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第一节 过磷酸钙

  过磷酸钙是世界上最早生产的磷肥品种,通常称为普通过磷酸钙,简称普钙。为深灰色、 灰白色、淡黄色等疏松粉状物。其主要成份为磷酸一钙[Ca(H2PO4)2·H2O]和硫酸钙(石膏)。 含有效磷(以五氧化二磷计)为12~20%,是一种水溶性的速效磷肥,对不同土壤中的各种作物都 具有很好的肥效。过磷酸钙的生产方法是用硫酸分解磷矿,把磷矿中难溶液性的磷酸盐转变成 为能被植物吸收的易溶于水的磷酸一钙。过磷酸钙的生产,要经过矿石的粉碎研磨,制备料浆、 料浆固化、鲜肥熟化几个阶段。其生产工艺有两种,一种是稀酸矿粉法(简称干法),另一种是 浓酸矿浆法(简称湿法)。干法生产的过程是:先将磷矿石粉碎干燥,并研磨至一定细度(90% 通过100目筛),再将磷矿粉加入专用的立式或卧式混合器中,与事先稀释到一定浓度(通常为 50~60%)并降至室温的硫酸混合,经数分钟激烈地搅拌使磷矿粉初步分解,制成含有磷酸一 钙的浆状混合物(料浆)。湿法生产的过程是:先把磷矿石粉碎加水研磨成含有一定水份(约含 水26~29%),矿粉达到一定细度(90%通过100目筛)的矿浆,把磨好的矿浆加入专用的立式或 卧式混合器中与浓硫酸(浓度92.5~98.3%)混合,经数分钟激烈地搅拌使磷矿粉初步分解,制 成含有磷酸一钙的浆状混合物(料浆)。干法或湿法制得的料浆,可在特制的回转化成室中固 化,固化后的鲜肥由机械切削打碎后运出(称运转化成);也可在专用皮带机上固化,固化后 的鲜肥打碎后运出(称到带化成)。在熟化库内或露天堆放1~2周进行熟化,熟化过程中要对 鲜肥进行数次翻倒,以降低鲜肥的温度,使没有分解的少量磷矿粉继续分解,使鲜肥变得疏 松,并使部分水份蒸发,以制成合格的过磷酸钙产品。1974年以后,黑龙江省的过磷酸钙全 部采用机械化生产,其干法工艺流程以安达磷肥厂为代表,湿法工艺流程以富裕县磷肥厂为 代表。
    黑龙江省的过磷酸钙生产是从50年代初开始的。1952年7月,哈尔滨市原地方国营松江化 学厂利用本厂骨胶副产品脱胶骨块与硫酸混合搅拌,试制过磷酸钙成功。1953年3月,该厂建 成了1套以国产昆阳磷矿和进口越南磷矿为原料,年产1万吨土法过磷酸钙生产装置。生产时, 将磷矿用碾子加工成粉状,运到室外。在长6米、宽2米、深1.5米的地坑内衬有铅板的木槽中, 将水注入木槽后倒入硫酸,将槽中的硫酸调至需要的浓度(测其波美度及温度后换算)后,将 矿粉投入地槽,搅拌制成料浆。料浆在地槽内自然固化后挖出,运往大堆熟化。当时该厂共 有地槽6个,日产量只有几十吨。1956年新上1台间歇操作的罗茨混合器和两个30立方米的砖 制化成室,用罗茨 混合器制料浆,在化成室中固化,固化后将鲜肥挖出,运至大堆熟化。该 装置为半机械化生产,设计能力为年产3万吨。
    1957年,该厂在阿什河西岸新厂址上了1套由苏联籍工程师聂伯森设计、由三浆立式混合 器及运转化成室组成年产3万吨干法过磷酸钙的生产装置。该装置设计为连续机械化生产,能 力为年产3万吨。1964年,哈尔滨化工总厂对过磷酸钙生产装置进行了全面技术改造,使这套 机械化生产装置投入使用,并使生产能力达到年产5万吨。
    1970年,安达县磷肥厂年产2.5万吨的球磨机磨矿、卧式混合器制浆、皮带化成机固化、 熟化仓库熟化的干法过磷酸钙生产装置投产。以后,林甸县、青冈县、杜尔伯特蒙古族自治 县、依安县、肇东县、肇源县、肇州县、克东县等磷肥厂及齐齐哈尔榆树屯化工厂过磷酸钙 车间于1972年底以前相继投产。当时省内生产过磷酸钙所用的磷矿,均为进口摩洛哥、约旦、 突尼斯等国的磷矿粉,因此各厂均未有磷矿粉碎设备。由于这种生产方法劳动强度大,生产 环境恶劣,产品质量不稳定,1972年林甸县磷肥厂建设了固定化成室,青冈县磷肥厂、肇源 县磷肥厂上了固化料浆用的专用车箱(称为车箱化成)。这些改进,稳定了产品质量,但鲜肥 仍需人工挖出,工人的劳动强度仍然很大,环境也很差。1973年以后,林甸县、肇东县、肇 州县磷肥厂建成运转化成室,肇源县、依安县、杜蒙自治县磷肥厂建成皮带化成,实现了生 产的连续化和机械化。1974年由于进口磷矿粉提价,黑龙江省过磷酸钙生产被迫改用国产磷 矿石,为此各厂又相继增加磷矿石的破碎装置。1976年,林甸县磷肥厂把过磷酸钙的干法生 产工艺改成湿法生产工艺。肇源县、肇州县、双城县、杜蒙自治县磷肥厂也将过磷酸钙的干 法改为湿法生产。1976年,安达磷肥厂建成1套年产10万吨,风扫磨磨矿的干法皮带化成过磷 酸钙生产装置。1983年青冈县磷肥厂过磷酸钙的车箱化成改造为运转化成。1982年以后,各 厂的过磷酸钙车间都建了熟化库,设置了过磷酸钙生产中所排放的含氟废气的洗涤装置。