現代磷化工技術和套用（上）

現代磷化工技術和套用（上）

所屬類別

科技 >> 化工 >> 化工工藝

作者：貢長生 主編 梅毅、何浩明、熊濤、宋錫高 副主編

出版日期：2013年9月 書號：978-7-122-17511-3

開本：16K　787×1092　1/16 裝幀：精 版次：1版1次 頁數：843頁

本書是關於磷化工理論、技術和套用的重要科技專著。從磷礦資源的採選到後續加工，包括磷復肥、無機磷化工和有機磷化工的重要品種的製備原理、生產技術、產品規格和具體套用，都作了全面的介紹和系統的論述。本書立足國情，跟蹤時代，注重發展，著力創新，具有較強的前瞻性、導向性和可讀性。

本書可作為化學化工院校師生及其相關專業的教學參考用書，同時還可供磷化工研究開發的科技人員閱讀參考。

目錄

第一章磷化工發展概況1

第一節磷化工的涵義及其產品的分類1

一、磷化工的涵義1

二、磷化工發展簡史1

三、磷化工產品的分類3

第二節磷化工在國民經濟和高新技術發展中的作用4

一、食品級磷酸及其鹽4

二、飼料級磷酸鹽5

三、電子級磷酸5

四、能源材料磷酸鹽6

五、磷系阻燃劑及其阻燃材料7

六、有機磷農藥8

七、磷系水處理劑8

八、磷酸酯類表面活性劑9

九、含磷藥物和高能物質10

第三節世界磷化工發展的概況11

一、世界磷化工發展的基本態勢11

二、世界磷化工發展的新趨勢和新特點13

三、磷酸鹽工業仍是世界磷化工的主角13

第四節中國磷化學工業的發展和進步14

一、中國磷化學工業的快速發展14

二、中國磷化工產業的科學技術不斷進步16

三、存在的問題和發展對策17

參考文獻18

第二章磷礦資源的成因和儲量19

第一節磷礦床的成因類型及其分布規律19

一、概述19

二、磷礦床的成因類型20

三、磷礦石24

四、磷礦物的分類25

第二節世界磷礦資源的儲量、資源量及其分布特徵28

一、世界磷礦資源28

二、世界磷礦資源分布特徵28

三、國外磷礦資源基本情況30

四、國外磷礦資源開發利用情況32

五、國外磷礦資源開發利用策略35

第三節中國磷礦資源的儲量和分布特徵36

一、中國磷礦資源儲量與資源分布36

二、中國磷礦賦存狀況與資源特點39

三、中國磷礦資源儲量利用情況和資源潛力41

四、國內主要磷資源省份的磷礦資源情況43

第四節磷礦性質與化學加工的關係47

一、磷礦質量的評價47

二、磷酸、磷銨生產對磷礦質量的基本要求51

三、磷礦的反應活性53

參考文獻57

第三章磷礦的開採與選礦58

第一節磷礦開採58

一、磷礦地下開採58

二、磷礦露天開採78

三、中國磷礦的開採現狀與發展趨勢96

第二節磷礦選礦理論基礎98

一、磷礦物的特徵及其可浮性99

二、磷礦物共生礦物的特徵及其可浮性113

第三節磷礦浮選藥劑115

一、浮選藥劑分類與作用115

二、磷礦浮選捕收劑115

三、磷礦浮選調整劑134

四、磷礦浮選藥劑進展144

第四節磷礦選礦工藝與實踐146

一、中國磷礦選礦概況146

二、磷礦的選礦工藝147

三、磷灰石礦選礦工藝特點與實踐149

四、磷塊岩的選礦工藝特點與實踐153

五、磷礦選礦進展與國內外磷礦選礦廠171

參考文獻176

第四章黃磷177

第一節概述177

一、黃磷工業發展簡史177

二、中國黃磷產業現狀與發展178

三、中國黃磷產業發展方向179

四、磷的性質179

第二節電熱法制磷182

一、基本原理182

二、爐內料層結構與熱量分布186

三、電爐熔池的形成及其影響因素189

四、原料對黃磷生產的影響190

五、電熱法制磷工藝流程198

六、工藝設計計算200

第三節黃磷電爐結構206

一、爐體206

二、電極209

三、電極把持及升降裝置211

四、液壓傳動系統214

五、電極密封裝置214

六、短網214

七、水冷卻系統215

八、磷爐變壓器216

第四節制磷電爐操作與管理217

一、制磷電爐工藝技術特性217

二、工藝操作要點217

三、磷爐事故判斷分析及處理223

第五節磷爐氣除塵、冷凝及磷的精製224

一、磷爐氣除塵224

二、磷蒸氣的冷凝228

三、粗磷精製230

第六節黃磷淨化231

一、物理法淨化工業黃磷232

二、化學法淨化工業黃磷235

第七節黃磷生產的節能降耗237

一、磷爐電熱消耗和熱平衡測試238

二、磷爐自動化控制239

三、回收黃磷尾氣作燃料241

四、爐渣餘熱利用242

第八節黃磷生產環境保護與循環經濟244

一、泥磷的回收與利用244

二、磷爐尾氣的淨化與綜合利用251

三、磷鐵的回收與利用259

四、磷爐渣的回收與利用261

五、粉礦的回收與利用263

六、電塵灰的回收與利用264

七、含磷廢水的處理及封閉循環265

第九節黃磷生產安全和職業衛生270

一、黃磷生產危險危害因素270

二、安全和職業衛生防護措施271

三、應急防護設施272

第十節產品用途和質量標準272

一、黃磷及其副產物的用途272

二、產品質量標準274

主要參考文獻274

基礎參考文獻274

第五章熱法磷酸275

第一節磷酸的性質與用途275

一、組成和物理性質275

二、化學性質283

三、工業磷酸的主要用途285

第二節製備原理及生產工藝285

一、熱法磷酸生產技術的發展與變遷285

二、熱法磷酸的製備原理及流程289

三、正磷酸的生產與控制294

四、磷酸脫砷309

五、工業、食品、醫藥級磷酸產品規格與質量標準310

第三節高純磷酸的製備311

一、高純磷酸發展概況311

二、高純磷酸的製備312

三、黃磷燃燒水化直接法製備液晶級電子磷酸的生產工藝與控制313

四、熔融結晶法製備晶片級電子磷酸的生產工藝與控制319

五、產品規格與質量標準321

第四節聚磷酸324

一、組成和性質324

二、聚磷酸的製備326

三、產品規格與質量標準330

四、用途330

第五節職業衛生與安全生產331

一、職業衛生要求331

二、安全生產要求332

第六節熱法磷酸技術的發展趨勢333

主要參考文獻334

基礎參考文獻335

第六章濕法磷酸336

第一節濕法磷酸生產的理論基礎336

一、濕法磷酸生產的化學反應336

二、硫酸鈣在CaSO4H3PO4H2O與CaSO4H3PO4H2SO4H2O體系中的相平衡及

轉化動力學337

三、磷礦的酸分解過程及硫酸鈣結晶過程341

第二節磷酸與磷石膏的過濾分離355

一、過濾基本方程式及套用355

二、濾餅厚度與濾餅洗滌情況討論357

第三節濕法磷酸真空過濾系統氟矽酸鉀（鈉）結垢特性及防治研究358

一、結垢試驗358

二、阻垢試驗結果359

第四節濕法磷酸生產的工藝流程和主要設備360

一、二水濕法磷酸生產的工藝流程360

二、濕法磷酸生產的其他流程363

第五節二水濕法磷酸生產工藝條件的選擇及操作控制365

一、酸解過程工藝條件的選擇365

二、過濾過程工藝條件的選擇及強化途徑370

三、關於P2O5損失371

第六節濕法磷酸主要工藝技術指標的計算372

一、石膏值的計算372

二、三大技術指標的計算372

三、其他工藝指標的計算374

第七節濕法磷酸的濃縮378

一、真空濃縮磷酸的工藝原理379

二、磷酸濃縮的物理化學基礎及含氟廢氣處理380

三、生產流程與主要設備384

四、磷酸濃縮裝置的發展趨勢——雙級蒸發濃縮388

五、磷酸一段濃縮到約40%P2O5工藝390

六、工藝指標與操作條件的選擇390

第八節濕法磷酸的淨化392

一、概述392

二、濕法磷酸主要淨化方法393

三、液液溶劑萃取法淨化濕法磷酸395

四、液液萃取設備402

五、選擇性雜質脫除(淨化前處理或後處理)405

六、國外濕法磷酸淨化流程簡介409

七、我國濕法磷酸淨化技術412

第九節濕法磷酸工藝計算417

一、濕法磷酸的物料、熱量平衡417

二、濕法磷酸主要設備的工藝簡算428

第十節濕法磷酸生產技術的新進展432

一、比利時普萊昂第四代多格多槽濕法磷酸工藝433

二、法國羅納普朗克434

三、美國巴吉爾等溫反應器磷酸工藝435

四、美國多爾傑克布斯（DorrJacbos）改進型同心圓多槳單槽工藝436

五、單槽雙區腰形萃取反應器濕法磷酸新工藝436

六、其他濕法磷酸新技術438

主要參考文獻439

基礎參考文獻441

第七章磷肥與磷復肥442

第一節世界磷肥工業發展概況442

一、化肥的基本定義及磷肥的分類442

二、磷肥工業的發展概況444

第二節磷肥重要品種及其生產技術448

一、過磷酸鈣448

二、磷酸銨473

三、硝酸磷肥496

四、硫基磷酸基複合肥料519

五、熱法磷肥524

六、含磷復混肥和摻混肥543

七、含磷新型肥料565

第三節磷肥與磷復肥的用途581

一、磷在作物中的作用581

二、土壤中磷的轉化與利用582

三、主要磷肥品種的用途584

第四節磷肥工業發展趨勢589

一、基礎磷肥產品呈現多元化格局589

二、提高磷利用率的新技術、新產品不斷湧現590

三、產能產量不斷增長並向磷礦資源地集聚590

四、裝置大型化，原料與能源消耗不斷降低591

五、單一的化肥生產向產業、產品耦合和循環經濟一體化模式轉變591

主要參考文獻592

基礎參考文獻592

第八章正磷酸鹽593

第一節概述593

一、磷酸鹽的重要品種和特性593

二、國內外磷酸鹽工業的生產和發展概況595

三、世界磷酸鹽工業的發展趨勢597

第二節正磷酸鈉鹽598

一、組成和特性598

二、磷酸二氫鈉605

三、磷酸氫二鈉614

四、磷酸三鈉622

五、正磷酸鈉鹽生產的主要設備626

六、正磷酸鈉鹽的套用630

第三節正磷酸鉀鹽638

一、組成和特性638

二、磷酸二氫鉀641

三、磷酸氫二鉀652

四、磷酸三鉀656

五、正磷酸鉀鹽的套用657

第四節磷酸銨鹽658

一、組成和特性658

二、生產原理660

三、磷酸二氫銨660

四、磷酸氫二銨664

五、磷酸銨鹽生產的主要設備666

六、磷酸銨鹽的用途667

第五節正磷酸鈣鹽668

一、組成和特性668

二、生產原理669

三、飼料用二水磷酸氫鈣673

四、牙膏用二水磷酸氫鈣679

五、食品與醫藥用二水磷酸氫鈣684

六、無水磷酸氫鈣686

七、磷酸二氫鈣688

八、磷酸三鈣、羥基磷酸鈣691

九、正磷酸鈣鹽的用途695

第六節正磷酸鋁鹽699

一、組成和特性699

二、磷酸二氫鋁702

三、磷酸鋁705

四、正磷酸鋁鹽的用途710

第七節正磷酸鋅鹽712

一、組成和特性712

二、磷酸二氫鋅713

三、磷酸鋅714

四、正磷酸鋅鹽的套用719

第八節正磷酸錳鹽721

一、組成和特性721

二、酸式磷酸錳721

三、磷酸錳724

四、正磷酸錳鹽的套用726

主要參考文獻726

基礎參考文獻729

第九章焦磷酸鹽730

第一節概述730

一、焦磷酸鹽的重要品種和發展概況730

二、焦磷酸鹽的結構和特性731

第二節焦磷酸鈉鹽734

一、物理化學性質734

二、焦磷酸鈉738

三、酸式焦磷酸鈉745

四、焦磷酸三鈉747

五、焦磷酸三氫鈉747

六、焦磷酸鈉鹽的用途748

第三節焦磷酸鉀759

一、物理化學性質759

二、生產原理759

三、生產方法和工藝操作760

四、消耗定額762

五、質量標準763

六、焦磷酸鉀鹽的用途764

第四節焦磷酸鈣鹽765

一、物理化學性質765

二、生產原理765

三、生產方法和工藝操作767

四、消耗定額768

五、質量標準768

六、焦磷酸鈣鹽的用途768

第五節特殊用途的焦磷酸鹽771

一、焦磷酸鐵771

二、焦磷酸鎂773

三、焦磷酸銅774

四、焦磷酸矽775

五、焦磷酸錫777

主要參考文獻779

基礎參考文獻781

第十章聚磷酸鹽782

第一節概述782

一、聚磷酸鹽的分類和結構782

二、聚磷酸鹽的重要性質784

三、聚磷酸鹽的發展現狀及開發前景786

第二節三聚磷酸鈉787

一、結構和性質787

二、製備原理790

三、生產方法及工藝過程795

四、原料消耗定額798

五、產品用途和質量標準800

第三節三聚磷酸鉀802

一、結構和性質802

二、製備原理802

三、生產方法及設備802

四、原料消耗定額805

五、產品用途和質量標準805

第四節三偏磷酸鈉805

一、結構和性質806

二、製備原理806

三、生產方法及設備807

四、原料消耗定額808

五、產品用途和質量標準809

第五節四偏磷酸鈉812

一、結構和性質812

二、製備方法812

三、產品用途813

第六節六偏磷酸鈉813

一、結構和性質813

二、製備原理818

三、生產方法及設備818

四、原料消耗定額822

五、產品用途和質量標準823

第七節聚磷酸銨824

一、結構和性質824

二、製備原理825

三、生產方法及設備826

四、原料消耗定額833

五、聚磷酸銨的產品用途和質量標準833

第八節其他聚磷酸鹽834

一、聚磷酸鈣834

二、聚磷酸鋁837

參考文獻842