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饲料级磷酸氢钙作业指导书编制人：黄强版次：第一版汇泰化工有限公司磷化厂贵州利丰达实业有限公司技术文件饲料级磷酸氢钙作业指导书第2页内容摘要本书介绍了磷酸氢钙的生产流程、过程操作、生产原料和相关的理论基础知识，并介绍国内外磷酸氢钙生产概况和主要技术。本书本着从基础理论出发，紧密联系实际，详细阐述了磷酸氢钙生产的原理、生产的方法。详细介绍我公司所选用的生产方法、工艺流程、所使用的原材料，与及各岗位操作、生产分析方法。本书参照了相关磷酸氢钙书籍，四川川恒化工（集团）有限责任公司饲料级磷酸氢钙系统生产经验及生产数据。供我公司内部人员培训、交流、学习使用。编者：张春2012年7月贵州利丰达实业有限公司技术文件饲料级磷酸氢钙作业指导书第3页编者简介编者于1978年12月生，籍贯：四川宜宾。2001年6月于四川化工职业技术学院毕业。2001年6月进入四川宜宾天原集团氯碱厂盐水精制负责技术管理工作。2005年7月于贵州川恒化工有限责任公司生产系统技术管理、产品研发。2012年4月于贵州利丰达实业有限公司技术部工作，负责10万吨饲料级磷酸氢钙的生产调试及生产管理工作及20万吨/年湿法磷酸生产精细磷酸盐项目的开发工作。贵州利丰达实业有限公司技术文件饲料级磷酸氢钙作业指导书第4页前言饲料级饲料级磷酸氢钙的生产工艺可分为副产加工法和磷矿加工法。前者以动物杂骨为原料,在生产骨胶时副产少量磷酸氢钙,但是自西欧疯牛病之后,该法在不少国家已经受到限制。磷矿加工法分为热法和湿法。热法是电炉法黄磷加工成磷酸,再由磷酸加工成饲料级磷酸氢钙。湿法是用无机酸分解磷矿制取磷酸,然后除去磷酸中的有害杂质,再加工成饲料级磷酸氢钙。我公司选择硫酸法制取湿法磷酸，采用两段中和沉淀法生产饲料级磷酸氢钙，湿法磷酸经过脱硫后,送到一段中和进行磷酸净化,磷酸中所含的氟、铅、砷、铁、铝等杂质生成的沉淀物,经过分离制得肥料级磷酸氢钙。净化后磷酸送至下工序进行二段中和,中和后料浆经过分离、干燥制得饲料级磷酸氢钙产品。本工艺制得的产品纯度高,有害杂质(氟、砷、铅)含量低,对原料质量要求相对较低，所得的产品质量稳定。适用于我国磷矿资源“贫矿多富矿少、难选矿多易选矿少”，和我公司肥料级磷铵与饲料级磷酸氢钙共用一套湿法磷酸系统的特点。鉴于我公司是山东省首套年产3万吨饲料级磷酸氢钙装置、缺乏熟练的操作人员和饲料磷酸氢钙生产控制难度高、产品质量严等特点，特编制饲料级磷酸氢钙作业指导书，仅供公司内部职工学习及培训使用，未经公司书面许可，不得以任何方式复制或扩散至第三方。由于水平有限、时间仓促（本书编辑时间仅20余天），书中可能存在错误和不妥之处，恳切希望广大读者批评指正。联系电话：18385525675；E-mail：854942052@QQ.cn；编者：张春2012年7月贵州利丰达实业有限公司技术文件饲料级磷酸氢钙作业指导书第5页目录第一章磷酸氢钙生产理论基础-------------------------------------------7第一节磷酸氢钙概述-------------------------------------------------------7第二节磷酸氢钙物理化学性质-------------------------------------------8第三节磷酸氢钙用途-------------------------------------------------------11第四节磷酸氢钙生产原理-------------------------------------------------12第五节磷酸氢钙生产方法-------------------------------------------------17第二章汇泰化工饲料级磷酸氢钙生产装置----------------------------32第一节饲料级磷酸氢钙生产装置简介----------------------------------32第二节饲料级磷酸氢钙脱氟工段工艺流程简图----------------------33第三节饲料级磷酸氢钙成品工段工艺流程简图----------------------34第三章饲料级磷酸氢钙生产原料----------------------------------------35第一节磷矿石----------------------------------------------------------------35第二节石灰-------------------------------------------------------------------39第三节碳酸钙----------------------------------------------------------------41第四章饲料级磷酸氢钙脱氟工段操作规程----------------------------43第一节脱硫岗位操作规程-------------------------------------------------43第二节一段脱氟岗位操作规程-------------------------------------------47第三节压滤岗位操作规程-------------------------------------------------52第四节二段脱氟岗位操作规程-------------------------------------------54第四节澄清岗位操作规程-------------------------------------------------57第五章饲料级磷酸氢钙成品工段操作规程-----------------------------59第一节中和岗位操作规程--------------------------------------------------59贵州利丰达实业有限公司技术文件饲料级磷酸氢钙作业指导书第6页第二节离心岗位操作规程--------------------------------------------------62第三节烘干岗位操作规程--------------------------------------------------65第四节成品包装岗位操作规程--------------------------------------------67第五节回收岗位操作规程--------------------------------------------------70第六节化灰岗位操作规程--------------------------------------------------73附录1饲料级磷酸氢钙国家标准----------------------------76附录2饲料级磷酸氢钙系统2007年9月生产分析-------------89附录3饲料级磷酸氢钙系统2007年11月生产分析------------94附录4饲料级磷酸氢钙系统2007年12月生产分析------------99贵州利丰达实业有限公司技术文件饲料级磷酸氢钙作业指导书第7页第一章磷酸氢钙生产理论基础第一节磷酸氢钙概述磷酸氢钙（磷酸二钙dicalciumphosphate）,工业上称沉淀磷酸钙，简称沉钙（DCP）。它是由石灰乳或石灰石细粉悬浮液与磷酸反应，沉淀物经过滤、干燥、粉碎制得的。其主要成分是二水磷酸氢钙，分子式CaHPO4.2H2O，分子量172.09。早在1867年Way就提出磷酸氢钙可以用作肥料，纯粹的可以作为动物饲料添加剂。磷酸氢钙是硝酸磷肥、氨化过磷酸钙及其复合肥的常见组分。因其生产成本高限制了磷酸氢钙在肥料了的应用，除非有廉价的副产盐酸和工业废酸供应。通常加工成经济效益较好的饲料级、牙膏级、食品级等磷酸氢钙产品。磷酸氢钙在肥料、饲料、牙膏、食品、药品、陶瓷、电器等领域中有着广泛的应用，因而成为世界上年产百万吨P2O5的大工业部门，在国民经济中具有重要的地位。二次世界大战前，人们用含有磷的鱼粉、骨粉作为动物饲料的无机盐添加剂，用石灰粉等作为基料制牙膏、牙粉以及洁齿剂。至二次大战前期，美国田纳西流域管理局＜T.V.A＞首先用热法磷酸为原料生产饲料用磷酸氢钙。1945年由于解决了磷矿和磷酸制备中的脱氟工艺技术，脱氟磷酸盐开始工业化生产，美国建造了规模为5万吨/年的迥转窑烧结制脱氟磷酸盐工厂，1951年又建造了一套9万吨/年的工厂。用热法磷酸制沉淀磷酸钙的生产，在此时也得到了较大发展。苏联在本世纪六十年代前后也开始生产饲料级磷酸盐。我国精细磷酸盐发展较晚，六十年代初期，上海中国化学工业社，开始贵州利丰达实业有限公司技术文件饲料级磷酸氢钙作业指导书第8页制牙膏用磷酸氢钙，江苏连云港红旗化工厂于1964年建成年产1000吨饲料级磷酸氢钙和年产1200吨牙膏级磷酸氢钙车间。此后随着生产工艺的成熟及产品质量的提高，磷酸氢钙逐步成为饲料中磷、钙补充剂的主导产品。第二节磷酸氢钙的物理化学性质1.2.1一般物理性状磷酸氢钙为干燥、松散的粉末结晶体，用湿法磷酸制得的产品，因含有杂质，通常肥料级产品为灰白色或灰黄色，饲料级产品为白色或灰白色。容重为0.86~0.87t/m3。产品呈中性，吸湿性小，贮存、运输、施用均较方便；产品在水含量很低时（1%以下）其松散性良好，当含水量为9%时就不能撒播。1.2.2晶体结构磷酸氢钙有二水磷酸氢钙（CaHPO4·2H2O）和无水磷酸氢钙（CaHPO4）两种。常用的是二水物，纯二水物含41.25%P2O5，无水物含52.17%P2O5，二水物为单斜晶体，密度2.31g/cm3，稍溶于水，（在25℃的100ml水中只能溶解0.136g)易溶于酸，不溶于乙醇，能溶于柠檬酸铵溶液，无水物为三斜晶系，密度2.89g/cm3，在柠檬酸铵溶液中的溶解度较小。相对密度:CaHPO4.2H2O16.5℃2.306CaHPO416℃2.892CaHPO4100℃2.886CaHPO4152℃2.881晶格常数CaHPO4.2H2O，a=1.047nm,b=1.515nm,c=0.637nm,β=150ο8＇贵州利丰达实业有限公司技术文件饲料级磷酸氢钙作业指导书第9页溶解度积（25℃）CaHPO4.2H2O[Ca2＋][HPO42－]=2.18×10－7（pKsp=6.66）熔点CaHPO4.2H2O109℃（失去一个结晶水）CaHPO4.2H2O在水中的溶解度：25℃不含CO2的水可溶0.136g/L,25℃CO2饱和水溶液可溶0.561g/L。磷酸氢钙在40℃磷酸水溶液中的溶解度如图1.2.1所示；1.2.3CaO—P2O5—H2O溶解图在CaO—P2O5—H2O体系中，温度低于36℃时，二水物是稳定的，高于36℃时则无水物是稳定的，40—50℃二水物沉淀成介稳相，高于此温度可沉淀出无水物。由图1.2.2表示40℃时介稳相CaHPO4.2H2O和稳定相图1.2.140℃时CaHPO4.2H2O、CaHPO4在磷酸水溶液中的溶解度图1.2.240℃时CaO—P2O5—H2O体系中介稳相CaHPO4.2H2O与稳定相CaHPO4的溶解度贵州利丰达实业有限公司技术文件饲料级磷酸氢钙作业指导书第10页CaHPO4溶解度。图1.2.3表示在同样温度下CaHPO4.2H2O转变成CaHPO4的转化速度。由图可知，液相中的P2O5浓度越高，介稳二水物转化为稳定无水物越快，这对肥料磷酸氢钙生产具有重要意义，因为二水物在溶液中发生相变失去结晶水引起产品中柠檬酸铵溶性有效P2O5含量明显降低（可达50%）。图1.2.4表明，当溶液中P2O5浓度极低时（溶液PH由6.4升至8.0或更高时），CaO—P2O5—H2O体系固相中生成更多的碱性磷酸盐，同时产品的有效率降低。二水磷酸氢钙属热敏性物质，结晶水可因受热而脱去，温度高不仅脱水速度快，而且也完全，在常压下，加热1小