重过磷酸钙
微酸性混合物
重过磷酸钙是一种混合物,简称重钙,又称三料过磷酸钙或三倍过磷酸钙,分子式为Ca(H2PO4)2·CaHPO4。几乎全部由磷酸一钙的一个结晶水组成,没有杂质,含五氧化二磷 45~52%,主要成分为水溶性磷酸一钙,含4~8%的游离酸,不含硫酸钙。呈深灰色或灰白色的颗粒状或粉末状。适宜长途运输和贮存。易溶于盐酸硝酸,溶于水中,几乎不溶于乙醇。受潮后易结块。加热失水(100℃)。吸湿性和腐蚀性较过磷酸钙强,粉状的较易结块。不含铁、铝、锰元素等杂质,所以吸湿后不会有磷酸退化现象发生。常作为高浓度水溶性速效磷肥使用,有效成分含量比过磷酸钙高,用量相对减少,不过对某些喜硫作物如马铃薯及豆科十字花科作物的反应,不如过磷酸钙好,也不宜作种肥和蘸秧根。重过磷酸钙作为肥料用于各种土壤和作物,可作为基肥、追肥和复合(混)肥原料。广泛适用于水稻、小麦、玉米、高梁、棉 花、瓜果、蔬菜等各种粮食作物和经济作物。还用于玻璃制造,塑料稳定性,牲畜辅助饲料。自2021年9月20日起,重过磷酸钙列入《实行铁路优惠运价的农用化肥品种目录》,享受铁路优惠运价。
简介
重过磷酸钙又叫三料过磷酸钙,是一种高浓度的磷肥。属水溶性磷肥,即肥料所含的磷易溶于水,能为植物直接吸收利用。外观呈深灰色或灰白色的颗粒或粉末状。属酸性化学肥料。吸湿性和腐蚀性比过磷酸钙强,故粉末状产品易板结。重过磷酸钙忌碱,它与氧化钙反应,能生成磷酸钙沉淀从而降低肥效。
物化性质
水合物为无色三斜晶系结晶或白色结晶性粉末。相对密度2.22(16℃)。稍有吸湿性,易溶于盐酸硝酸,微溶于冷水,几乎不溶于乙醇。在30℃时,100ml水中可溶磷酸二氢钙1.8g。水溶液显酸性,加热水溶液则水解为正磷酸氢钙。在109℃时失去结晶水,203℃时则分解成偏磷酸钙
碘化钠物为重过磷酸钙(重钙),成分Ca(H2PO4)2,能溶于水,肥效比过磷酸钙(过磷酸钙)高,最好跟农家肥料混合施用,但不能与碱性物质混用,会发生如下反应H2PO4(-) + 2OH(-) = 2H2O + PO4(3-) 生成难溶性磷酸钙而降低肥效。
产品用途
重过磷酸钙适用于肥料,用于各种土壤和作物,可作为基肥、追肥和复合(混)肥原料。广泛适用于水稻、小麦、玉米、高梁、棉花、瓜果、蔬菜等各种粮食作物和经济作物。还用于玻璃制造,塑料稳定性,牲畜辅助饲料。
重过磷酸钙性质、用途与生产工艺
过磷酸钙性质、用途与生产工艺高浓度水溶性磷肥重过磷酸钙又称三料磷肥、重钙,是一种高浓度水溶性磷肥,有效磷五氧化二磷的含量在36%~50%之间,外观为浅灰色的颗粒或粉末,主要成分和过磷酸钙一样为水溶性磷酸一钙,不含硫酸钙,含4%~8%的游离磷酸,呈酸性,粉末状易吸湿、易结块,有腐蚀性,工业上多将其制成粒状,以改善物理性质,制成颗粒状后不易吸湿、不易结块,便于贮存和运输。用磷酸分解磷矿即得重过磷酸钙。磷酸可以来自湿法和热法。磷矿和磷酸原料中所含的铁、铝、镁、锰等杂质太高时,会使产品粘结;湿法磷酸中铁铝离子浓度过高,会使磷酸中氢离子活度降低,因而降低了磷酸分解磷矿的能力。所以,总的来说,与过磷酸钙相比,制造重过磷酸钙对磷矿的要求更高。不宜与碱性物混合,否则会降低磷的有效性。
过磷酸钙过磷酸钙是一种疏松多孔的酸性化学磷肥,由磷矿粉同稀硫酸反应而成的,主要成分是磷酸一钙,含磷量为16%-18%,副成分为硫酸钙,其重量约占50%左右,含磷量低,副成分较多。常温下为灰白色至深灰色粉末,有腐蚀性和吸湿性,经常与潮湿空气接触容易吸湿结块,如贮藏时间长,一部分水溶性磷便会转变为难溶性磷,且湿度、温度越高,这种转变速度越快。过磷酸钙为水溶性磷肥,肥效来得快,既可作基肥,又可作早期追肥或根外追肥,含有大量的硫酸钙,在缺硫的土壤中施用有补充硫营养的作用,适用于各Chemicalbook种农作物,较适用于碱性土壤、微碱性土壤和中性土壤,不宜与生石灰、草木灰等碱性肥料混合施用。不仅能促进作物的生长发育,还能使植物增强抗病、抗旱能力,提早成熟,不易倒伏,对棉花、甜菜甘蔗、小麦有显著增产效果。
热法和湿法生产磷酸热法用磷矿与焦炭在电炉中反应制得白磷,黄磷经融溶燃烧生成五氧化二磷气体,再用水吸收制得磷酸。湿法先用过量的硫酸分解磷矿粉,在反应槽内得到含磷酸和石膏的料浆,用真空过滤除去固体磷石膏,滤下的液体就是稀磷酸。热法因在黄磷生产过程中耗电较多,因而磷酸生产成本较高,国内重过磷酸钙生产厂家大多采用湿法生产磷酸。施用方法重过磷酸钙适用于各种土壤和作物,可作为基肥、追肥和复合(混)肥原料。广泛适用于水稻、小麦、玉米、高梁、棉花、瓜果、蔬菜等各种粮食作物和经济作物;广泛适用于红壤、黄壤、棕壤、黄潮土、黑土、褐土、紫色土、白浆土等各种土质;尤其适合于我国西北、华北、东北地区等干旱少雨地区施用。施用方法与过磷酸钙相同。由于重钙含磷量比较高,因而它的施用量比过磷酸钙要少。因为重过磷酸钙中不含具有硫成分的石膏,所以对喜硫作物,如马铃薯、豆科十字花科作物等的施用效果在等磷条件下,就不及过磷酸钙了。不宜用来蘸秧根,也不宜用来拌种。对于酸性土壤而言,施用前几天最好普施一次生石灰。用途用作经济作物、蔬菜、果树及观赏植物的基肥和追肥重过磷酸钙上下游产品信息
作用
重过磷酸钙的有效施用方法与普通过磷酸钙相同,可作基肥或追肥。因其有效磷含量比过磷酸钙高,其施用量根据需要可以按照五氧化二磷含量,参照普通过磷酸钙适量减少。属微酸性速效磷肥,是目前广泛使用的浓度最高的单一水溶性磷肥,肥效高,适应性强,具有改良碱性土壤作用。主要供给植物和钙元素等,促进植物发芽、根系生长、植株发育、分枝、结实及成熟。可用作基肥、种肥、根外追肥、叶面喷洒及生产复混肥的原料。既可以单独施用也可与其它养分混合使用,若和氮肥混合使用,具有一定的固氮作用
产制
磷矿粉(浆)与硫酸反应,进行液固分离,得到湿法稀磷酸。再经过浓缩得到浓磷酸。浓磷酸与磷矿粉进行混合(化成)反应,反应物料经过堆置熟化、造粒、干燥、筛分、冷却得到产品。
通常由磷酸处理磷矿粉制成,先有硫酸处理磷矿粉,生成磷酸和石膏,然后将石膏分离除去,使磷酸浓缩,再加入适量磷矿物,加热搅拌,充分反应后,再通风干燥,从而制成重过磷酸钙。反应式如下:
Ca10F2(PO4)6+14H3PO4+10H2O─→10Ca(H2PO4)2·H2O+2HF
性质
重过磷酸钙[Ca(H2PO4)2·H2O],简称重钙,也叫三倍过磷酸钙。通常含有效磷(连煤浓安依普晚资包五氧化二磷)40%~50%,主要成分为一水磷酸二氢钙。占我国目前磷肥总产量的1.3%左右。
(1)物化性质;外观灰白色或暗褐色,是高浓度微酸性磷肥,大部分为水溶性五氧化二磷(P2O5),还有少量硫酸钙(CaSO4)、磷酸铁(FePO2)、磷酸铝(AlPO4)、磷酸一镁[Mg(H2PO4)2]、游离磷酸和水等。粉末状重钙易吸潮结块,有腐蚀性,颗粒状重钙性来自状好,施用方便。
(2)农化性质;重钙不含硫酸铁硫酸铝,几乎全部由磷酸一钙组成,在土壤中不发生磷酸退化作用。在碱性土壤及喜硫作物中,重钙效果不如过磷酸钙助害。
酸法磷肥
一种酸法磷肥,由磷酸分解磷矿粉制成的高浓度磷肥,含P2O542%~46%,为普通过磷酸钙的2~3倍,但不含硫酸钙。主要组分是磷酸二氢钙(即磷酸一钙)的水合物Ca(H2PO4)2·H2O和少量游离的磷酸。外观为灰色或灰白色粉料,有吸湿性,受潮后易结块,也可制成颗粒,可作为基肥、追肥和种肥施用,或作为制造含N、Mn、P、Mo等元素的复合肥料的配料。
19世纪70年代初,重过磷酸钙在德国第一次实现工业化生产,产品用作制糖工业的净化剂。但直到20世纪50年代磷酸开始迅速发展,重过磷酸钙才得到发展。自1965年以来,世界年产量(以五氧化二磷计)为5.5~6.5Mt,占磷肥总产量的15%~20%。
制造重过磷酸钙的原料是磷矿粉和磷酸。原料中所含的铁、铝和镁杂质对生产过程和产品质量影响很大,含量过高时,会使产品和生产过程中的中间物料粘结,使物料流动和装卸、运输困难;磷酸中铁、铝、镁离子浓度过高,磷酸中氢离子活性降低,因而分解磷矿的能力也降低。
生产重过磷酸钙的主要反应式为:
Ca5(PO4)3·F+5硫酸+10H2O→3H3PO4+5CaSO4·2H2O+HF↑
Ca5(PO4)3·F+7H3PO4+5H2O→5Ca(H2PO4)2·H2O+HF↑
磷矿与磷酸的用量配比,可根据需要控制产品中五氧化二磷氧化钙的摩尔比来实现,通常为 0.95~1.0(质量比为2.41~2.54)。经济上最佳的配比,需要根据实验决定。
粉状重过磷酸钙的生产过程与过磷酸钙相似。磷矿粉的细度较生产过磷酸钙的更细,一般要求80%~90%通过 200目。浓度(含P2O5)为48%~52%、温度为60~70°C的磷酸与磷矿粉反应0.5~3min,料浆在化成室内停留5~20min,固化物料经切碎后送至熟化仓库,熟化3~4周后即可出厂。
一种直接制造粒状重过磷酸钙的生产方法,从20世纪60年代初开始被广泛采用。浓度为38%~40%的磷酸在2~3个串联的、用蒸汽加热的搅拌式反应器内反应30~120min,温度90~100°C。反应料浆送入造粒机内,与后系统返回的细粒料在造粒机内造粒,再经干燥和筛分,制得粒状产品,粒径约2~4mm。
参考资料
重过磷酸钙.https://www.chemicalbook.com/ChemicalProductProperty_CN_CB4875581.htm.2024-09-25
性质.中国化工企业联盟.2024-09-25
目录
概述
简介
物化性质
产品用途
重过磷酸钙性质、用途与生产工艺
作用
产制
性质
酸法磷肥
参考资料