1、料漿法與傳統法工藝比較磷酸二銨DAP和磷酸一銨MAP的生產有料漿法與傳統法兩種工藝技術。其實質區別主要就在于磷酸在與氨中和前是否濃縮。傳統工藝法生產磷銨主要是將經濃縮的濕法磷酸直接與氨中和，再將中和科漿干燥而得到磷銨產品的工藝過程，它主要適用于高品位磷礦生產磷銨。目前國內外DAP生產中，主要采用該工藝。中和料漿濃縮法是將未經濃縮的濕法磷酸用氨直接中和，再將中和料漿濃縮、干燥得到磷銨產品的工藝過程。硫酸分解萃取磷礦粉生成稀磷酸（此法稱：濕法磷酸工藝），通過濃縮工藝，磷酸中的大量不溶物和雜質被排出。因此，傳統法產品雜質少，純度高，用途廣，與其它肥料混配化學、物理性能好。在這里可再用一個非常形象的例

2、子來理解這兩種工藝的差異區別。用一盆渾濁的黃河水和面，你直接用渾濁的黃河水和面就類似于“料漿法”工藝；你在水澄清后用上面的清水和面而把底部的泥漿倒掉就類似于“傳統法”工藝。生產出來的產品內在品質差異也就不言而喻了。磷酸濃縮在工藝理論上就象澄清黃河水一樣簡單，但在生產裝置上就成了磷酸生產的一個難點。這主要受礦石質量和磷酸自析等因素的影響。料漿法磷銨工藝的總體思路是改“磷酸濃縮”為“磷銨料漿濃縮”,即稀酸先與氨中和反應,制得稀中和料漿再進行料漿的蒸發濃縮,除去物料中的大部分水分,從而避開“磷酸濃縮”的難題,并由此產生一系列具有比較優勢的工藝特點?！傲蠞{法”磷銨，比之傳統的磷銨生產方法，有以下特點：

3、（1） 對磷礦的適應性強，它可以用傳統的磷銨生產方法不能用的質量較次的磷礦（P2O5 29%30%，(Fe2O3+Al2O3+MgO)<5%的磷礦都可以用），我國大部分磷礦都可適用；（2） 濃縮介質的腐蝕性小，設備材質容易解決；（3） 運轉周期長，加熱器不易結垢，垢層易清除；（4） 流程簡單，技術成熟，生產穩定，故障少；（5） 料漿濃縮，可以采用多效蒸發，對磷酸的濃度要求低(磷酸中的P2O5濃度大于24均可適用)，且對磷酸中的雜質、含固量等要求低，即使含固量在7左右的磷酸都可生產出一等品的MAP；（6） 設備全部國產化，運行費用低；（7） 單位生產規模的投資不到引進裝置投資的1/3。濕法

4、磷酸于18701872年間在德國首次投產，迄今已有100多年的歷史，技術、生產工藝流程都日趨完善。起初磷酸的濃度只有810P2O5，1915年采用道爾流程(Dorr Process)以后，磷酸的濃度可提高到2223P2O5，1920年以后該流程采用連續轉鼓式過濾機取代最后一只稠厚器，使磷酸的濃度提高到25P2O5。1932年道爾公司在特里爾(Trail BC)建成磷酸工廠并在技術上強化了濕法磷酸的生產，使磷酸的濃度達到32P2O5。四十年代以后，濕法磷酸的生產技術獲得了明顯的進展，新的流程不斷涌現，生產設備不斷更新，極大的提高了生產強度，同時加強了濕法磷酸的理論研究。尤其對濕法磷酸反應過程的機

5、理及硫酸鈣的結晶機理的研究快速有效地推動了濕法磷酸的發展。濕法磷酸根據生成硫酸鈣水合物情況的不同，可將濕法磷酸生產流程分為二水物流程、半水一二水物流程、二水一半水物流程、半水物流程和無水物流程。無水物流程雖然可以制得高濃度磷酸，但反應溫度高，設備腐蝕嚴重，對設備材料和原礦質量要求都較高，而且無水硫酸鈣結晶細小。過濾困難，因此很難在工業上得到推廣應用。半水物工藝流程短、投資低、可直接獲得4245Bn磷酸、不需濃縮可直接用于DAP或TSP的生產，缺點是只伉回收率低、反應溫度高、對材料要求高、操作難度大。如費森斯半水流程、西方石油公司OXY半水流程、前蘇聯半水流程等。半水二水物流程和二水一半水物流程

6、統稱為再結晶流程。再結晶流程的一個共同特點，就是通過再結晶，前階段石膏中損失的P2O5絕大部分均得以回收，P2O5損失可降低到最低限度，系統的P2O5總得率一般可超過或接近99。而且副產石膏的質量較純，可與天然石膏相婉美。其中，以半水物流程為基礎的半水一二水再結晶流程可以提高成品酸的濃度，已經引起人們極大的重視，成為濕法磷酸發展的重要趨勢。半水一二水再結晶流程根據流程特點又可以分為兩類：一步法和二步法。日本日產H法、日本鋼管公司(NKK)法、日本三菱等采用二步法流程。如費森斯半水一二水流程、日產c法、吉科布斯一道爾科HYS流程等采用一步法流程。二水一半水物流程是一個以二水物流程為基礎的再結晶流

7、程，只能生產與二水物流程相接近的稀磷酸。它的優點在于通過再結晶過程， 石膏中P2O5損失要比單一的二水物流程少得多，從而可以獲得較純的半水石膏。其次，得到的半水物中，其結晶水含量比二水物少得多，僅為后者的30，這對需要干燥、脫水為無水物的生產過程可節省大量的熱能。但是它也有不足之處。比如成品酸濃度似嫌太稀，使用時要經過濃縮，發展這類流程的著眼點在于獲得優質的副產磷石膏；系統的熱過程極為不合理，過程存在通常所說的“冷熱病”；半水物結晶穩定性較差，經常會碰到操作上的麻煩；在操作上還要防止半水物的“過渡脫水”也存在困難。如辛特雷爾一普萊昂流程、費勒格特(DDR)流程。二水物法具有反應溫度低，硫酸鈣結

8、晶相對較大，操作控制容易，對設備材質要求較低和磷礦適應性較強等特點，因此獲得了廣泛采用。目前二水物法的生產能力約占濕法磷酸總生產能力的90以上，二水物法生產的磷酸含P2O5為2530。其缺點是過濾酸濃度低，若要生產磷酸二銨或重鈣則需對磷酸進行濃縮。銀山磷肥廠和原成都科技大學共同開發的“料漿濃縮法”(簡稱“料漿法”)磷銨工藝可以利用中品位磷礦所得的酸來生產磷銨，為我國中品位磷礦利用開辟了一條新的途徑。二水法工藝中需要考慮反應與結晶過程，因為設計思路不同，形成了各種風格各異的流程，如我國引進的R-P流程、Badger流程、Prayon流程等。我國中和料漿濃縮法制磷銨核心工藝從開發、工業裝置配套完善

9、到建成高水平大型國產化裝置,大致經歷了3 個階段。第一階段：1988 年以前是第一階段。20 世紀80 年代初,針對傳統“磷酸濃縮工藝”生產磷銨在我國具體國情下存在的一些問題, 四川大學( 原成都科技大學) 和四川省銀山磷肥廠共同進行了料漿法磷銨項目的實驗室和中間試驗規模的開發研究。通過前期研究, 確立了料漿法磷銨工藝核心部分的理論基礎, 并依據此理論在中間試驗中初步打通流程。中試流程為: 二水濕法磷酸稀酸槽式氨化稀料漿雙效開路循環濃縮濃縮料漿離心噴霧并流干燥粉狀磷酸一銨產品。在國家“六五”科技攻關中采用昆陽中品位磷礦進行了工藝流程的復證、優化中試, 確立了料漿法工藝作為我國發展高濃度磷復肥工

10、業基本工藝路線之一的地位。該工藝以前期的基礎研究和4 000 t / a 磷酸一銨中試成果獲得1988 年國家科技進步一等獎。第二階段：1988 1999 年是第二階段。這個階段研究開發的重點是中試成果流程的再優化、工程化、工業化和大面積推廣, 形成真正的產業, 并在產業化過程中發展、豐富、深化料漿法工藝核心環節料漿濃縮以及各相關單元過程的基本理論。料漿法工藝及其工業化生產裝置作為一種大宗化工產品完整生產過程的代表名稱, 不僅是核心單元濃縮工藝技術成果的代表, 還涉及生產過程的所有單元操作技術及裝備、材料的研制、放大和完善。它的發展和完善提高過程是一個巨大的系統工程, 獲得了國家前后3 個五年

11、計劃重點科技攻關項目和國家自然科學基金的大力支持, 數十個單位、幾百位研究人員參與了此項目的研究與開發。 “七五”期間, 我們承擔了“年產3 萬t 料漿法磷銨”國家重點工業性試驗項目, 在工業試驗中形成了適宜于機械化施肥, 可大規模推廣的“二水濕法磷酸稀磷酸氨中和中和料漿閉路循環雙效濃縮濃縮料漿噴漿造粒干燥制粒狀磷酸一銨”的基本流程, 并通過解決一系列工程放大和裝備成套化、定型化問題, 建立了樣板裝置。取得了大量工程參數和技術經濟數據, 使料漿法工藝在技術和經濟上都完全具備了在國內大面積推廣的條件。這個項目被國家計委譽為“100 個工業化試驗項目中完成最好的項目之一”, 并獲得國家計委優秀成果

12、獎。國家根據我國高濃度磷復肥發展的總體規劃和料漿法工藝成果體現的技術經濟優勢, 選擇其為全國小磷肥企業產品升級換代的主要工藝路線, 在21 個省區布點推廣建設了78 套3 萬6 萬t / a 規模的磷酸一銨生產裝置, 總計生產能力243 萬t。為了進一步完善和提高料漿法工藝的技術水平并實現裝置大型化和國產化, 結合成果推廣, 我們在承擔國家“八五”和“九五”重點科技攻關任務中, 分別以四川硫酸廠原年產6 萬t 料漿法磷銨裝置和重慶涪陵化工公司原年產3 萬t 磷銨裝置為依托, 進行了大型化關鍵技術及裝備的攻關, 取得圓滿成功, 依托工程的裝置規模擴大到12 萬t / a 磷酸一銨。在此期間, 對

13、萃取磷酸、料漿過濾、磷銨料漿物性、造粒分級等單元過程的機理等作了更深入地研究, 對料漿法磷銨裝置的每一個單元過程都進行了改進和創新。料漿濃縮法磷銨工藝及其工業化生產裝置經過這些完善提高, 其流程簡單、運轉穩定、腐蝕輕、能耗低、污染小、投資省、產品成本低、生產效率高等優勢日益顯著。在1988 年獲國家科技進步一等獎以后, 相繼于1995 年獲化工部科技進步一等獎, 1996 年獲首屆“億利達”科學技術獎, 1999 年獲教育部科技進步特等獎。第三階段：第三階段指1999 年以后的最近幾年, 料漿法磷銨工藝實現了批量化裝置的大型化和國產化。1) 以上述技術為基礎, 在山東魯北化工總廠建設了1 套1

14、5 萬t / a 大型料漿法磷酸一銨裝置,于1999 年順利投產, 目前已大大超過設計能力。2) 在體制改革較完善、生產經營較好的已建中小型磷銨企業, 通過整合上述各項攻關技術成果, 只投入少量資金, 就實現了裝置生產能力的翻番, 單位生產能力投資大幅度下降, 擴能裝置每噸生產能力投資平均不到250 元, 僅是原3 萬t 裝置的1 / 3。如重慶涪陵化學工業公司原設計3 萬t /a 磷銨裝置, 經過歷次改造擴能, 1999 年作為“九五”攻關項目的依托工程, 通過了12 萬t 規模的攻關驗收, 2002 年初最后一次技改完成后, 裝置生產能力已從原設計的3 萬t / a 擴大到24 萬t / a。重慶雙贏、江蘇瑞和、湖北祥云、宜化楚星等一大批公司的小磷銨裝置都通過這種方式進行了擴能, 現已成為年產10 萬20 萬t 磷酸一銨的大中型裝置。3) 在此基礎上, 貴州宏福公司、湖北宜化集團公司分別在2002 年和2003 年新建了3套大型料漿法磷銨國產化裝置, 規模分別為20 萬t / a 和24萬t / a。其中宏福一期年產20 萬t 料漿法磷銨裝置2001 年9 月立項, 11 月底開工建設, 2002 年3 月底建成投產, 6 月就達產達標, 投資1 965 萬元( 不含磷酸) , 當年生