氮肥、磷肥及钾肥生产原料

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氮肥、磷肥和钾肥的化学成分及其主要作用

氮肥、磷肥和钾肥的化学成分及其主要作用

氮肥、磷肥和钾肥的化学成分及其主要作用
分类化学成分主要作用
氮肥含氮化合物:尿素[CO(NH2)2]、氨水
(NH3·H2O)、铵盐如碳酸氢铵
(NH4HCO3)和氯化铵(NH4Cl),以及
硝酸盐如硝酸铵(NH4NO3)和硝酸钠
(NaNO3)等。

氮是植物体内蛋白质、核酸和叶绿素的组
成元素。

氮肥有促进植物茎、叶生长茂盛,
叶色浓绿,提高植物蛋白质含量的作用。

磷肥磷酸盐:磷矿粉[Ca3(PO4)2]、钙镁磷肥(钙
和镁的磷酸盐)、过磷酸钙[Ca(H2PO4)2(磷
酸二氢钙)和CaSO4的混合物]等。

磷是植物体内核酸、蛋白质和酶等多种重
要化合物的组成元素,磷可以促进作物生
长,还可增强作物的抗寒、抗旱能力
钾肥硫酸钾(K2SO4)、氯化钾(KCl)等钾在植物代谢活跃的器官和组织中的分布量较高,具有保证各种代谢过程的顺利进行、促进植物生长、增强抗病虫害和抗倒伏能力等功能。

复合肥生产工艺介绍

复合肥生产工艺介绍

复合肥生产工艺介绍复合肥是一种将多种营养元素以及添加剂按照一定比例混合制成的肥料,通过为作物提供全面、均衡的营养,能够提高作物产量和品质。

复合肥的生产工艺主要分为两个步骤:混合和颗粒化。

混合是指在一定比例下将不同的原料进行充分的混合。

复合肥的原料主要包括氮肥、磷肥、钾肥以及微量元素等。

氮肥一般包括尿素、铵盐、硝酸铵等;磷肥一般包括磷酸二铵、磷酸二氢铵等;钾肥一般包括氯化钾、硫酸钾等;微量元素一般包括锌、硼、铁等。

在混合过程中,根据作物的需求和土壤的状况,合理地调整不同肥料的比例,使得复合肥的营养成分能够满足作物的需要。

颗粒化是指将混合好的肥料进行成型,制成颗粒状的肥料。

颗粒化可以提高肥料的稳定性和使用方便性。

颗粒化的方法主要包括滚球法、板球法和喷雾法。

滚球法是将混合好的肥料放入滚球机中,通过滚动的方式形成颗粒。

滚球机主要由转筒和翻板组成,转筒不断旋转,混合好的肥料在转筒内不断滚动,最终形成颗粒状的肥料。

板球法是将混合好的肥料放入扁平板机中,通过振动的方式形成颗粒。

扁平板机由扁平的板块组成,混合好的肥料在板块上不断振动,最终形成颗粒状的肥料。

喷雾法是将混合好的肥料溶液通过喷雾器喷洒在干燥室中,通过干燥的过程形成颗粒。

喷雾器将溶液均匀地喷洒在干燥室中,然后通过热风或真空等方式将水分蒸发,最终形成颗粒状的肥料。

在颗粒化的过程中,根据不同的需求和要求,可以添加一些添加剂。

添加剂主要包括润湿剂、粘合剂和硬化剂等。

润湿剂能够提高颗粒化过程中的湿润性,使得肥料能够更好地形成颗粒。

粘合剂能够增加颗粒的粘合力,使得颗粒更加坚固。

硬化剂能够提高颗粒的硬度,使得颗粒更加耐储存。

综上所述,复合肥的生产工艺主要包括混合和颗粒化两个步骤。

通过合理调配原料的比例和添加适当的添加剂,能够生产出满足作物需求的优质复合肥。

同时,不同的颗粒化方法也能够提高肥料的稳定性和使用方便性。

氮肥磷肥钾肥的区别方法

氮肥磷肥钾肥的区别方法

氮肥磷肥钾肥的区别方法氮肥、磷肥和钾肥是农业生产中常用的三种肥料,它们的作用不同,对植物的生长和发育有不同的影响。

以下是这三种肥料的区别方法和扩展内容。

1. 氮肥氮肥的主要作用是提供植物所需的氮元素,促进植物的叶绿素合成和蛋白质合成,使植物能够生长和发育。

氮肥的种类很多,包括尿素、氨水、硝酸铵等。

其中,尿素是一种氮素含量较高、化学性质温和的肥料,适用于蔬菜、水果、花卉等作物的生长和发育。

氨水是一种氮素含量较高、化学性质活泼的肥料,适用于豆类、谷类等作物的生长和发育。

硝酸铵是一种氮素含量较高、味道甜的肥料,但需要注意的是,硝酸铵中的氮素会转化成硝酸盐,对环境和作物产生负面影响,因此应适量使用。

2. 磷肥磷肥的主要作用是提供植物所需的磷元素,促进植物的根系生长和发育,促进花芽分化和果实成熟,同时也有助于抗逆性和耐久性的提高。

磷肥的种类很多,包括磷酸二氢钾、磷酸盐、磷矿石等。

其中,磷酸二氢钾是一种高纯度、高活性的磷肥,适用于多种作物的生长和发育,包括蔬菜、水果、花卉、豆类等。

磷酸盐是一种常用的磷肥,包括磷酸铵、磷酸钾等,适用于多种作物的生长和发育,但需要注意的是,磷酸盐中的磷酸根离子对土壤的酸碱度有很大的影响,如果土壤酸碱度不适宜,可能会对作物的生长和发育产生负面影响。

3. 钾肥钾肥的主要作用是提供植物所需的钾元素,促进植物的光合作用和代谢活动,提高植物的生长发育和产量。

钾肥的种类很多,包括氯化钾、硫酸钾、硝酸钾等。

氯化钾是一种常用的钾肥,具有较高的含量和化学性质,适用于多种作物的生长和发育,包括蔬菜、水果、花卉、谷类等。

硫酸钾是一种钾素含量较高、化学性质温和的肥料,适用于蔬菜、水果、花卉等作物的生长和发育。

硝酸钾是一种化学性质稳定的钾肥,适用于蔬菜、水果、花卉等作物的生长和发育,但需要注意的是,硝酸钾会使土壤的酸碱度发生变化,应适量使用。

除了氮肥、磷肥和钾肥之外,每种肥料都有其特定的使用范围和注意事项,应根据作物的生长需求和当地的气候、土壤等因素进行合理使用。

制作肥料的原料来源有哪些?

制作肥料的原料来源有哪些?

制作肥料的原料来源有哪些?一、化学肥料的原料来源化学肥料是目前农业生产中普遍使用的一种肥料,其原料来源主要包括以下几个方面:1. 氮肥原料氮肥是农作物生长所需的重要养分之一,其主要原料来源包括氨、尿素和硝酸等。

氨是通过合成氨工艺从天然气或煤炭中提取得到的,而尿素则是利用合成氨与二氧化碳反应合成得到的。

此外,硝酸可通过氨氧化工艺从氨中制得。

2. 磷肥原料磷肥是提供农作物磷元素的重要肥料,其主要原料来源包括磷矿石和硫酸。

磷矿石是天然含磷矿石经过加工提取得到的,而硫酸是通过硫矿石的氧化反应从硫酸盐矿物中制得的。

3. 钾肥原料钾肥是提供农作物钾元素的主要肥料,其主要原料来源包括矿石和矿床。

常见的钾肥原料有石墨矿、海水和岩盐等,其中岩盐是通过风化和水溶出等过程获得的。

4. 微量元素肥料原料除了氮、磷、钾等主要营养元素外,植物还需要吸收一些微量元素,如铁、锌、锰等。

这些微量元素肥料主要来源于人工合成的化学试剂,如硫酸亚铁、硫酸锌和硫酸锰等。

二、有机肥料的原料来源有机肥料是一种以有机物为基础的肥料,其原料主要来源于农业、畜禽养殖和工业副产品等方面:1. 农业废弃物农业废弃物如秸秆、农作物残株、麦秸等可以通过发酵处理后制成有机肥料。

这些废弃物含有丰富的有机质和养分,经过适当的处理,可以得到高效的有机肥料。

2. 畜禽养殖废弃物畜禽养殖废弃物是制作有机肥料的重要原料来源之一。

例如,家禽粪便、牛粪和猪粪等含有丰富的养分和有机物质,可以通过堆肥处理后制成有机肥料。

3. 工业副产品工业副产品如酒糟、啤酒糟、豆粕等也可以作为有机肥料的原料。

这些副产品中含有丰富的蛋白质、氨基酸和维生素等有机物质,可以提供植物生长所需的养分。

4. 植物残体和积肥植物残体和积肥也是生产有机肥料的原料来源之一。

通过合理堆肥处理,将植物残体和积肥转化为有机质丰富的有机肥料,可以提高土壤的肥力和作物的产量。

总结起来,制作肥料的原料来源主要有化学肥料的原料和有机肥料的原料两大类。

工业化肥生产工艺流程

工业化肥生产工艺流程

工业化化肥生产工艺流程因肥料类型而异,以下是三种主要化肥(氮肥、磷肥、钾肥)的基本生产流程概述。

1. 氮肥
氮肥生产的关键原料是氮气(N2),主要通过空气分离获得。

最常见的氮肥是尿素和硝酸铵。

尿素生产流程:
•合成氨:首先,采用哈伯-博世过程通过空气中的氮和自然气中的氢,在高温高压和催化剂存在下合成氨气。

•尿素合成:将合成氨与二氧化碳(CO2)在高温高压条件下反应,生成尿素和水。

硝酸铵生产流程:
•合成氨:同上。

•硝酸制备:通过空气氧化氨制得硝酸。

•中和反应:将硝酸与合成氨中和,产生硝酸铵。

2. 磷肥
磷肥的主要原料是磷矿石,通过化学处理制得各种磷肥产品,如过磷酸钙(单超磷酸钙)和磷酸二铵。

生产流程:
•酸浸:将磷矿石粉碎后与硫酸反应,产生磷酸和石膏。

•磷酸净化:通过沉降、过滤等步骤去除杂质,得到纯净的磷酸。

•磷肥制备:将净化后的磷酸与相应的碱性物质(如氨)反应,生成磷肥产品。

3. 钾肥
钾肥主要从含钾的矿物(如钾盐)中提取得到,生产流程相对简单。

生产流程:
•矿物提取:通过物理方法(如溶解、过滤)提取钾盐矿物中的钾。

•结晶与干燥:通过蒸发结晶、离心分离和干燥步骤,得到固态钾肥产品。

工业化肥生产通常涉及大量的化学反应和物理处理步骤,且对于环境保护和资源利用具有重要影响。

随着技术进步,许多生产流程正逐步向节能减排、资源回收利用方向发展。

氮肥磷肥钾肥的区别方法

氮肥磷肥钾肥的区别方法

氮肥磷肥钾肥的区别方法
氮肥、磷肥和钾肥是农业生产中常用的三种肥料。

它们的区别主要在于其所含元素的数量和性质。

具体来说,氮肥一般是指含有氮元素的肥料,如氨水、尿素、硫酸铵等;磷肥一般是指含有磷元素的肥料,如磷酸二氢钾、磷酸一铵等;钾肥一般是指含有钾元素的肥料,如氯化钾、硫酸钾等。

区别氮肥、磷肥和钾肥的方法有以下几种:
1. 外观和溶解度:常用的氮肥和钾肥一般呈白色晶体,且溶于水;常用磷肥呈灰色粉状,不溶或部分溶于水。

2. 气味:磷肥有刺激性氨味,可以通过闻气味来区分氮肥、磷肥和钾肥。

3. 化学式:氮肥、钾肥和磷肥的判断可以根据其化学式来进行。

如果一种肥料中只含有氮元素,称为氮肥,如氯化铵;如果一种肥料中只含有钾元素,称为钾肥,如氯化钾;如果一种肥料中只含有磷元素,称为磷肥,如磷酸二氢钾。

如果一种肥料中含有氮、钾、磷三种元素中的两种或两种以上,称为复合肥,如硝酸钾。

4. 水溶性:氮肥和钾肥一般易溶于水,而磷肥则不溶于水。

需要注意的是,以上方法只能用于初步区分氮肥、磷肥和钾肥,如果要进行精确的判断,需要使用化学分析方法。

同时,对于农业生产者来说,合理选择和使用肥料是非常重要的,应该根据土壤和作物的特点选择适合的肥料,避免使用过量或不足,从而影响作物的生长和品质。

化肥生产工艺流程

化肥生产工艺流程

化肥生产工艺流程化肥是指以氮、磷、钾为主要养分元素,通过物理、化学方法合成的肥料。

在农业生产中,化肥起到了重要的作用,能够为作物提供所需的养分,提高产量和品质。

下面我们来介绍一下化肥的生产工艺流程。

一、原料处理:1.原料选用:化肥的主要原料有氨、磷矿石、钾矿石等。

其中,氨是制造氮肥的主要原料,磷矿石是制造磷肥的主要原料,钾矿石是制造钾肥的主要原料。

在选用原料时,需要进行质量检验和筛选,确保原料质量合格。

2.原料破碎:将选用的矿石进行机械破碎,使其达到制造化肥的要求。

破碎后的原料更易反应和溶解。

3.原料储存:将破碎后的原料进行储存,以备后续的反应制造使用。

通常采用仓储设备进行储存,要求原料保存干燥、避免受潮。

二、反应制造:1.氮肥制造:(1)其中一种常见的氮肥制造工艺是尿素工艺。

首先将氨和二氧化碳进行反应,生成尿素。

反应过程中需要控制温度、压力等参数,最终得到尿素熔体,然后进行结晶、干燥、包装等工序,得到成品尿素。

尿素广泛应用于农作物的氮肥。

(2)另一种常见的氮肥制造工艺是铵态氮肥工艺。

通过将氨与酸进行反应,生成相应的盐类,如硫酸铵、硝酸铵等,可以制造适用于农作物的不同类型的氮肥。

2.磷肥制造:(1)磷矿石经过酸处理和溶解,生成磷酸。

磷酸再与铵、钙等阳离子反应,形成磷酸铵、磷酸钙等肥料。

该反应工艺可以制造单质磷肥和复合磷肥。

3.钾肥制造:(1)钾矿石经过溶解、澄清、蒸发等工艺,得到氯化钾、硫酸钾等钾肥产品。

(2)另一种制造钾肥的工艺是高岭土法生产。

通过高岭土与硫酸反应,生成硫酸铝钾等肥料。

三、精制包装:在经过反应制造后,得到的肥料需要进行精制和包装。

精制过程主要是利用物理、化学等方法,去除杂质和不纯物质,使肥料质量更纯净。

包装过程中,将精制后的肥料按照一定比例包装到袋子、桶中,并进行袋装、箱装等方式,方便运输和使用。

化肥工业

化肥工业
德 国的则为爱礼 司洋行垄断经销 。
1 9 0 9 年哈 伯 ( 德国, 1 8 6 8 ~1 9 3 4 ) 成 功建立 了
每 小时生产8 0克氨的 实验 室装 置, 后在波许 ( 德国 ,
1 8 7 4~1 9 4 0 ) 的努 力下 , 解 决 了一 系列 在 实施 工 业 1 9 3 4年 水利化学 工业公 司奋起 自办化肥厂 。 但
化 过程 中遇到 的技术 问题 。 1 9 1 3 年 在奥堡建 成年 产 3 . 6万吨的 合成氨 厂。 第一次 世界大 战 中德 国战败 ,
合成 氨工艺技 术被 迫 公开 , 于是 各 国相 继建 设合 成 氨厂 , 到1 9 3 4年合成 氨法成 了世界 上 固定氮 生产 中
的主要方法 。 1 9 3 7年全世界 合成氨年产 量达7 5 . 5万 吨, 其 中7 2 %仍集 中在德 国的奥堆和芦纳 。 合成 氨工
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1 9世纪前 , 欧洲 农耕使用 的肥料也是 以人畜 粪
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累计 进 口化 ̄ E 3 0 0万吨 ( 实物 ) , 品种主要 是硫酸 铵 和少 量的 普通过 磷 酸钙 、 氯 化铵 。 2 0世纪3 0年代 我 国开始生 产氮肥 , 当时有永利化 学工业 公司钮厂 , 日 本军 国主 义 占领东北 后在大连开 办的满洲化 学工业 株式会社 , 鞍山、 抚 顺两个炼焦厂 的副产硫酸铵车 间 和台湾肥 料有限 公司。 产 品以硫酸铵为 主 , 最高 年产 量的 1 9 4 2年 只有2 2 . 6万吨 ( 实物 ) 。
抗 日战 争 后 期 敌 占 区 的 化 肥 厂 均 遭 极 大 破 坏, 南 京永 利化 学工业 公司 的硫酸 铵厂 以及大 连满 洲化学 工业 株式会 社和 台湾 的基隆 、 高 雄等 厂生 产 每况 愈下 , 奄奄 一息 。 抗 战胜利 后 , 永利 硫酸 铵厂 在 全体 职 工 的努 力 下 , 1 9 4 6年 8月恢 复 生 产 。 台湾 的
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氮肥原料:煤或天然气、空气、水天然气、煤炭、石油是生产化肥的三大原料,通常被称为气头、煤头、油头三类,近年来,由于石油和煤炭价格的升幅远大于天然气,故按成本优势排列为气头、煤头、油头。

磷肥原料:磷肥生产的主要原料是磷矿和硫酸,随着中国磷肥工业的快速发展,磷肥生产原料的供应已经显现紧张局面,不可再生的磷矿资源已经成为中国重要的战略性资源之一。

中国生产硫酸的硫资源主要来自硫铁矿、冶炼烟酸和进口硫磺,与国外硫酸生产原料主要为硫磺有较大不同。

中国硫磺资源比较贫乏,硫酸生产对进口硫磺依存度较高。

因此,为保证中国磷肥工业的可持续发展,我们需要对磷肥生产所需原料——磷矿资源和硫资源的储量、特点及保障能力有比较清楚的认识,具体分析如下:磷矿资源资源现状,中国磷矿资源比较丰富,已探明资源总量仅次于摩洛哥,位居世界第二位。

据全国矿产储量通报报道,截止2004年底,全国共有矿产地440处,其中大型矿72处,中型矿137处,分布在全国27个省市自治区,查明资源储量163.40亿吨,其中基础储量38.94亿吨,资源量124.46亿吨,目前可采储量18.92亿吨。

中国除西藏外均已发现磷矿,相对集中的地区为云南、贵州、四川、湖北和湖南五省,五省磷矿资源储量占全国的75%,且P2O5大于30%的富矿也几乎全部集中于这五个省。

磷矿分布的区域主要有如下8个:云南滇池地区,贵州开阳地区、瓮福地区,四川金河-清平地区、马边地区和湖北宜昌地区、胡集地区、保康地区。

从总体上看,中国磷矿资源分布极不平衡,探明储量南多北少、西多东少,大型磷矿及富矿高度集中在西南部地区。

中国磷矿资源总体上具有以下几个主要特点:一是储量较大,分布集中。

中国探明的资源储量比较丰富,但大部分地区所需磷矿均依赖云、贵、川三省供应,从而造成了中国“南磷北运,西磷东调”的局面,给交通运输、企业原料供应、生产成本带来较大影响。

二是中低品位矿多,富矿少。

中国磷矿品位较差,P2O5平均含量在17%左右,富矿磷矿石只有13.83亿吨,占磷矿石总量的约8.5%,并主要分布在云、贵、鄂三省。

因此,中国大部分的磷矿必须经过选矿富集后才能满足磷酸和高浓度磷复肥生产的需求。

三是难选矿多,易选矿少。

在中国磷矿探明储量中,沉积型磷块岩(胶磷矿)多,占全国总储量的85%,其大部分为中低品位矿石。

同时中国磷矿90%是高镁磷矿,其矿石中有用矿物的粒度细,和脉石结合紧密,不易解离,一般需要磨细到200目颗粒占90%以上才能单体解离。

因此,中国磷矿是世界上难选的磷矿石之一。

四是矿床开采难度大。

中国磷矿床大部分成矿时代久远,埋藏深,岩化作用强,矿石胶结致密,且约有75%以上的矿层为薄至中厚层分布,通过倾斜至缓倾斜方式采出。

这种特征给磷矿开采带来一系列技术难题,往往造成损失率高、贫化率高和资源回收率低等问题。

开采和加工利用现状改革开放以来,为改善中国化肥消费结构中氮磷钾比例失调的状况,国家大力增加磷肥生产能力,已先后建成了云南昆阳,贵州开阳、瓮福,湖北荆襄、宜昌,四川金河-清平六大磷矿生产基地,形成了大中小矿山共同发展的局面。

据国家统计局统计,2000年中国磷矿石产量为1937万吨(以P2O5含量30%的标矿计),2005年则达到3045万吨,仅次于美国,居世界第二位。

中国磷矿主要开采省份是云南、贵州、湖北和四川,2005年上述四省磷矿石产量约占全国产量的98%。

目前中国磷矿开发利用存在的主要问题:一是磷矿企业整体规模小、经济效益差。

美国、摩洛哥和前苏联的磷矿企业规模和产量多在300万吨/年以上,中国生产企业数量多,但规模小,多数是生产能力在20万吨/年以下的小型企业。

2004年,全国磷矿山企业420个,其中大型9个,中型26个,小型291个,小矿94个。

云、贵、川、鄂四大产磷省份,大中型磷矿山也仅占全部矿山总数的3.9%。

中国磷矿生产企业排名前四位的分别为云南磷化学工业集团公司、宏福实业开发有限公司、湖北荆襄化工集团和开磷集团,其生产能力分别为600万吨/年、330万吨/年、300万吨/年和250万吨/年;二是磷矿企业装备简陋,管理落后,资源破坏和浪费严重。

目前国外矿山企业采矿已实现大型机械化,选矿实现了大规模和微机程序控制。

而中国除少数国有大型企业基本实现了机械化、半机械化以外,中小型企业特别是地方小型及集体企业,除配备有少量的铲、装、运设备外,主要以人工开采为主,装备和技术水平仍停留在国外上世纪三四十年代的水平,基本处于无序开采状态,乱挖滥采、采易弃难、采富弃贫现象严重,资源利用率很低,造成资源的破坏和浪费。

如湖北宜昌目前的中小矿山,在采1吨富矿的同时约9吨贫矿的储量资源被浪费掉;三是乱采滥挖现象在局部地区依然存在。

由于个别地区地方保护主义严重,小矿乱采滥挖、与国有矿山争抢资源的现象仍然存在。

此外大矿小开、矿区被分割肢解的问题也很突出;四是磷矿加工不合理,造成优质磷矿资源浪费。

由于中国磷矿价格相对较低,没有拉开等级档次,在优质磷矿富产地区,存在磷富矿“优矿劣用”、“高质低用”的现象,相当一部分适用于生产高浓度磷复肥的优质磷矿被用来生产黄磷和低浓度磷肥,造成有限的优质磷矿资源浪费。

据统计,1997年全国磷矿加工企业使用的磷矿品位为23.4%(P2O5含量),1998年陡然上升到28.9%,1999年以后则高达30%以上,严重到了中、低品位磷矿基本遗弃的程度。

供应保障能力中国磷矿石消费领域主要是磷肥、黄磷和饲料磷酸氢钙,还有一些磷矿石直接出口。

其消费构成为:磷肥约占70%~80%,黄磷占10%~15%,饲钙占6%左右,出口占4%左右。

2000~2005年中国磷矿表观消费总量及各种产品消耗磷矿量见图1。

根据中国磷矿石各主要加工产品未来需求预测,并考虑一定数量的磷矿石出口,到2010年和2015年中国磷矿石需求总量将分别达到6380万吨和6826万吨。

届时各种产品需求量及对磷矿石需求量的预测见下表。

除少数大中型磷矿企业外,中国数量较多的小型矿山的磷矿回采率很低,目前中国磷矿整体利用率大约仅有65%左右。

据此推算,中国现有11.08亿吨磷富矿资源仅可开发利用到2015年,18.92亿吨磷矿可采储量可开发利用到2022年,38.94亿吨的基础磷矿储量在技术经济层面上也仅可开采到2030年左右。

因此中国磷矿资源保障能力较弱,特别是磷富矿资源即将面临枯竭境地。

各种产品需求量及对磷矿石需求量的预测(万吨标矿) 2010年 2015年磷肥(P2O5) 1450 1503 对磷矿石需求 5075 5261 黄磷(实物量) 84 88 对磷矿石需求 756 792 湿法磷酸(P2O5) 15 20 对磷矿石需求 53 70 饲钙(实物量) 220 335 对磷富矿石需求 396 603 磷矿出口数量 100 100 磷矿石需求合计 6380 6826硫资源资源特点中国硫资源包括硫铁矿、伴生硫铁矿、天然硫磺矿以及冶炼烟气中回收的硫磺和从石油、天然气中回收的硫磺,此外,以煤为原料的合成氨厂、炼焦厂在生产合成氨和煤气的同时也回收少量的硫磺。

与国外硫资源开发结构不同,中国硫资源开发有以下特点:一是由于技术经济原因,天然硫资源基本没有开发,在中国的硫资源开发总量中可以忽略不计;二是从油、气、煤中回收的硫磺在硫开发总量中占的比例较低。

目前中国从油气回收硫磺的生产能力约180万吨/年,实际产量仅80万~100万吨/年。

中国是煤炭生产与消费大国,但是高硫煤的使用及硫回收水平较低。

火力发电消耗的大量煤资源中的硫主要以脱硫石膏形式回收。

煤化工目前只有少部分项目建有配套的硫磺回收装置,其他主要在燃烧时脱除(生产硫酸钙),硫磺回收量仅约10万吨/年;三是硫铁矿和伴生硫是中国硫资源的主要来源,全世界以硫铁矿为原料生产的硫酸产量中,中国占一半左右。

供需情况中国硫消费领域大致分为化肥用和工业用硫酸以及硫磺直接应用三个方面。

2005年中国硫酸产量为4625万吨,进口约196万吨,少量出口,硫酸表观消费量为4821万吨,其中高浓度磷肥耗酸占44.0%,低浓度磷肥耗酸占21.3%,其他化肥耗酸占4.0%,工业用酸占30.7%。

中国硫酸生产原料呈多样性,主要以硫铁矿和硫磺为主,冶炼烟气制酸也占有一定比例。

2005年中国各种原料生产硫酸的构成为:硫磺制酸占42.7%,硫铁矿制酸占34.8%,冶炼烟气制酸占21.2%,其他1.3%。

除硫磺原料需要进口外,生产硫酸的其他原料全部依靠国内。

近年来中国硫磺进口量变化见图2。

磷肥行业是硫酸最大的消费领域,约占硫酸总消费量65%左右。

由于中国具有磷资源的省份硫酸资源相对缺乏,大中型磷复肥装置的配套硫酸装置原料基本以进口硫磺为主。

中国硫磺产量较低,目前几乎全部依赖进口。

由于磷肥工业、石油化工、精细化工、钢铁工业等快速发展对硫酸需求增速较快,据预测,到2010年中国硫酸需求量将达到6400万吨,折硫消费需求约2100万吨。

同时中国硫铁矿制酸、冶炼烟气制酸、进口硫酸等折硫供应能力将达到960万吨,回收硫磺的供应能力将达到340万吨,总硫供应能力达到1300万吨左右,硫资源供应缺口约800万吨,对外依存度为38%,其中硫磺供应能力对外依存度达到70%左右。

钾肥原料:原料钾是在地壳中含量占第七位的元素。

但是,它在矿石、土壤、海洋、湖泊和江河中的含量都很低。

具有经济价值的钾盐矿,是内陆海在干燥条件下,蒸发水分后干涸的沉积矿床。

最主要的沉积钾盐矿有钾石盐(KCl、NaCl混合物)、无水钾镁矾(K2SO4·2MgSO4)、钾盐镁矾(K2SO4·MgSO4·3H2O)和光卤石(KCl·MgCl2·6H2O)等。

一些含钾的井水、湖水和卤水,也是钾肥原料的来源。

氯化钾工业生产以钾石盐矿精制加工为主,在某些国家和地区采用光卤石为原料,少数国家从卤水提取。

钾石盐矿富集和精制由钾石盐矿富集氯化钾有三种方法:①浮选法,是应用最广泛和最经济的方法。

其过程(见图)钾肥是以脂肪胺作为浮选剂,进行多次粗选,再进入精选系统进一步精制,底流返回粗选系统。

②溶解结晶法,是利用氯化钠和氯化钾在热水和冷水中的溶解度不同,将氯化钾母液加热后与钾石盐混合。

此时,氯化钾全部进入溶液,而氯化钠进入溶液较少,冷却后析出氯化钾结晶,经分离、洗涤和干燥即得产品。

母液返回系统。

如需制得工业用氯化钾精品,可用再结晶的方法精制,氯化钾纯度可达到99.9%。

③重液分离法,是利用氯化钠和氯化钾的密度不同,选择密度介于两者之间的重介质,把磨细过的钾石盐矿置于其中,氯化钾上浮,氯化钠下沉,达到分离的目的。

光卤石富集和精制光卤石资源较丰富,但因它含钾量不高(纯光卤石仅含氧化钾17%),加工能耗较高,且大量副产氯化镁不易处理,故在氯化钾生产中所占比例不大,其富集主要有两种工艺:①冷溶法,含有氯化钠等杂质的光卤石矿在20~25℃下用水或淡盐水浸取,氯化镁首先溶出,当溶液中氯化镁含量增加时,溶入的一部分氯化钾会再结晶出来。

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