黄磷是大多数的磷化工的中间产品。

磷酸的生产方法分为2种：

湿法磷酸：湿法磷酸的生产原料主要是硫酸与磷矿。就是磷矿通过强酸酸解制得磷酸，

目前常用的就是硫酸，当然还有其他强酸，如硝酸，盐酸，氟硅酸等。磷矿中的主要成分

为氟磷酸钙，分子式为Ca

5

(PO

4

)

3

F。将磷矿开采、破碎、筛分、选矿，从矿山由矿浆管道

输送到磷酸反应装置。

首先，用硫磺或硫铁矿制成硫酸，通过磷矿、和硫酸反应，生成湿法磷酸（肥料级），

湿法磷酸与合成氨在不同的配料比例下混合反应，生成DAP/MAP。

其次，将湿法磷酸净化后，可以得到（食品级磷酸）FGA/（工业级磷酸）TGA。净化

磷酸可以生产多种等级的磷酸盐。

Ca

5

F(PO

4

)

3

+ H

2

SO

4

+ nH

2

O→CaSO

4·

nH

2

O↓+ H

3

PO

4

+ HF↑（n可以是0、0.5、2）

湿法磷酸生产控制的8大指标：

1、停留时间τ（或反应槽容积）2、矿份细度（矿粒度）

3、搅拌强度4、回浆量5、液相SO3浓度6、反应温度7、液相P2O5浓度8、料浆

液固比（含固量）

国外技术特点：

装置大型化：日产1000吨以上的磷酸装置就有数十套，如印度OSWAL世界上最大

反应槽单系列能力已达到2650吨。但由于受到设备制造能力的限制，大型湿法磷酸装置

除反应槽可采用单系列外，其过滤和浓缩部分均采用多系列。

2水法流程仍占主导地位：

世界上80%以上湿法磷酸生产装置采用二水法生产，二水法生产的磷酸约占世界湿法

磷酸生产总量的85%。为进一步节约能耗，降低磷矿和硫酸消耗，世界各国竞相研究开发

半水法和再结晶法工艺。目前半水法最大日产能力已达1500t，半水—二水法单系列最大

日产能力为1100t。但随着世界磷矿品位的降低和杂质含量的增加，二水法流程因其对磷

矿的适应性和工艺的可靠性，稳定性较强，在大型湿法磷酸装置工艺中仍占主导地位。

国内技术特点：

我国湿法磷酸工业始于1953年，迄今只有四十余年的历史。经过多年研究，1963年

完成二水法中间试验并在南京建成50t/d磷酸示范性工厂，然后在全国推广。“七五”和“八

五”期间，为大力发展我国磷肥工业，先后利用引进技术及我国自行开发的技术兴建了一

大批磷酸工厂。

一体化反应/消化槽

国内自主开发的大型湿法磷酸装置，反应过程和消化过程在同一台设备内部实现，即

反应槽和消化槽合为一体 。硫酸在反应和消化槽中多室多点加入，以有效分散物料，降低

局部浓度，改善磷石膏结晶状况。

回收利用反应料浆的热量

反应料浆的冷却，是通过大流量外循环方式完成的。在闪蒸室中蒸发的气体，先进入

到一台预冷凝器，一般通过由磷石膏渣场返回的池水进行预冷凝，回收一部分热量。被加

热的池水，则作为过滤机滤饼洗涤水。这样将节省蒸汽消耗，也回收利用了池水。

简捷的过滤流程

主要采用国内制造厂生产的倾覆盘式过滤机和转台式过滤机。滤洗酸泵可选用自调泵

或采用变频调速控制，从而不需要滤洗液槽，流程简洁顺畅，可以降低投资，减少系统结

垢，延长清洗操作周期。过滤机真空气体，通过管道预分离后，以提高分离效率，保证循

环冷却水质量。

适用的尾气洗涤流程

湿法磷酸装置尾气洗涤流程，主要有卧式错流填料床洗涤和立式空塔洗涤两种流程。

流程的选取，主要依据原料磷矿的质量。如果原料磷矿中硅含量较高，生产时容易产生硅

胶造成系统堵塞，则推荐采用立式空塔洗涤流程。通常过滤机料浆加料区和一洗区的收集

尾气也一并抽入尾气洗涤系统进行洗涤，以改善车间操作环境。

独立的清洗回路

湿法磷酸装置反应和过滤工段中，通常设置专门的清洗系统，配置5%H2SO4作为清

洗液。以达到最大程度地清洗绝大部分磷酸管线为目的。系统清洗后，清洗液可逐步返回

反应系统回收利用。

二级氟吸收

磷酸浓缩装置的氟吸收采用二级氟吸收，提高氟的吸收率，保证氟硅酸中P2O5的含

量＜200ppm。

庞大的酸贮存系统

为了进一步提高进入下一道工序或下游装置的稀磷酸和浓磷酸质量，稀磷酸和浓磷酸

贮存通常采用“陈化＋澄清”流程。

装置水平衡及利用

大型湿法磷酸装置，通常将磷酸工艺生产装置、磷酸循环水站、磷石膏渣场作为一个

整体考虑，实现整体水平衡，综合利用磷酸循环水站的正常排放水和磷石膏渣场的返回水，

最大程度减少新鲜水用量，降低操作成本。磷酸生产装置配置浓磷酸澄清处理系统，将淤

渣从浓磷酸中分离出来，作为淤磷酸用于其它磷肥如重钙、MAP等生产原料。既可以增加

产品品种，又能增强企业的竞争力和抵抗市场风险的能力。

国产化设备的应用情况

酸加热器

大型湿法磷酸装置浓缩部分所用的石墨酸加热器均可由国内合资工厂制造，其中部分

关键部件如换热管、管板等石墨材料零部件从国外引进，其他部件在国内制造，整台设备

在国内合资工厂组装。

磷酸贮槽转耙

湿法磷酸装置磷酸贮槽转耙的耙体均可在国内制造，转耙的传动装置、自动提升装置

和控制系统则主要考虑引进。

机 泵

大型湿法磷酸装置除大流量、大功率的闪蒸冷却循环泵需要考虑引进外，其它类型的

泵，包括浓缩循环泵等，均已能在国内工厂制造加工，并已有成熟运行业绩。

过 滤 机

国内制造的转台过滤机和倾覆盘过滤机已成功应用于大型湿法磷酸装置。目前已投入

运行的国产转台过滤机最大面积为160 m2（总过滤面积），已投入运行的国产倾覆盘过滤

机最大面积为120 m2（总过滤面积）。

热法磷酸：主要是将磷矿用电炉法生产黄磷，由黄磷生产工业级或食品级磷酸，再制

取磷酸盐；或由黄磷直接制造多种磷化工制品。

二、磷肥主要包括磷酸一铵（MAP）及磷酸二铵（DAP），两者的养分含量均很高，

物理和农化性质优良，既可作为肥料，也是复混肥和液体肥料的重要磷源。产品含水大约

为3-5％。

MAP热稳定性好，不易吸潮，在水中的溶解度大。密度高，运输较易。在复混肥等作

为磷源提供的地方，应用范围较DAP广。其生成的反应式是：

H

3

PO

4

（液）+NH

4

（气）→ NH

4

H

2

PO

4

（固）

DAP含氮高，养分足，在水中的溶解度也较高。其生成产品的反应式是：

H

3

PO

4

（液）+2NH

3

（气）→（NH

4

）

2

HPO

4

（固）

净化磷酸主要包括食品级磷酸（FGA）和工业级磷酸（TGA），

PPA主要的生产工艺是在湿法磷酸中加入试剂反应、过滤、浓缩后送净化工段，通过

萃取、脱硫得到比较纯净的反萃酸，再经过后处理脱色、浓缩、脱氟、漂白得到工业级或

食品级磷酸

特种磷酸一铵（TMAP）是一种养分较高的磷肥，呈柱状、无色透明或白色晶体。其

在水中溶解度大，不易吸潮，热稳定性好，即使加热到100℃也难察觉分解放出氨，主要

是作为滴灌、叶面喷洒复混肥或掺混肥的磷原料，也可以直接施用。产品含水小于0.3％，

最低可达0.15％。

黄磷主要用电炉法进行生产，化学式是P

4

，分子量是123.9。主要用于热法磷酸、磷

化物、磷酸盐及含磷有机化合物的制造。外观呈石腊状、淡黄色。

磷酸五钠化学式是Na

5

P

3

O

10

，分子量是367.86 。主要用于用作洗涤品助剂，亦可

用于石油、冶金、采矿、造纸、水处理等。

磷酸盐的应用：1：食品和饮料 2：净化和清洗复合物 3：饲料4：金属处理5：水处

理6：医药、农药7：化学品、橡胶、塑料、液体肥料、防冻剂8：陶瓷材料、搪瓷、粘结

材料、耐火材料9：纺织原料和染料。