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磷酸铵

由磷酸(H3PO4)和氨(NH3)反应生成含有氮磷两种养分标明量的化成复合肥料。制造工艺正磷酸是三元酸,与氨反应的直接产物可能有三种:磷酸一铵[NH4H2PO4],磷酸二铵[(NH4)2HPO4]和磷酸三铵[(NH4)3PO4]。其中磷酸三铵在常温下不稳定,易释放出氨,一般不作为肥料产品。由氨中和磷酸生成的料浆,经喷浆、干燥或造粒制成产品。工厂生产磷酸铵的流程,一般分两步。第一步生产磷酸。

由磷酸(H3PO4)和氨(NH3)反应生成含有氮磷两种养分标明量的化成复合肥料

制造工艺

正磷酸是三元酸,与氨反应的直接产物可能有三种:磷酸一铵[NH4H2PO4],磷酸二铵[(NH42HPO4]和磷酸三铵[(NH43PO4]。其中磷酸三铵在常温下不稳定,易释放出氨,一般不作为肥料产品。由氨中和磷酸生成的料浆,经喷浆、干燥或造粒制成产品。工厂生产磷酸铵的流程,一般分两步。第一步生产磷酸。常用电热法和萃取法两种。其化学反应分别为:

磷酸铵

第二步:用氨中和磷酸,制成磷酸一铵及二铵时,主要通过控制参予反应的氨与磷酸分子比和溶液的pH达到。其反应为:

磷酸铵

作肥料的磷酸铵常是一铵和二铵的混合物。

美国田纳西流域管理局(Tennessee Valley Au-thority,TVA)开发的磷酸二铵生产工艺较有代表性,应用较广泛。其基本流程为以含P2O530%及54%的两种浓度磷酸混合,作为原料磷酸,用氨预中和。氨与磷酸的分子б控制在1.4左右,生成的料浆继续添加氨蒸气,使其分子б在接近2的条件下喷浆造粒,然后干燥、筛分、去除返料后获得粒状产品,其流程概图如下

TVA磷酸二铵流程

如果在生产流程中控制其分子比为1.0,即可生产磷酸一铵产品。

理化性质

磷酸铵类产品都是白色结晶状物质。世界上使用最广泛的磷酸铵品种是磷酸一铵和磷酸二铵,其基本理化性质见表1。

表1 磷酸铵的理化性质

中国通用的磷酸铵企业质量标准见表2。

表2 中国磷酸铵的企业质量标准

磷酸铵在农业上用作肥料时,要特别注意其遇热分解及遇碱分解。在pH值大于7.5的石灰性土壤上,很易发生分解和引起氨的挥发损失,同时使水溶性磷向枸溶性磷转化。主要化学反应为:

磷酸铵

施用技术

磷酸铵属高浓速效复合肥料,其N+P2O5的含量都在64%左右,可溶于水,盐指数较高。磷酸一铵和磷酸二铵的盐指数分别为30和34,故作种肥时应特别注意不能与种子直接接触,作基肥时施肥点不能离幼根、幼芽太近,以免受分子中释放的氨的灼伤。磷酸铵可作基肥和追肥,但因其分子中所含的磷素养分高于氮,其磷酸一铵的N∶P2O5比约为1∶5,磷酸二铵约1∶2.5,为使所含的磷素能在作物生长的早期充分发挥作用,一般宜作基肥,对那些含速效磷较高的土壤或用于水稻等需磷相对较少的作物,即使作基肥,也须配施一定量的氮肥,使N∶P2O5的比例调整到适宜程度。磷酸铵可与多数肥料掺混施用,但须避免与碱性肥料掺混,因其能促使磷酸铵分解而释放氨。

此外,用磷酸铵作原料,还可配制成多种复混肥料,其主要的品种有:①硫磷酸铵。如由32%磷酸一铵和59%硫酸铵生产的品位为16-20-0的硫磷酸铵,产品的物理性好,临界吸湿点为相对湿度75.8%,比磷酸一铵高;②硝磷酸铵。代表性品种的品位有25-25-0、28-14-0等多种,系由磷酸硝酸混合酸与氨中和的产品;③尿磷酸铵。这是一种高浓度的固体复肥,有N-P型和N-P-K型,如品位为28-28-0和22-22-11等品种,一般由磷酸铵料浆或由粉粒状成品与喷淋粒化的尿素共同造粒而成,产品物理性好,适用于多种土壤与作物。