Phan lan

BÀI THUYẾT TRÌNH
Mơn: Cơng Nghệ Phân Bón
Đề Tài: SẢN XUẤT PHÂN LÂN
GVHD: Th.S Phạm Thành Tâm
Lớp: Cao Đẳng Vô Cơ 5 Liên Thơng
SVTH: Nhóm 4


PHÂN LOẠI PHÂN LÂN
1

APATIT

2

PREXIPITAT

3

SUPE PHOTPHAT
3.1

SUPE PHOTPHAT ĐƠN

3.2

SUPE PHOTPHAT KÉP

4

PHÂN LÂN HỮU CƠ VI SINH

5

SẼ XUẤT HIỆN CÁC LOẠI PHÂN LÂN MỚI


1. Apatit nghiền [Ca2­X(PO4)] (30-38% P2O5) và
Photphorit nghiền (16-18% P2O5):
 Có hàm lượng photpho cao nhưng là những hợp
chất khơng tan trong nước. Cây chỉ có thể đồng hóa
được chúng khi chúng chuyển từ muối trung hòa
thành muối axit. Quá trình chuyển đó xảy ra trong
đất có mơi trường axit cho nên dạng phân này thích
hợp với đất rất chua.
 Dạng phân này được sản xuất 1 cách rất đơn giản:
sấy khô apatit hay photphorit rồi nghiền thành bột
càng mịn càng tốt


TÌM HIỂU QUẶNG APATIT


I. KHÁI NIỆM:

 Đây là loại khống vật tự nhiên sẵn có tại Việt Nam: mỏ Apatit Lào
Cai có trữ lượng quặng khoảng 811 triệu tấn và khoảng trên 50
triệu tấn quặng apatit tại các khu vực khác như ở sông Phát (miền
Bắc), sông Bo (miền Nam).
 Apatit có cơng thức hóa học là: Ca5(PO4)3X (X: Cl, F, OH...),
thường gặp là Flo apatit ,trong thực tế một phần Canxi được thay

thế bằng các kim loại khác như: Ba,Mg,Mn,Fe,…Apatit thường có
màu xanh nước biển, hay vàng nhạt, tỷ trọng 3,17, thuộc nhóm tinh
thể có 6 cạnh hình trụ. Nó là tập hợp các tinh thể nhỏ có cấu trúc
ổn định ,bền chặt,nhiệt độ nóng chảy 1400-1570oC. Trong thành
phần của apatit có nhiều nguyên tố vi lượng như: Sr, Ba, Mg, Mn,
Fe, Al... Quặng tự nhiên của apatit ở dạng kết tinh, khó phân hủy,
khơng tan trong nước và có tính kiềm yếu.


Do có cấu trúc hóa học đặc biệt nên apatit có khả
năng cố định các kim loại nặng, đồng thời cũng có
tác dụng xử lý một phần chất hữu cơ, vi khuẩn
coliform, chất rắn lơ lửng trong nước thải. Một số
tài liệu cịn cho rằng, apatit có khả năng xử lý
những kim loại nặng nào mà tích số tan của kim
loại đó với PO4-3 nhỏ hơn tích số tan của
Ca3(PO4)2.


II.PHÂN LOẠI: chia thành 5 loại quặng công nghiệp:
I.

Apatit đơn khoáng và Apatit chứa thạch anh

II. Apatit, Dolomit và Apatit chứa thạch anh
III.
Apatit, thạch anh, muscovit
KAl2(AlSi3O10(F,OH))2
IV.

Apatit, thạch anh , Dolomit ,muscovit

V.

Apatit , thạch anh, muscovite


III.
NGUỒN GỐC: hình thành từ 2 kiểu nguồn
gốc:
Kiểu 1: trầm tích gồm các quặng loại II và IV với
các khống vật: Apatit, Dolomit, thạch anh,
muscovit. Chúng được đặc trưng bởi độ chứa
Dolomit cao,quặng cứng,chặt sit,màu xám, độ ẩm
nhỏ.
Kiểu 2: phong hóa, gồm quặng loại I,III,V : chứa
Apatit , thạch anh, muscovit.Chúng được đặc trưng
bởi độ xốp cao,màu xám nhạt ,nâu nhạt hoặc vàng
nâu , độ ẩm lớn.


IV.
ỨNG DỤNG CỦA CÁC LOẠI QUẶNG:
 Loại I: thích hợp với tất cả các công nghệ chế biến sản
phẩm photpho (supephotphat đơn,kép,axit photphoric
trích ly)
 Loại II: thích hợp sản xuất phân lân nhiệt luyện, Photpho
nhiệt luyện,phân lân tổng hợp(amoni photphat,
nitrophosphat), để sản xuất superphosphat cần trộn
quặng loại 1.

 Loại III: làm giàu P2O5 bằng tuyển nổi để thu hồi quặng
chứa khoảng 28-35% P2O5
 Loại IV và V: có hàm lượng P2O5 thấp, phải làm giàu
trước khi đưa vào sản xuất.


V.

THÀNH PHẦN CÁC LOẠI QUĂNG PHOSPHAT:

THÀNH PHẦN(%)

LOẠI
QUẶNG

P 2 O5

CaO

I

28-36

33-47 0.4-0.7

II

20-26

III

IV
V

14-16
10-13
6-8

MgO

CO2

SiO2

MnO

0.3
0.7 0.5-0.7
6.44.8-6.8
0.5
12.4
18-20 1.4-1.6 0.4-0.5 44-48
27-29 6.8-9.2 13-17
28
0.3-0.5


VI.
TÍNH CHẤT HĨA HỌC:
 Ở nhiệt độ khoảng 1000-1300oC với sự có mặt của SiO2 q
trình thăng hoa photpho từ quặng Apatit được thực hiện :

2Ca5F(PO4)3 + 6SiO2 = 3P2 + 15/2 O2 + 3 Ca3Si2O7 + CaF2
• Apatit tác dụng được với các axit mạnh cho ra các sản
phẩm khác nhau:
• Tạo thành supephotphat đơn:

2Ca5F(PO4)3
+ 7H2SO4 = 7CaSO4 + 3Ca(H2PO4)2 + 2HF +
105.9kcal


 Nếu sử dụng lượng axit sunfuric dư,sản phầm tạo
thành là axit photphoric:
Ca5F(PO4)3 + 5H2SO4 = 5CaSO4 + 3H3PO4 + HF
 Tác dụng với axit nitơric tạo thành phân bón phức hợp
Nitrophotphat:
Ca5F(PO4)3 + 10HNO3 = 5Ca(NO3)2 + 3H3PO4 + HF
 Phản ứng tiến hành với lượng axit dư 10-20%, những
chất khơng hịa tan trong quặng cũng được loại bỏ một
phần khi loại bỏ dung dịch trích li


 Tìm hiểu về quặng PHOTPHORIT:
Quặng PHOTPHORIT: kiểu apatit trầm tích biến
chất có ở Lào Cai, trữ lượng thăm dị khoảng 900
triệu tấn và dự báo đến 2,5 tỷ tấn.

Mẫu quặng PHOTPHORIT Lạng Sơn


2. PREXIPITAT(33 - 40% P2O5):

 Có thành phần chính là CaHPO4. Khác với muối
photphat trung hòa trên, muối mono hidrophotphat này
có thể tan khơng những trong axit mạnh mà cả trong
axit yếu như axit xitric. Prexipitat có thể dùng làm phân
bón cho khơng những đất chua mà cả đất có mơi
trường trung tính nữa vì nó có thể tan được nhờ axit
do rễ cây tiết ra.
 Prexipitat được sản xuất bằng cách dùng vơi tơi hay đá
vơi trung hịa axit photphoric :
Ca(OH)2 + H3PO4 = CaHPO4 + 2H2O


3. SUPE PHOTPHAT:
 Thông thường gọi là Supe lân, dạng bột màu trắng
xám hoặc sẫm, với thành phần chính là muối tan
được, đó là Ca(H2PO4)2, có 2 loại:
 Super lân đơn
 Supe lân kép


3.1 SUPEPHOTPHAT ĐƠN (14-20% P2O5):
 Giai đoạn 1:
2Ca5F(P04)3 + 10 H2SO4 + 5H2O = 6H3PO4 + 10
CaSO4.0,5 H2O +2 HF
-Đầu tiên phản ứng tiến hành trên các hạt quặng tạo
thành H3PO4
- Phản ứng diễn ra nhanh phân hủy 70-80% quặng
trong vòng 20-40 phút sinh ra H3PO4 và CaSO4.0,5 H2O
và CaSO4.0,5 H2O nhanh chóng chuyển về CaSO4 khan
+ Nhiệt độ 110-120 độ C

+ Nồng độ P2O5 trong pha lỏng 42-46 %


 Giai đoạn 2:
2Ca5F(P04)3 + 14 H3PO4 + 10H2O = 10 Ca(H2PO4)2. H2O +2 HF
-Giai đoạn 2 phân hủy 20-30% quặng
-Khi H3PO4 được sinh ra tác dụng với quặng lân tạo mono canxi
phot phat.
-Tùy vào độ trung hòa acid mà hoạt độ của dung dịch bị giảm,đến 1
lúc nào đó pha lỏng sẽ bão hịa thì mức phân hủy quặng lân càng
chậm là do:
+Tỷ lệ pha lỏng/pha rắn giảm , hoạt độ H3PO4 giảm.
+ Do tạo thành lớp vỏ canxi phot phat nên H3PO4 khuếch tán vào
trong quặng lân chậm hơn.
-Muốn phân hủy quặng lân hoàn toàn người ta tiến hành ủ phân diễn
ra 18-21 ngày.Trong quá trình ủ phải tiến hành khuấy trộn cho tơi
xốp.


Các phản ứng phụ trong quá trình sản xuất
supe photphat đơn:
 CaCO3 + H2SO4 = CaSO4 + H2O + CO2
 MgCO3 + H2SO4 = MgSO4 + H2O + CO2
 Ca(H2PO4)2 + Fe2O3 + H2SO4 = 2 FePO4 + CaSO4 + 3H2O
 Ca(H2PO4)2 + Al2O3 + H2SO4 = 2 AlPO4 + CaSO4 + 3H2O
- Các tạp chất này làm tiêu tốn 1 lượng acid sunfuaric tạo
muối khó tan.
- Đặc biệt oxit Fe, Al ngồi tiêu tốn 1 lượng acid sunfuaric cịn
tiêu tốn 1 lượng P2O5 hữu hiệu tạo muối phot phat khó tan
trong H2O, nếu hàm lượng oxit Fe,Al lớn hơn 7% thì khơng

nên sử dụng.


SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
SUPEPHOTPHAT ĐƠN


1.Băng tải Apatit
2.Phiểu chứa Apatit
3.Tiếp liệu vít xoắn
4.Gàu nâng
5.Vận chuyển vít xoắn
6.Vít xoắn vận chuyển Apatit dư
7.Phểu của bộ phận cân định
lượng
8.Cân định lượng Apatit
9.Vận chuyển vít xoắn
10.Thùng hỗn hợp
11.Cân kiểm tra
12.Phiểu của cân kiểm tra

13.Thùng chứa acid sunfuaric
14.Bơm ly tâm
15.Thùng cao vị acid sunfuaric
16.Cơ cấu hỗn hợp acid với
nước
17.Thùng cao vị chứa nước
18.Tách nitơ
19.Kiểm tra nồng độ acid
20.Định lương acid

21.Phịng hóa thành
22.Dao cắt
23.Băng tải
24.Máy đánh tơi


QUY TRÌNH TẠO HẠT CỦA SUPE PHỐT PHÁT
Supe phốt phát

Định lượng

Băng tải

Nghiền

Hồi lưu

Máy sấy thùng quay

Đĩa tạo hạt

Băng tải

Gàu nâng

Nghiền
Gàu nâng

Kho chứa

sàng phân loại

Vào bao

Băng tải

Định lượng

Máy làm nguội

Phiểu chứa