磷酸二氢钾的生产原理和工艺

磷酸二氢钾是非常重要的磷钾肥料，具有水溶性好、磷钾含量高、配伍性好、吸收快、增产效果明显等特点。磷酸二氢钾和亚磷酸钾的外观非常相似，但是作用原理、用途却有非常大的差别。这主要是由于五价磷和三价磷对作物的作用机理不同而导致的。二者也可以混配，起到补充磷钾和杀菌的效果。这两种磷钾肥在与钙肥及其他的微量元素复配的时候，容易发生絮状物或沉淀。要避免这个问题，需要对配方做详细的精准测试，同时也可以加入适当的离子保持剂或者有机离子钙来避免沉淀的产生。下面我们把磷酸二氢钾的生产原理和工艺做简单的介绍

一，生产原理

采用的原料是磷酸和氢氧化钾、碳酸钾等，利用酸碱中和机理，使钾离子对磷酸的氢进行*取代，生成的盐类即磷酸二氢钾。其化学反应如下：

KOH+H3PO4→KH2PO4+H2O

K2CO3+2H3PO4→2KH2PO4+H2O+CO2↑

二，产品指标

主含量(KH2PO4)≥99.0%

水不溶物≤0.05%

氯化物(Cl)≤0.02%

水分≤0.2%

重金属(Pb)≤0.001%

砷化物(As)≤0.0003%

氟化物(F)≤0.002%

外观：白色粒状晶体

三，生产方法

中和法工艺路线中，常用的是氢氧化钾和磷酸为原料的工艺路线。首先将固体碱溶解或将浓碱液稀释，配制成相对密度为1.31~1.32、浓度约30%的溶液，使其在碱溶化槽中澄清除铁，经抽出过滤而得合格碱液，送往高位计量槽备用。碱液浓度过高，对除铁不利；过低，则增大蒸发量。原料磷酸浓度为85%时，一般应稀释至50%。因为热法磷酸或净化后的湿法磷酸产品较纯，无需进一步精制，即可送往磷酸高位计量槽备用。中和反应是在带有搅拌和蒸汽夹套的搪瓷反应釜或不锈钢反应器中进行。先加入计量的碱液，在搅拌下缓慢地加入计量的磷酸进行中和，反应温度在85~100℃，反应终点控制在pH为4.2~4.6之间，终点浓度控制在相对密度为1.32~1.33之间。经过滤后送往结晶工序，可制得很纯的工业级产品。在这里应说明，有一些工艺在终点浓度的基础上，直接蒸发浓缩达到1.38~1.42，不经过滤而直接送往结晶工序；也有用提高酸液浓度的办法，来提高中和液的相对密度，以求提高单槽产量。这种做法对质量要求不严的产品是适宜的。中和液冷却至36℃以下，便有大量的结晶析出，结晶器设有搅拌和冷却夹套，可加快冷却速度，以提高产品的产量和质量。结晶后的料浆，放人离心机中进行分离脱水，尽可能地将母液分离除去，以减少结晶中母液含量，再经适当水洗、却料、干燥即得成品。离心后的母液经循环几次以后含有较多杂质，需要处理。一般的处理方法是向母液中加入少量的碱液，使pH至8以上，杂质沉析出来，经过滤后而得清液，调pH至4.2~4.6送蒸发工序。经离心机脱水之结晶物，一般含水约在4%~5%之间。经干燥后，取样分析，合格产品包装入库。