改进的硫铵循环法工艺_-顾春
硫铵生产工艺改进
摘要:针对饱和器法生产硫铵的工艺进行改进，主要是对生产中出现的阻力高、器后氨高、排水量大和酸耗难以控制的特点进行分析，并成功解决。
硫铵工艺的成功改进，不论对经济生产指标还是对建立环保节能型企业的目标都具有重要的意义。
关键词:饱和器法硫铵工艺改造1概述企业中一般均采用喷淋式饱和器，饱和器阻波动较大，“飞料”事故时有发生，严重影响正常生产，同时因为阻力波动时需要临时打开饱和器旁通阀门，造成粗苯循环洗油乳化变质，影响粗苯的正常生产。
由于水平衡难以控制，捕雾效果不好，造成饱和器后管道设备严重腐蚀，成为安全隐患。
2针对以上特点,对所存在的问题进行逐一列举分析2.1满流管堵塞。
母液正常回流才能保障母液系统循环，通过母液在环形室内进行喷洒，才能达到吸收氨气的效果。
然而正常生产中，满硫管经常被晶体堵塞，特别在冬季尤为突出，另外器内焦油沉积堵塞管道也是造成满流管堵塞的主要原因。
2.2系统内水不平衡。
水系统平衡是保障硫铵生产稳定的基础，水系统不平衡不能保证加酸制度有效执行，储槽液位时高时低，大加酸也不能很好量化，同时造成酸耗高、产品颗粒小。
并且，水系统不平衡，直接影响捕雾器操作，导致酸雾、氨气到后续岗位，影响生产。
2.3硫铵出料时发生飞料。
由于加酸制度执行不到位，造成硫铵颗粒较小，当风机风量调节不当时就会造成飞料事故，造成损失。
2.4排水量较大。
硫铵各泵需要用冷却水进行冷却，冷却水经冷却后直接排往下水道。
浪费了水资源的同时又造成了废水的增加，增加了排水系统的负担。
2.5阻力异常升高。
饱和器系统阻力经常异常升高，高时能达到6000pa 左右，造成煤气系统严重波动，影响其他单位生产的同时有可能造成焦炉冒烟，污染周围环境。
经分析发现，饱和器内挂料较多，是造成煤气流通不畅的主要原因。
3工艺改造针对以上几种情况，制定了改造措施，具体如下：3.1由于饱和器满流管内母液流动速度慢，饱和的母液在流动过程中容易析出到满硫管上造成堵塞。
硫铵工段工艺详述
硫铵⼯段⼯艺详述第三章⼯艺详述⼀、硫酸铵⽣产的原理1.硫酸铵⽣成的化学原理氨与硫酸发⽣的中和反应为2NH 3+H 2S04→(NH 4)2S04 ΔH ＝ -275kJ/mol上述反应是不可逆放热反应，当⽤硫酸吸收煤⽓中的氨时，实际的热效应较⼩。
通过实验得知，如氨和游离酸度为7.8％的硫酸饱和母液相互作⽤时，其反应热效应为温度/℃ 47.4 66.3 76.1硫酸铵热效应/(kJ/mo1) 240.9 245.9 249.2⽤适量的硫酸和氨进⾏反应时，⽣成的是中式盐(NH4)2S04，当硫酸过量时，则⽣成酸式盐NH4HS04，其反应为NH 3 + H2S04→酸过量（NH 4）HS04 ΔH ＝ -165kJ/mol 随溶液被氨饱和的程度，酸式盐⼜可转变为中式盐NH 4HS04 + NH 3 → (NH 4)2S04溶液中酸式盐和中式盐的⽐例取决于母液中游离硫酸的含量，这种含量以质量分数表⽰，称之为酸度。
当酸度为1%～2%时，主要⽣成中式盐。
酸度升⾼时，酸式盐的含量也随之提⾼。
饱和器中同时存在两种盐时，由于酸式盐较中式盐易溶于⽔或稀硫酸中，故在酸度不⼤的情况下，从饱和溶液中析出的只有硫酸铵结晶。
由硫酸铵和硫酸氢铵在不同含量的硫酸溶液(60℃)内的溶解度⽐较可知，在酸度⼩于19％时，析出的固体结晶为硫酸铵；当酸度⼤于19%⽽⼩于34%时，则析出的是硫酸铵和硫酸氢铵两种盐的混合物；当酸度⼤于34%时，得到的固体结晶全为硫酸氢铵。
饱和器中被硫酸铵和硫酸氢铵所饱和的硫酸溶液称为母液。
正常⽣产情况下母液的⼤致规格为：密度/(kg/L) 1.275～1.30 w[(NH4)2S04]/% 40～60游离硫酸含量/% 4～6 w(NH4HS04)/% 10～15NH3的含量/(g/L) 150～180母液的密度是随母液的酸度增加⽽增⼤的。
⼆、硫酸铵⽣产⼯艺流程1.⿎泡式饱和器法硫酸铵⽣产⼯艺流程⿎泡式饱和器法硫酸铵⽣产⼯艺流程如图1所⽰。
硫铵工艺技术
硫铵工艺技术硫铵工艺技术是指将硫酸铵与其他化学物质进行反应，制备出硫铵的过程。
硫铵作为一种重要的化肥和助燃剂，广泛应用于农业、工业和草坪管理等领域。
以下是关于硫铵工艺技术的简要介绍。
首先，在硫铵的制备过程中，硫酸铵是不可或缺的原料。
硫酸铵是由硫酸和氨气反应生成的，反应方程式为：2NH3 + H2SO4 -> (NH4)2SO4这个反应需要在适宜的温度和压力下进行，常见的条件是在室温下通过将氨气通入硫酸中来实现。
硫酸铵在水中具有良好的溶解度，因此在制备过程中，可以直接在水中溶解硫酸铵。
这种方法常用于小规模实验室制备或者家庭草坪管理中。
其次，大规模工业生产硫铵的方法是采用铵碱法。
这种方法是将硫酸和铵盐反应生成硫铵。
其中，铵盐可以是氯化铵、硝酸铵等。
相对于硫酸铵溶液，硫酸和铵盐更容易储存和运输。
这种方法适用于大规模的化工厂生产。
此外，对硫铵进行后处理也是非常重要的一步。
硫铵通常含有一定的气味和杂质，因此需要通过脱水、物理分离或者吸附等方法，将硫铵纯化并提高其质量。
对于农用硫铵而言，还要进行颗粒大小的调整，以满足不同作物的需求。
在硫铵工艺技术中，还有一些需要注意的问题。
首先是对环境的影响。
硫铵的制备过程会产生一定数量的废气和废水，其中含有硫化物、氨气等有害物质。
因此，在生产中需要采取相应的处理措施，减少对环境的污染。
另外，硫铵的生产也涉及到能源消耗的问题，因此需要注意能源的节约和利用效率。
总结起来，硫铵工艺技术包括硫酸铵的制备、铵碱法大规模生产、后处理和环境保护等方面。
硫铵作为一种重要的化肥和助燃剂，在农业和工业领域有着广泛的应用。
通过不断改进和提高硫铵工艺技术，可以有效提高硫铵的质量和生产效率，减少对环境的影响，为社会经济的可持续发展做出贡献。
氨法脱硫系统工艺优化分析与应用
氨法脱硫系统工艺优化分析与应用氨法脱硫技术是一种常用于燃煤电厂和工业锅炉中的脱硫技术。
通过将氨水与烟气中的二氧化硫进行反应，将其转化为硫酸铵，从而达到减少空气污染物排放的目的。
在实际应用中，氨法脱硫系统存在一些问题和不足之处，如脱硫效率不高、氨逃逸严重、脱硫废水处理难等，因此需要对其工艺进行优化分析和改进。
一、工艺原理氨法脱硫技术的基本原理是将含有二氧化硫的烟气经过喷雾塔，与氨水进行接触反应，生成硫酸铵颗粒并形成脱硫废水。
其中主要的反应方程式为：SO2 + 2NH3 + H2O = (NH4)2SO3(NH4)2SO3 + H2SO4 = 2NH4HSO4在这个反应过程中，氨水起到了中和和还原作用，将二氧化硫转化为相对无害的硫酸铵颗粒，从而达到净化烟气的目的。
二、系统组成氨法脱硫系统主要由喷雾塔、吸收器、氧化器、堆肥池、除氨设备、再生器和脱硫废水处理设施等部分组成。
喷雾塔是氨法脱硫系统的核心部件，用于将烟气和氨水进行充分接触和反应；吸收器用于收集并处理含有硫酸铵颗粒的烟气；氧化器用于将硫酸铵颗粒转化为硫酸铵；堆肥池用于暂存和处理脱硫废水；除氨设备用于去除脱硫废水中的氨气；再生器用于再生氨法脱硫系统中使用的氨水；脱硫废水处理设施用于处理脱硫废水中的污染物。
三、存在问题虽然氨法脱硫技术已经在国内外的燃煤电厂和工业锅炉中得到广泛应用，但在实际操作中还存在一些问题和难点：1. 脱硫效率不高。
由于烟气中的湿度和温度变化较大，以及烟气中存在着除硫剂的分布不均匀问题，导致氨法脱硫系统的脱硫效率不稳定，难以保证达标排放。
2. 氨逃逸严重。
在氨法脱硫过程中，由于氨水蒸气的挥发和气泡塔的氨泄漏等原因，导致氨气逃逸严重，不仅对环境造成污染，还会引起安全隐患。
3. 脱硫废水处理难。
由于氨法脱硫系统产生的废水中含有大量的硫酸铵和氨，难以直接排放，需要进行专门的处理和再利用。
四、优化分析针对氨法脱硫系统存在的问题和难点，可以从以下几个方面进行优化分析和改进：1. 提高脱硫效率。
硫铵工艺的改进措施
01
燃 料 与 化 工 !"#$ % &’#()*+$ ,-.*#//#/
2.34 5667 8.$4 9: 2.4 7
的晶体容易析出沉积到满流管的内壁。室外温度低 时极易堵塞管道。对饱和器的满流管进行如下改 造：满流管取一定的倾斜角度，增加母液在满流管 内的流动速度，防止硫铵晶体附着。同时，满流槽 加装冲洗水管。改造后满流管未发生堵塞，母液满 流平稳，满流槽内的酸焦油也能及时排出，饱和器 后煤气含氨低于 64 69; < ( = 洗氨效果较为理想， 见表 >。
0112 年 33 月 第 45 卷 第 2 期
燃 料 与 化 工 !"#$ % &’#()*+$ ,-.*#//#/
65
011; 年工程运行实际成本为 69 36 元 7 A 水， 与国内焦化废水处理运行成本 B 元 7 A 水相比，可 节省近一半运行成本。年节约运行成本 3;09 32 万 元。 我公司 &CD 的排放量可减少 211A 7 +， EF4 ? E 减少约 B1A 7 +，挥发酚减少约 B1A 7 +，氰化物减少 约 BA 7 +，环境效益十分显著。废水处理系统运行 后，实现了我公司焦化废水达标排放，大大减轻了 对赣江的污染。
气在环形室内流动，通过母液喷洒吸收煤气中的 氨。母液能否稳定满流直接影响饱和器的正常运 行。生产中满流管常被硫铵晶体堵塞，气温较低时 情形尤为严重；另外 8 排酸焦油时，满流槽底部有 焦油渣沉积，堵塞满流管，母液满流不畅通，饱和 器内液面波动增大，影响煤气洗氨效果，器后煤气 含氨高达 19 15: 7 ( 。
4
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加酸系统存在问题 当母液配酸和大加酸操作时，由于加酸管安装
化工厂硫铵工艺简述
化工厂硫铵工艺简述
由脱硫工序送来的煤气，经煤气预热器预热至60--70℃后，进入喷淋式饱和器上段环形喷淋室，在此煤气被分为左右两股，沿饱和器内壁与内除酸器外壁的环形空间，由前室流向后室，并与逆煤气流向密集喷洒的循环母液充分接触。
被吸收除去氨的煤气在后室汇合成一股，并沿切线方向进入饱和器的内除酸器。
在器内经旋风分离除去夹带的酸雾，经饱和器顶部出口，煤气被引出饱和器送往终冷洗苯。
在饱和器下段结晶室上部的母液，用母液循环泵连续抽出送上段喷淋室循环喷洒，吸收煤气中的氨，并循环搅动母液以改善硫铵结晶过程。
饱和器在生产时，母液中不断有硫铵结晶生成，由上段喷淋室的降液管流至下段结晶室的底部，用结晶泵将其连同部分母液送至结晶槽，然后排放至离心机进行离心分离，滤出母液并用温水洗涤结晶，离心机分离母液与结晶槽满流出的母液一并自流回饱和器下段的母液中。
从饱和器满流口溢出的母液通过插入液封槽的满流管流入满流槽，再由满流槽流至母液贮槽，母液贮槽内贮存的
母液用小母液泵送至后室喷洒进一步吸收煤气中的氨，油库来的硫酸被送入硫酸贮槽将酸送入高位槽，再经流量计计量后自流入满流槽。
饱和器定期加酸及用温水冲洗，所形成的大量母液，由满流槽自流至母液贮槽。
由煤气带入母液中的焦油等杂质形成酸焦油，在饱和器上段喷洒室由满流管流入满流槽；饱和器下段结晶室上部的酸焦油，则经酸焦油排出口排出至满流槽，汇集于满流槽液面上的酸焦油，定时人工捞出。
从离心机卸出的硫铵，由螺旋给料机输送至振动流化床干燥机，先被热风干燥，再被冷风降温后进入硫铵贮斗，然后装袋、称量、缝袋、推运至成品库。
干燥机顶部排出的尾气，经旋风分离器分离并回收尾气中夹带的硫铵颗粒之后排至大气。
焦化厂硫铵饱和器系统的工艺优化
焦化厂硫铵饱和器系统的工艺优化发布时间：2022-10-24T05:47:25.668Z 来源：《新型城镇化》2022年20期作者：胡重阳[导读] 饱和器法硫铵生产工艺普遍存在系统阻力大、预热器清洗频繁、硫铵产品外观差等问题。
陕西黄陵煤化工有限责任公司陕西延安 727307摘要：通过对焦化厂硫铵工序的长期跟踪研究，明确了造成硫铵产率波动的主要因素，在焦化流程和配煤比、煤种相对稳定的情况下，对硫铵产率与剩余氨水蒸氨尾气是否进入饱和器、煤气脱硫装置位置、配煤水分、煤气集合温度等因素之间的关系进行了定性分析，得出了以上各种因素对硫铵产率的影响程度的结论，以便科学安排硫铵的生产，并为同行业解决硫铵产量波动的问题提供参考。
关键词：煤气含氨；配煤水分；煤气集合温度；煤气脱硫；蒸氨饱和器法硫铵生产工艺普遍存在系统阻力大、预热器清洗频繁、硫铵产品外观差等问题。
以某焦化公司硫铵工段为例，该工段的饱和器采用列管式煤气预热器，由于煤气中夹带有粉尘和焦油等杂质，造成饱和器阻力增长快，需要定期拆下清洗，高压水清洗和抽插盲板需要2天时间。
如果运行中的饱和器突发故障，正在清洗的饱和器将不能作为备用。
此外，为有效捕集酸雾，原有设计中3台饱和器的出口总管上装有1个捕雾器。
长期运行后煤气中的杂质不断沉积在捕雾器上，造成出口总管阻力持续上升，最后需要停产清理捕雾器。
1 硫铵生产工艺简介由脱硫工序来的煤气，进入煤气预热器，在此煤气被间接蒸汽加热至55℃，目的是将饱和器中多余的水分蒸发，以保持饱和器内的水平衡。
预热后的煤气在饱和器上段分两股进入环行室，经循环母液喷洒后，其中的氨被母液中的硫酸吸收，煤气沿切线方向进入饱和器内置的旋风式除酸器，再进入饱和器后室，经过母液最后一次喷淋后送往出口总管的捕雾器，然后送至终冷洗苯工段，2影响硫铵产量（产率）因素的分析2.1 剩余氨水蒸氨尾气不进饱和器生产硫铵情况下，影响硫铵产量（产率）因素分析2.1.1 配煤水分对硫铵产量（产率）的影响炼焦生产过程中，配合煤中水分含量的多少，不仅对影响焦炉正常的加热温度和操作规程的执行造成影响，而且对剩余氨水的产生量起决定作用，配合煤中水分含量增加1%，剩余氨水对装煤量的产率也增加1%。
加强工艺调整 提高硫铵制备装置运行质量
加强工艺调整提高硫铵制备装置运行质量作者：程朝阳来源：《科学与财富》2016年第30期摘要：动力车间硫铵制备装置负责回收动力车间和重催车间烟气脱硫后产生的稀硫铵溶液，该装置采用两效蒸发结晶技术，试运行期间从设计到设备都遇到很多问题，对设计中存在的问题又重新进行了改造，从调整工艺和设备运行方面出发，确保硫铵成品连续出料，缓解总厂安全环保的压力。
关键词：动力车间；硫铵制各装置；硫铵成品；安全环保1现状调查1.1工艺说明主要采用两效减压蒸发结晶工艺，蒸发结晶系统由一级分离器、结晶器、稠厚器组成。
稀硫铵液经过预热后进入一级加热器继续加热，热源为低压饱和蒸汽。
加热后的硫铵进入一级分离器，循环蒸发提浓至40 wt%以上，蒸发分离出的一次乏汽作为二级加热器的热源。
提浓后的硫铵浆液进入结晶器，溶液中过饱和的溶质沉积在悬浮颗粒表面，使晶体长大。
晶体流化床对颗粒进行水力分级，大颗粒在下，而小颗粒在上，从流化床底部卸出粒度较为均匀的结晶产品。
当下部晶体流化区比重达到一定要求时，启动硫铵出料泵，建立至结晶器循环，并向稠厚器进料。
稠厚器出来的硫铵溶液再经过双级活塞推料离心机进行脱水后（分离母液自流至母液槽，由母液泵再送至结晶器循环泵出口），得到含水在3%左右的晶粒状硫酸铵。
干燥系统主要由螺旋输送机、流化床干燥器、旋风分离器、送引风机组成。
经离心机出料至螺旋输送机。
再进入到流化床干燥器，脱除水分后的硫铵由翻板阀卸出送到储斗。
干燥硫铵后的热气体与冷却硫铵后的冷空气在流化床干燥器上部汇合，从干燥器顶部引出。
顶部排出的夹带硫铵粉尘的气体，进入旋风分离器进行气固分离，分离下来的硫铵物料经双层阀卸出。
1.2现状调查（1）蒸发结晶系统运行方式不利于结晶器晶体成长控制。
原设计结晶器控制主要有真空度、蒸发量和液位三个变量，并依据比重计来判断成长情况及确定出料时机。
一分在蒸发过程中易达到临近饱和状态，加上其浆液温度在104℃，而结晶器内浆液温度一般在70℃左右，负压在一O.075Mpa，一分向结晶器供料方式为液上方式，进入负压的结晶器内，造成蒸发剧烈，不仅管道易堵，而且形成大量细小晶体进入饱和浆液，形成晶种过多晶体不能长大的环境。
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我国磷资源分类表
矿石类型
资源贮量 矿石量
亿吨
%
钙（镁）质磷块岩
19.1
10.82
硅钙（镁）质磷块岩
80.5
45.64
硅钙质磷块岩
22.3
12.4
磷灰石
32.6
18.52
未分类型磷块岩
21.8
12.62
资源贮量 P2O5量
亿吨
%
4.6
14.4
15.7
49.57
5
15.75
2.2
7.05
4.2
13.23
Ca SO4·2H2O +（NH4）2CO3→CaCO3 ↓+（NH4）2SO4 采用硫铵循环法工艺，由于酸解和石膏的生成反应均在酸解槽中完成,磷矿
中酸不溶物未加分离，最终所产碳酸钙质量更差，仅能用于生产水泥。工 艺 流程如下图所示：
磷矿
硝酸
酸解
石膏
氨、二氧化碳
转化
氨
中和
硫铵液
碳酸钙
硝酸磷肥
浓缩 造粒
规格 折100%
单位 吨 克 吨 吨 吨 度
单耗 0.284
0.1 0.8 180 -0.3 22
单价 3200 600
2 0.2 100 0.6
60000元/人
人
27
21600万元÷56×0.15
单位成本 908.8 60 1.6 36 -30 13.2 989.6 6.0 120.0 80.0 1115.6
2
单价 1115.6
400 3200
2
24000KJ/KG
度
75
0.6
吨
100
1.5
吨
0.02
600
个
20
2
60000元/人
人
168
28000万元÷56×0.15
单位成本 535.5 184.0 448.0 4 20 45.0 150.0 12.0 40.0 1438.5 18.0 75.0 50.0 1531.5 9.0 28.0 42.0 1610.5 2100.0
磷矿
硝酸
酸解
酸解液
冷冻 结晶
酸解渣 硝酸磷肥
浓缩 造粒
酸解母液 氨
中和
硝酸钙 硝铵液
氨、二氧化碳
转化
碳酸钙
硫铵循环法工艺：
将磷矿粉与硝酸及硫铵液加入酸解槽反应：
10HNO3+ Ca5F（PO4）3＋5（NH4）SO4＋SiO2→ 5Ca SO4·2H2O↓ +10NH4 NO3+3H3PO4+ H2SiF6 将料浆过滤以除去石膏，滤液用氨中和后浓缩造粒，可生产水溶率大于90%， 氮磷比为2：1的产品。 石膏可用碳铵进行复分解反应使之生成硫酸铵、碳酸钙：
0.6 600
2
单位成本 4 20
36.0 48.0 40.0 148.0 36.0 30.0 20.0 214.0 18.0 3.0 12.0 247.0 600.0
预期经济效益
名称 规格 数量（万吨/年） 销售单价（元/吨） 销售成本（元/吨） 税、费（元/吨） 销售收入（万元） 毛利润（万元） 所得税（万元） 净利润（万元）
碳酸钙成本估算（20万吨/年） 元/吨
项目 工艺水 其它耗品
电 烟煤 包装袋 小计 工资及附加 制造费用 其中：折旧 制造成本 管理费用 财务费用 销售费用 销售成本 销售价格
规格
单位 吨
单耗 2
24000KJ/KG
度
60
吨
0.08
个
20
60000元/人
人
120
4000万元÷20×0.15
单价 2
3、在沉淀槽用过量5～10%硫酸铵使钙充分沉淀，可降低中和料浆粘度，利 于浓缩造粒，可得到水溶率>90%的硝酸磷肥。
改进的硫铵循环法工艺流程示意图
45-65%硝酸 磷矿
酸解槽
酸解渣 酸解过滤机
排 空
真空泵
洗液槽
碳铵制备塔
二氧 化碳 氨
转化槽
碳酸钙过滤机
碳酸钙
排 空
真空泵
离心机
布袋除尘器 风机
旋风除尘器 碳酸钙(96%)
改进硫铵循环法工业化装置经济评估
建设规模： 硝酸（折100%）： 碳酸钙（工业级）： 硝酸磷肥（28-14-0）
主要原材料消耗： 氨（含硝酸用氨） 磷矿（P2O532%）：
27万吨/年 20万吨/年 56万吨/年
20万吨/年 26万吨/年
硝酸成本估算表（27万吨/年），吨/元
项目 氨 铂网 工艺水 循环水 蒸汽 电 小计 工资及附加 制造费用 其中:折旧 制造成本
硝酸 65% 27（折100%） 自用 1115.6
硝酸磷肥 28-14-0
56 2100 1610.5
0 117600 27412 6853 20559
碳酸钙 ≥ 96%
20 600 247.0
0 12000 7060 1765 5295
合计：年销售收入12.96亿元；净利润2.58亿元；税0.86亿元。
2019/9/15
谢谢大家！
在冷冻法工艺流程中，由于酸解工序采用沉降或离心分离的方法不能充分除去 未分解杂质,四水硝酸钙结晶除夹带部分硝酸外，还有部分磷酸以及未分离干 净的杂质，致转化生成的碳酸钙杂质较多，含量仅93%左右，白度75～85%， 达不到工业碳酸钙的质量要求，其应用范围有限。
目前硝酸磷肥生产大多采用此工艺，工艺流程如下图所示：
将分离出的四水硝酸钙结晶用碳铵进行复分解反应可使之生成硝酸铵、碳酸钙：
CO2+2 NH3+H2O→（NH4）2CO3 Ca（NO3）2 +（NH4）2CO3→CaCO3 ↓+2NH4 NO3 硝酸铵溶液浓缩与中和料浆混合后造粒，可生产（28-14-0）氮磷比为2：1的产 品。用水洗涤碳酸钙，洗液用于碳铵液制备；碳酸钙干燥后用于生产水泥。
冷冻工艺：磷矿用硝酸分解
10HNO3+ Ca5F（PO4）3＋SiO2→5Ca（NO3）2 +3H3PO4+ H2SiF6 将酸解滤液冷却至-5～-10℃，使四水硝酸钙结晶： 5Ca（NO3）2 + 4X H2O →XCa（NO3）2·4 H2O+（5-X）Ca（NO3）2 分离并用硝酸洗涤，分离出60～80%的硝酸钙。分离了硝酸钙结晶后的酸解 母液用氨中和： 3H3PO4+ Ca（NO3）2 +4NH3 → Ca HPO4·2H2O + 2NH4 NO3 +2 NH4 H2PO4 氨中和后料浆浓缩至95～99%，然后用双轴造粒机造粒或用于喷淋造粒，可 生产水溶率60～80%，（28-28-0）氮磷比为1：1的产品，但大多加入钾盐以 生产（15-15-15）或（17-17-17）等系列品种。四水硝酸钙结晶可于生产硝 酸铵钙等系列产品。
改进的硫铵循环法工艺
我们采用改进的硫铵循环法工艺，在生产硝酸磷肥的同时副产工业碳酸钙， 改进后的工艺具有以下几个特点：
1、将酸解与石膏沉淀反应分开进行，即先在酸解槽用硝酸分解磷矿，将酸 解料浆用压滤或真空过滤的方式，使酸不溶物得到比较彻底的分离，然后 在沉淀槽用硫酸铵使钙沉淀，得到高纯度的石膏。
2、在石膏与碳铵进行复分解反应的过程中，采用适宜的工艺条件控制碳酸 钙的粒径、转化率以及充分的洗涤，从而可获得符合工业碳酸钙的质量要 求的产品。
硝酸磷肥工艺存在问题分析
目前成熟且应用最多的硝酸分解磷矿生产硝酸磷肥工艺主要有冷冻法、硫 铵循环法，其副产碳酸钙质量较差仅能用于水泥生产原料。影响碳酸钙质量 的主要原因是酸不溶物、钙、镁、铁、铝的磷酸盐及氟化物等杂质，造成含 量不足。此外，水溶性盐、白度等指标也会影响碳酸钙质量。因此，必须改 进现有硝酸磷肥工艺，才能使副产碳酸钙达到工业碳酸钙质量标准。
借助于大量水的作用,使磷石膏分散、稀释、溶解。此方法处置成本较低,但环境 风险巨大，早期欧洲国家采用较多,目前新建装置已不再采用。
2. 堆置：将磷石膏输送至防渗处理的磷石膏渣埸堆存。此方法处置占地面积大， 成本较高,存有一定环境风险。目前国内湿法磷酸装置大多采用这种方式。开磷 集团将磷石膏返回矿山用于填充采空区是一种经济可行的方法。
3. 综合利用：生产石膏制品，现在不少企业用磷石膏生产石膏板及砌块等产品， 但数量巨大的石膏制品又远离消费中心，运输也存在很大困难,运行成本高。国 内瓮福集团利用磷石膏与碳酸铵反应生产硫酸铵、鲁北化工总厂采用磷石膏分 解制硫酸副产水泥-硫酸循环利用技术等也是磷石膏综合利用的途径，但也都存 在很多问题。
酸解压滤机
38%硫铵液
酸 解 液
洗液
脱钙槽 酸解渣再浆槽 酸解液槽
石膏过滤机
工艺水 石膏
氨
排 空
真空泵
中和槽
碳酸钙再浆槽
粉碎干燥机
热管热风炉
蒸汽
蒸
冷凝器
汽
布袋除尘器
喷
风机
冷
射
却
器
水
蒸汽
旋风除尘器
工艺水收集池
二
一
效
效
蒸
蒸
发
发
器
器
脱钙液槽
中间液槽
浓缩液槽
循环泵
循环泵
高压泵
喷浆造粒机ຫໍສະໝຸດ 热风炉硝酸磷肥 (28-14-0)
改进的硫铵循环法工艺
贵州省化工研究院 顾春光
2013年5月20日
硫酸法分解磷矿
磷矿（氟磷灰石）的主要成分是Ca5F（PO4）3，目前超过70%的磷矿用硫酸法分 解，硫酸法的特点是将石膏简单过滤分离就可获得磷酸。但随着大量含磷石膏对 环境和生态的巨大压力，这一特点已经成为问题，如何处理硫酸法中产生的大量 磷石膏或开发不产生磷石膏的磷矿加工新工艺，从而提高磷矿的资源利用率和减 小加工过程对环境及生态的影响，已经成为磷化工技术开发的核心问题。磷石膏 主要有以下三种处置方式： 1. 排放：利用磷石膏在水中有一定的溶解度的特点，将磷石膏排入河流或海洋中,