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第一章磷矿及磷矿粉4

1.1 磷矿石4

1.1.1 磷灰石4

1.1.2 磷块岩7

1.1.3 磷矿质量的评价8

（一）磷矿的品位8

（二）磷矿中有害杂质含量9

（四）磷矿的反应活性，抗阻缓性及发泡性12

（三）磷矿的可选性12

（五）磷矿质量的综合评价14

1.1.4 磷酸、磷铵生产对磷矿质量的基本要求15

（一）国外商品磷矿的要求15

（二）我国酸法磷肥用矿的要求16

1.2 磷矿粉的制备16

1.2.1 磷矿石的粗碎和中碎16

1.2.2 磷矿的研磨细度17

1.2.3 磷矿石的干法粉碎18

1.2.4 磷矿石的湿法粉碎19

（一）湿法粉碎流程21

（二）湿法粉碎的操作控制21

（三）湿法粉碎主要设备的特点23

1.2.5 湿法粉碎与干法粉碎（风扫磨）的比较23

第二章湿法磷酸25

2.1 湿法磷酸生产的基本原理25

2.1.1 湿法磷酸生产的化学反应25

（二）硫酸钙在CaSO4—H3PO4—H2O三元体系的相平衡26

（一）硫酸钙的结晶形态26

2.1.2 硫酸钙在CaSO4—H3PO4—H2O与CaSO4—H3PO4—H2SO4—H2O体系的相平衡与转化动力学26

（三）硫酸钙在CaSO4—H3PO4—H2SO4—H2O四元体系的相平衡27

（四）CaSO4—H3PO4—H2O体系转化动力学28

2.1.3 磷矿的酸分解过程及硫酸钙结晶过程30

（一）磷矿的酸分解过程30

（二）硫酸钙的结晶过程31

2.1.4 磷酸与磷石膏的过滤分离38

（一）过滤基本方程式及应用38

2.2.1 二水湿法磷酸生产的工艺流程41

（二）滤饼厚度与滤饼洗涤情况讨论41

2.2 湿法磷酸生产的工艺流程41

2.2.2 湿法磷酸生产的其它流程44

（一）半水物法制湿法磷酸44

（二）再结晶法制湿法磷酸44

2.3 二水湿法磷酸生产的操作控制46

2.3.1 酸解过程工艺条件的选择46

（一）液相SO3浓度46

（二）反应温度47

（三）液相P2O5浓度48

（四）料浆液固比48

（五）回浆49

（六）搅拌强度50

（七）反应时间50

（八）矿粉细度50

（五）适当提高洗液温度51

（四）防止壁效应51

（三）调节好洗涤分布器的位置51

（一）适当提高过滤真空度51

2.3.2 过滤过程工艺条件的选择及强化途径51

（二）选择适宜的滤饼厚度51

（六）利用添加剂提高过滤速率52

（七）选择合适的滤布52

2.3.3 关于P2O5损失及淤渣52

（一）P2O5损失52

（二）淤渣的产生及处理方法52

2.4.1 石膏值的计算53

2.4 湿法磷酸生产主要工艺技术指标的计算53

2.4.2 三大技术指标的计算54

2.4.3 其它工艺指标的计算55

第三章温法磷酸的氨中和60

3.1 磷酸铵体系的性质60

3.1.1 固体磷酸铵的物化性质60

（一）磷酸一铵60

（二）磷酸二铵61

（一）NH3—H3PO4—H2O三元体系溶解度图62

3.1.2 NH3—H3PO4—H2O三元体系的性质62

（三）磷酸一铵和磷酸二铵的比较62

（二）磷酸氨化溶液的蒸气压64

（三）磷酸氨化料浆的中和度（NH3/H3PO4摩尔比）和pH值之间的关系64

（四）湿法磷酸氨化料浆的粘度66

3.2 湿法磷酸氨化的反应和析出的固相67

3.3 湿法磷酸氨化过程的物料和热量计算69

3.3.1 物料计算69

3.3.2 热量计算73

3.4 湿法磷酸的氨中和流程74

3.4.1 槽式中和流程74

3.4.2 采用快速氨化蒸发器的中和流程75

3.4.3 管式中和反应器和加压中和反应器76

3.5 中和过程操作条件的选择77

3.5.1 中和度77

（四）中和度对料浆粘度的影响78

（三）中和度对P2O5水溶率和有效率的影响78

（二）中和度对氨损失和氟逸出率的影响78

（一）中和度对磷铵产品组成的影响78

3.5.2 料浆温度79

3.5.3 磷酸浓度79

3.5.4 停留时间80

3.5.5 搅拌强度80

第四章中和料浆的浓缩81

4.1 利用NH3—H3PO4—H2O体系溶解度图分析磷铵料浆浓缩过程81

4.2 磷铵料浆的蒸发脱水82

4.2.1 传热的基本方程式83

4.2.2 溶液沸点和传热温差的损失85

4.2.3 多效蒸发概述86

（一）多效蒸发的优点86

（二）多效蒸发效数的限制87

（三）多效蒸发加料方式87

（四）蒸发器的生产能力和蒸发强度88

4.2.4 双效蒸发料浆浓缩计算举例89

4.2.5 影响蒸发器生产强度的因素92

4.3.1 料浆浓缩时加热器管壁结垢少且易于清洗的原因93

4.3 中和料浆浓缩过程加热器管壁结垢问题93

4.3.2 料浆浓缩时减少加热器管壁结垢的措施94

4.4 中和料浆浓缩的工艺流程95

4.5 料浆浓缩过程操作条件的选择96

4.5.1 料浆终点浓度96

4.5.2 加热蒸汽压力98

4.5.3 末效真空度98

第五章湿法磷酸的浓缩100

5.1 真空浓缩磷酸的工艺原理101

5.2.2 固体沉积103

5.2 磷酸浓缩的物理化学及含氟气体处理103

5.2.1 腐蚀103

5.2.3 蒸汽的逸出104

5.2.4 氟的吸收105

5.3 生产流程和主要设备106

5.3.1 生产流程106

5.3.2 主要设备108

5.4 工艺指标和操作条件的选择109

5.5.2 停车步骤111

5.5 开停车及注意事项111

5.5.1 开车步骤111

5.5.3 清洗步骤112

5.5.4 注意事项112

第六章磷铵料浆的造粒和干燥113

6.1 磷铵料浆造粒和干燥的基本原理113

6.1.1 磷铵料浆成粒机理113

6.1.2 粒状磷铵干燥原理114

（一）湿气体的性质114

（三）干燥速率及其影响因素117

（二）湿物料的性质117

6.1.3 干燥器的物料和热量衡算118

（一）物料衡算118

（二）热量衡算119

（三）气体进出干燥器状态的确定120

（四）干燥器的热效率与干燥效率120

（五）喷浆造粒干燥过程物热衡算举例120

6.2.1 喷浆造粒干燥过程的质量与热量交换123

6.2 喷浆造粒干燥过程分析123

6.2.3 料幕密度与筒体最佳转速124

6.2.2 喷浆造粒干燥过程的稳定性124

6.2.4 干燥机填充系数125

6.2.5 烟道气在干燥机中的分布125

6.3 固体磷铵生产流程125

6.3.1 喷浆造粒干燥流程125

6.3.2 氨化造粒流程128

6.3.3 喷雾干燥流程130

6.4.1 料浆喷雾器工作状况131

6.4 喷浆造粒干燥操作条件的选择131

6.4.2 干燥机热风进口温度132

6.4.3 干燥机出口尾气温度132

6.4.4 浓缩料浆含水率132

6.4.5 返料倍数133

6.4.6 维持干燥机头微负压133

（二）硫磷铵的物理化学性质134

（一）硫酸铵的物理化学性质134

7.1.2 硫酸铵及硫磷铵的物理化学性质134

7.1.1 硫酸铵及硫磷铵肥料134

7.1 硫磷铵134

第七章硫磷铵及磷石膏制硫铵134

7.1.3 硫磷铵肥料生产工艺技术136

（一）产品规格和配料图136

（二）工艺流程136

7.2 磷石膏制硫酸铵138

7.2.1 石膏法硫酸铵的物理化学基础139

（一）石膏转化反应的化学平衡139

（二）反应的速度问题140

（三）碳酸铵溶液的制备141

（四）碳酸钙结晶142

（五）硫酸钙与硫酸铵生成复盐的问题142

（六）磷石膏含有的杂质对石膏法硫酸铵过程的影响144

7.2.2 工艺流程及主要工艺指标145

（三）过滤机148

（二）转化反应器148

（一）吸收塔148

7.2.3 主要设备148

（四）蒸发结晶器152

7.2.4 磷石膏制硫酸铵的经济问题153

第八章磷酸、磷铵生产的三废治理154

8.1 磷酸、磷铵生产中的污染问题154

8.1.1 水质的污染154

8.1.2 大气的污染155

（一）氟化物155

（二）氨155

（三）粉尘155

8.1.3 磷石膏的污染155

8.2 污水及废气的处理和利用156

8.2.1 磷酸、磷铵生产中的污水处理156

（一）一般的处理方法156

（二）磷酸系统污水封闭循环工艺156

（一）含氟气体吸收过程的特点157

8.2.2 含氟废气的吸收和利用157

（二）含氟废气的吸收158

（三）含氟废气吸收液的回收利用158

8.2.3 其它废气与粉尘的回收利用160

（一）NH3160

（二）粉尘160

8.3 磷石膏的处理和利用160

（一）干法排渣与堆存161

8.3.2 堆置存放161

8.3.1 直接排入江河、大海161

（二）湿法排渣与堆存162

8.3.3 磷石膏在工业上的应用163

（一）磷石膏制石膏粉与石膏板163

（二）磷石膏用于生产硫酸铵166

（三）磷石膏用于制硫酸、水泥166

（四）磷石膏用作水泥缓凝剂170

8.3.4 磷石膏在农业上的应用171

（一）磷石膏是一种以硫、钙为主的肥料171

（三）磷石膏的施用原则172

（二）磷石膏在改良土壤上的作用172

第九章磷酸与磷铵的工艺计算174

9.1 国际单位制与单位换算174

9.1.1 国际单位制174

9.1.2 单位换算174

9.1.3 化工中应废除的常用计量单位174

9.1.4 化工过程主要参数及换算176

9.2.1 物料衡算177

9.2 物料衡算与热量衡算的基本方法177

9.2.2 热量衡算179

9.3 湿法磷酸的物、热衡算186

9.3.1 二水湿法磷酸的物料衡算186

9.3.2 湿法磷酸的热量衡算194

9.4 固体磷铵的物、热衡算199

9.4.1 固体磷铵的物料衡算199

9.4.2 固体磷铵的热量衡算205

9.4.3 小时物料平衡图和热量平衡图212

9.5.1 酸解槽213

9.5 主要设备的工艺计算213

9.5.2 盘式过滤机216

9.5.3 中和反应器217

9.5.4 料浆浓缩加热蒸发器219

9.5.5 喷浆造粒干燥机220

第十章复混肥料的生产工艺与操作222

10.1 生产复混肥料的原料222

10.2 原料及其混合物的临界相对湿度222

10.3 肥料及其原料的相合性223

10.3.3 具有“有限可配性”的肥料224

10.3.1 具有“可配性”的肥料224

10.3.2 具有“不可配性”的肥料224

10.4 生产复混肥料的工艺过程原理226

10.4.1 造粒机理227

10.4.2 造粒条件的选择227

（一）造粒过程的水分-温度关系227

（二）评价造粒过程好坏的指标229

10.4.3 干燥过程230

（三）造粒机操作点的选择230

（一）干燥曲线231

（二）干燥机中的造粒232

10.5 复混肥料的性质和成品的质量要求233

10.5.1 颗粒肥料的特性233

10.5.2 复混肥料的物理性质234

（一）吸湿性234

（二）结块235

（二）颗粒硬度236

（一）颗粒粒度分布236

10.5.3 几个有用的物性数据236

（三）堆密度237

（四）休止角238

（五）临界相对湿度238

（六）结块性238

（七）熔点238

10.5.4 复混肥料的质量要求238

10.6 复混肥料的生产工艺及操作技术239

（一）工艺流程及流程叙述240

10.6.1 尿素—磷酸铵—氯化钾系团粒法复混肥料生产工艺及操作技术240

（二）原料及其要求242

（三）工艺和设备条件的选择242

10.6.2 氯化铵—磷酸—铵—氯化钾的造粒和干燥247

（一）氯化铵—磷酸—铵物料的造粒247

（二）造粒物料的干燥248

10.6.3 料浆法制造复混肥料工艺248

（一）料浆造粒法制尿素—磷酸—铵—氯化钾三元复混肥料249

（二）管式反应器制粒状复混肥料工艺250

10.6.4 肥料的挤压造粒工艺251

10.6.5 掺合肥料252

10.7 复混肥料的工艺计算253

附表1 常用单位换算表257

附表2 磷酸、硫酸及氢氟酸溶液的标准生成热265

附表3 磷酸、硫酸溶液的比热容266

附表4 一些物质的标准生成热和热容268

附表5 磷酸一铵、磷酸二铵等八项国家标准简介269