酸矿反应催化剂 适于 过磷酸钙 磷酸
本品为一种高分子有机化合物的混合物，为粘稠液体，pH值5-7。具有良好的分散性和湿润性，能改变肥料晶体的表面自由能，和硫酸钙晶体的结晶习性；改变其物理性质，不影响其化学反应 ，降低酸矿反应的自由能，有利化学反应的进行，使产品疏松不接块，提高磷转化率，降低水分、游离酸。
A：用于过磷酸钙系列如普钙、重钙、富钙，可以改善硫酸钙晶体与磷酸二氢钙的晶性，从而改善产品的理化性质。
1.提高磷的转化率，鲜肥可提高5%以上，成品提高8-10%，成品肥转化率最高可以达到98%以上，对反应活性较低的矿粉尤为明显，在产品质量不变的情况下，可节酸8-10%，或者采用品位稍低的磷矿粉，吨下降成本25-40元。在添加催化剂的基础上，理论上只要矿石品位大于22%，其他的工艺条件如酸温、搅拌强度、矿粉细度配合合理就可以生产有效磷大于12%的标准肥。
2.改善成品的理化性质，疏松不结块，即使成品肥堆码20个高，时间达六个月.轻轻一碰即散，提高产品竞争力。
3.加快酸解反应的进行，缩短酸解时间20%-30%，提高设备产能、厂房利用率。缩短熟化期，减少翻堆次数，一般3-5天即可。节能降耗，进一步降低成本；游离酸下降的快，更易达标。
4.气眼丰富，有利水分挥发，水分指标更易达标。
5.可用目数稍低矿粉生产，提高磨机出率，降低电耗。
6:用于矿浆中，作为减水剂，降低矿浆粘度，增加其流动性，可适当降低矿浆水分；提高固液比，对于以生产磷酸为目的进一步生产下游产品的用户帮助更大。
7 降缓过磷酸钙的吸潮性 本品能与过磷酸钙产品中的游离酸形成共轭氢键，阻止了游离酸对空气中水分的吸收；同时产品的游离酸下降也快，也降低了对空气中水分的吸收量。
B：用于磷酸、磷铵、磷酸氢钙可改变鳞石膏的结晶习性，提高反应槽的固液比，增加设备产能；增加料浆的流动性，有利于磷转化率的提高，提高料浆中磷酸的含量，减少磷石膏对滤器和管道的堵塞，降低磷石膏中全磷、有效磷含量，对环境保护意义重大。
加入催化剂后，硫酸钙晶体颗粒变得粗大，且晶体的粗度变为为原来的2倍左右、长度变为原来的5倍左右，硫酸钙晶体的比表面积减小，因而更易过滤和洗涤；减少了细小的磷石膏晶体对磷酸的夹带、粘附，提高系统对磷酸的收率。
我们在生产中使用钟祥胡集磷矿，转化率一般在88%左右，且肥料物理性能不好，熟化期长、水分也不容易达标，为此严重影响产品质量，也极不利于产品销售。根据硫酸与矿粉反应的动力学理论和硫酸钙的晶格学理论，我们进行了一系列技术试验。在显微镜下观察，我们发现矿粉微粒表现出各种形状有嵌钳型/雪花型/凹型等各种不规则状的形状。在硫酸与矿粉反应时，矿石中大量的钙离子会与硫酸迅速反应，生成大量的硫酸钙细小晶体，这些细小晶体会迅速的聚集到矿粉颗粒的锲型处或者毛细管处，形成钝化膜，包裹矿粉颗粒，从而不利于反应的进行，这就是所有问题的根源。
下图为电子显微镜下观察到的二水硫酸钙晶体的结晶图片
从上图中，我们可以清晰的看到，添加后的硫酸钙晶体变得粗大；这样带来的好处是：吸附在矿粉颗粒周围的硫酸钙晶体变少了，包裹膜变得不是那么的致密、紧实，从而有利于反应的进行；由于硫酸钙晶体变得粗大，晶体间的粘性、晶桥大为降低，导致肥料不易结块，水分也容易挥发。
下图为化验室观察到的过磷酸钙反应的直观图片
添加催化剂 空白对照
从上图中，我们可以看到，添加后的反应气眼非常明显，气眼大而且明显增多，这说明了它的反应要快、迅速、且反应更充分，生成的二氧化碳逸出时，就会带出更多的水分；加入催化剂的料浆显得水分更多，说明可以适当降低矿浆的水分；颜色显得更黄，说明成品肥颜色可以更白。
传统的过磷酸钙生产时，在磷矿和硫酸的反应的混合体系中，生成大量的细小硫酸钙晶体附着在磷矿的表面，它所形成的包裹膜阻碍了硫酸向磷矿的渗透，使反应速度降低，也降低了全磷的转化率，也影响了有效磷含量的提高。随着反应的深入，硫酸浓度会逐渐变小，反应动力降低，使熟化时间延长，熟化中的生成物将部分结晶粘连、形成晶桥，使磷肥结块加重。在体系中加入催化剂后，它对混合和熟化反应有较强的催化作用，能明显加快反应速度，缩短反应时间，气眼丰富，水分挥发快，熟化反应很快完成。它改变了石膏的结晶习性，减缓晶核生成速度，使石膏晶体粗大，颗粒间变的松散疏松，提高产品质量，改善产品物性。
为此我们进行了一系列技术试验，筛选配制出了性能良好的催化剂。对我们而言，此技术已相当成熟可靠。但对于一特定的企业而言，确是一新技术，我们愿与您进行详细的技术探讨与合作.我们愿将此成果与您分享，提升贵公司产品的竞争力，增加经济效益。
使用：简单易行，方便可靠，本品在气温较低的情况下，不易倒出，需用40度左右的热水溶解后再使用，为方便使用，请用少许水稀释后再加入。每吨过磷酸钙肥料产品中含100克即可。产品性价比高，投入产出比最高可达10倍，每吨催化剂可生产过磷酸钙8000-10000吨左右，吨肥使用成本4-5元，经济效益明显。
对于干法生产的企业，使用时可直接加入稀硫酸中，每吨稀硫酸加入200左右；对于湿法生产的企业，可加入矿浆中，每立方矿浆加入120-150克左右。
本品易燃，储存时应远离火源，无任何毒副作用，对后续工艺无任何影响，对农作物及土壤安全，对酸/碱/盐/稳定，可因陋就简不用添加任何设备和投资。
湖北程瑞化学有限公司
试 验 方 案
一 目测法 以生产上的数据进行模拟试验。
1 配酸 （以63%的硫酸和矿粉反应为例 98%的硫酸需稀释成63%的硫酸）以质量克为单位
量取100ml的98%硫酸，比重1.84 需水量为X，计算如下100×1.84×98%÷(100×1.84＋X)＝63%
计算得 X=102ml
2 用量筒量取102ml水倒入烧杯中，再量取100ml98%硫酸倒入烧杯，并搅拌，即得63%密度为1.531的硫酸（切记是酸倒入水中），同时将酸一分为二，冷却后在一份酸中加入已配制好的催化剂2ml，另一份不加做为对比.但需加入和催化剂同样分量的水(催化剂样品由我公司提供)
3 称取两份100g磷矿粉分别倒入二个烧杯中；分别量取配制好的硫酸溶液90g计59ml倒入矿粉中，搅拌3分钟后将样品倒出，观察现象。
以矿浆为试验时，要注意相关数据的调整。取矿浆浓度70%，即100g矿浆中含有70g矿粉，98%的硫酸依100g矿粉需要57g为依据来做。把催化剂直接加入到矿浆中并搅拌，对照样加入与催化剂同样分量的水。
对于以生产磷酸为目的的企业，可模拟生产上的数据进行，比较矿浆的粘度、并用粘度仪测定其粘度值，比较磷石膏中有效磷、全磷的含量，有条件的企业可以在电镜下观察硫酸钙晶体的变化情况。
4 现象：没有加催化剂的肥料样品表面气眼少，加了的气眼多，且显得比未加的要高，说明了料浆的内部气眼也多；且加了催化剂的样品会先跨塌，垮塌现象说明料浆内的气眼多、且反应迅速。
二 化验分析 目的 检测两个样品的磷转化率，对比其数值，比较分析结果
转化率的测定
1 有效磷含量的测定 按过磷酸钙有效磷的方法分析
2 全磷的测定 按磷矿粉中磷含量的分析方法分析
3 转化率： 有效磷/全磷。 取样时，也可以将没有固化的肥料在烘箱内设置100度时，适度烘一下再取样，烘干度以方便取样为准。
比较以上两个数据，看试验结论。如有必要，可以做重复试验。
水分的测定
用烧杯重做两份试验：同样一份空白样，空白样加入和催化剂同样分量的水，一份添加催化剂2ml。搅拌3-5分钟后，停止搅拌，观察其现象，直到反应完成不再产生气泡为止，并将烧杯放到恒温水浴锅中，设置温度75度，不予震荡，静置到第二天，观察其干湿度；并测定其水分，比较两份样品中水分的大小。
现象：加了催化剂的水分要低。
结论: 加了催化剂的水分挥发快，所以水分要低。由于在化验室的操作条件下，无法大堆熟化、翻堆，对于游离酸的测定无实际指导意义。在生产上，通过翻堆这一工艺可以使游离酸降低，并发现没有加入催化剂的产品其游离酸下降的慢、且游离酸不易达到国家标准，加了催化剂的下降的快、也容易达标。
备忘录： 为保证实验数据基本一致，在做空白实验时，同
样吸取2ml水加入空白对照样中。
催化剂的配制方法
将我公司提供的样品，催化剂样品约10g，用吸管吸取催化剂约1ml，用100ml 40度左右的温水溶解，即得含1%浓度的催化剂溶液，试验时以100g矿粉为计量单位，吸取配制好的催化剂2ml即可（此为近似值，实际为1.75），此样可以做1000次试验。
以矿浆为试验时，催化剂的用量按下式计算,取其近式值
催化剂的量＝矿浆的质量×70%／100×1.75
催化剂的单位为ml,70%是生产上矿浆的大致浓度， 1.75为肥料与矿粉的系数比。 |
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