硝酸磷肥

化肥

硝酸磷肥，是指用硝酸或以硝酸为主的混酸分解磷矿粉，经过氨化处理后生成的氮磷二元复合肥。外观为灰白色小颗粒，粒径为2〜5，具有一定的吸湿性。在生产过程中，由于磷矿品位、硝酸浓度以及工艺流程的不同，既有铵态氮，又有硝态氮，既有水溶性磷，又有枸溶性磷。由于生产工艺流程的不同，其产品的氮磷含量比例也不同。磷素中水溶性和枸溶性各占一半，这些都给施用带来了一定的困难，施用前需要了解这些产品的性能、养分形态和含量，才能做到合理施用。硝酸磷肥用在旱作上，其效果相当于过磷酸钙。

发展历史

1908年，俄国学者ДПРЯНИШНИКОВ和З.В.ЪРИцКЕ提出用硝酸分解磷矿可以制得含N、P肥料的见解。1927年，德国德法本公司首先用硝酸-磷酸的混合酸分解磷矿，再向酸解产物加入钾盐而得到含N、P、K综合养分的肥料。但因产品有很重的氨味等问题，不到一年就停产了。1928年，挪威Odda Smelt公司提出用硝酸分解磷矿，得到的酸解液用冷冻的方法分离掉大部分硝酸钙，然后再加工成肥料的方法。1930年，该专利转让给挪威Norsk Hydro公司并于1938年开始出售硝酸磷肥产品。这是冷冻法硝酸磷肥最早的工业实践。与此同时，1937年，瑞士的Lonza公司提出用70%硝酸分解磷矿粉制造硝基过磷酸钙的方法。产品含8%N、16% P2O5。产品中因含有硝酸钙水合物而具有吸湿性，加上产品总养分含量低、生产中二氧化氮逸出严重等问题而未见推广应用。1942-1945年间，Norsk Hydro公司的硝酸磷肥生产由于战争，原料中断而停产。战后恢复生产，1950年时，冷冻法硝酸磷肥的产量为4万吨/年。1950年左右，德国的BASF公司、荷兰的Dutch State Mines以及法国的一些化工厂都相继开发自己的冷冻法和混酸法硝酸磷肥技术。因多数公司的技术基础都涉及冷冻除钙的Odda工艺，因此，冷冻法硝酸磷肥被肥料界统称为Odda法。

主要特点

硝酸磷肥生产的主要特点是：硝酸既用于分解磷矿，本身又成为产品中氮素的来源之一，经济上比较合理，在硫资源短缺的国家或地区，生产这类肥料尤为适宜。

生产工艺

硝酸磷肥的生产方法很多，其中最简单的是硝基过磷酸钙法,瑞士曾多年采用过此法。它与过磷酸钙生产工艺相似，用浓度65%～70%的硝酸在混合器中分解磷矿粉，产品约含N8%、P2O516%。此法优点是工艺较简单，缺点是二氧化氮大量逸出，污染环境，产品吸湿性严重。

多数硝酸磷肥生产首先均以浓度为50%～60%硝酸分解磷矿，生成主要含磷酸和硝酸钙的溶液。反应式为： Ca10F2(PO4)6+20HNO3─→6H3PO4+10Ca(NO3)2+2HF

采用不同的方法加工处理这种溶液，就形成不同的硝酸磷肥生产工艺。差别只在于用不同的方法除去溶液中的钙。分离钙以后溶液的后加工步骤基本相似，主要是溶液用氨中和，进行蒸发、造粒、干燥和筛分即得成品。

硝酸钙结晶法　又称冷冻结晶硝酸钙法（见图）。将磷矿的硝酸分解液冷却到10～-5°C，60～85%的Ca(NO3)2·4H2O以结晶形式析出，分离后的母液用氨中和。反应式为： 6H3PO4+4Ca(NO3)2+2HF+11NH3─→3CaHPO4+3NH4H2PO4+8NH4NO3+CaF2

中和料浆经蒸发、造粒、干燥和筛分即得硝酸磷肥产品。分离出来的硝酸钙四水物添加硝酸铵后，可进一步加工成硝酸铵钙肥料，其组成是 5Ca(NO3)2·NH4NO3·10H2O，含N15.5%。也可以与碳酸铵溶液进行复分解反应并加工成硝酸铵返回生产系统，以调节硝酸磷肥产品中的氮磷比例或进一步加工，作为商品氮肥。这种硝酸磷肥生产工艺应用广泛，典型产品规格(以N-P2O5-K2O%表示)有26-13-0、20-20-0。如在生产过程中添加氯化钾调理剂，则典型产品规格是15-15-15、13-13-20的硝酸磷肥。

生产方法

硫酸盐法

在磷矿的硝酸分解液中添加可溶性硫酸盐（硫酸铵、硫酸钾），沉淀出硫酸钙，进行分离（有时也可不分离）。母液或料浆按上述后加工常规方法加工成产品。以硫酸铵为沉淀剂时，沉淀出来的硫酸钙可以再加工成硫酸铵返回生产系统，称其为硫酸铵循环法硝酸磷肥工艺。以硫酸钾为沉淀剂时，产品是三元复合肥料，而且不含氯离子，适用于忌氯作物施肥。

硝酸－磷酸混酸法

在磷矿的硝酸分解液中添加磷酸，以降低溶液中氧化钙与五氧化二磷的比例。母液按常规方法加工成产品。此法较简单，产品氮磷比可在较大范围内调节。但生产中需有磷酸来源。

碳化法

磷矿的硝酸分解液先氨化中和至 pH为3.5～4.0，然后在 pH为7.5～8.0条件下通入氨和二氧化碳，生成含有磷酸二钙、硝酸铵和碳酸钙的料浆。再按常规方法加工成产品。典型产品规格（以N－P2O5－K2O%表示）是16-14-0。此法简单，生产费用低,但产品中的磷酸盐不溶于水，只溶于枸橼酸铵溶液，颗粒产品肥效差。

应用举例

本试验采用的硝酸磷肥由江苏阿康化肥公司生产，溶解情况：溶于水。用途：硝酸分解磷矿制得的氮磷复合肥料。适用于酸性土壤和中性土壤，对多种作物都有较好的效果。可作基肥，也可作种肥，集中施用效果更好。易随水流失，应优先用于旱地和喜硝作物上，在水田中施用要注意氮素流失。制备或来源：（1）用58%～60%浓度的硝酸，在酸解槽内分解磷矿，酸解液经过沉淀降槽、洗涤鼓除去酸不溶物，然后在间壁冷却结晶器内，用氨水气化或盐水作为冷冻介质，冷却酸解液到-5℃，此时析出大量结晶，用真空过滤分离结晶，用冷硝酸洗涤后，送去硝酸钙转化工段，母液用氨中和，中和料液和硝酸钙转化工段来的硝酸溶液，一并进入真空蒸发器浓缩，浓缩到一定程度进行造粒即得。（2）硝酸-硫酸法：利用硫酸与钙生成不溶性硫酸钙结晶，有利于分离。

备注：主要由正磷酸铵盐和磷酸钙盐以及硝酸铵和硝酸钙组成。

包装及贮运：编织袋内衬薄膜，缝纫封口。注意防潮、防晒、防水、防破损。

类别：复合肥

工艺生产

硝酸磷肥是用硝酸分解磷矿粉制得的磷酸和硝酸钙溶液，然后通入氨气中和磷酸并分离硝酸钙而制成。硝酸磷肥是氮磷二元复合肥，主要成分是硝酸铵、硝酸钙、磷酸一铵、磷酸二铵、磷酸一钙、磷酸二钙。代表产品有20-20-0，28-14-0，26-13-0，16-23-0。

硝酸磷肥呈深灰色，中性，吸湿性强，易结块，应注意防潮。肥料中非水溶性和硝态氮，约各占磷氮总量的一半。硝态氮不被土壤吸附，易随水流失，施在旱地往往比水田好；在严重缺磷的干旱土壤上，应选用高水溶性的硝酸磷肥。作基肥和早期追肥，亩用量30公斤左右。

硝酸磷肥是用硝酸分解磷矿粉制得磷酸和硝酸钙溶液，然后通入氨中和磷酸，并分离硝酸钙而制成。生产硝酸磷肥不用硫酸，常在硫资源缺乏的国家采用。同时，硝酸具有双重作用：一是把磷矿转化成可为植物利用的形式，二是在肥料中提供氮素营养。硝酸磷肥的生产工艺中因除钙方法的不同，工艺和产品有所差别。但其产品成分都比较复杂，有硝酸铵、硝酸钙、磷酸一铵、磷酸二铵、磷酸一钙和磷酸二钙，即其中既有硝态氮，又有铵态氮，既有水溶磷，又有枸溶磷。产品的氮磷(P2O5)比有1:1(20:20)的和2:1(26:13)两大类。因氮素中有一半左右是硝态氮，适用于生长期短的喜硝态氮的作物，如蔬菜、烟草等，但一般认为在水稻上不太适宜。而磷的水溶率高低也很重要。根据我们的试验，粒状的硝酸磷肥要求有效磷中水溶磷占50%以上，否则在缺磷土壤上会影响作物生长。在生产过程中提取的硝酸钙，虽然含氮量不高，又易吸潮，但其中的水溶性钙是补充作物缺钙的一种很好肥料，我们将在中量营养元素肥料中叙述。不论是磷酸铵或硝酸磷肥，都是氮、磷两元的复合肥料。在其生产过程中加入钾肥(一般为氯化钾或硫酸钾)，即成为三元复混肥料。这类复混肥料，一般养分含量比较均匀，颗粒的抗压强度较大，在运输过程中不易破碎，在贮存中也不易结块。

产品规格

注意：1、用肥是应根据土壤肥力及复合肥的浓度高低酌情增减。　2、作种肥时，不能离种子太近，应让肥料与种子相隔一定距离；避免与根系直接接触，以免烧种伤根。

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