磷酸铵是含有两种（N、P）主要营养物质的水溶性复合肥料。它的有效物质含量随生产湿法磷酸原料的不同和氨化程度的差别而有所不同。目前生产较多的是磷酸一铵，其有效物质N和P2O5的比例大约是1：4，有效物质的含量当用磷灰石精矿时，可达50%的P2O5、12%N,总计为62%，当用磷块岩精矿时，可得42%P2O5和10%N的产品。生产磷酸二铵（NH4）H2PO4, 当用磷灰石精矿时,可得48%P2O5和18%N的产品,总计为66%.

由于磷酸铵总有效物质含量高达50-%，而它含有的氮均为铵态氮，所含的磷90%以上为水溶性磷，固适用于各种土壤和作物，具有很好的农业增产效果，使磷酸铵成为当今世界上产量最大的复合肥。磷酸铵可用作粮食作物、蔬菜和果树等的肥料，可作基肥也可作追肥，它还可以用于阻燃剂，食品添加剂、饲料、制药等。

磷酸铵的生产的基本知识

一、磷酸铵的性质

磷酸的三个氢离子分别为氨取代后生产相应的三种磷酸铵，即磷酸一铵NH4H2PO4,磷酸二铵（NH4）2HPO4,磷酸三铵（NH4）3HPO4.

但在室温下的磷酸三铵易发生分解，作为肥料使用的只有磷酸一铵和磷酸二铵。它们的化学组成见下表：

磷酸铵的化学组成

磷酸二铵的稳定性不及磷酸一铵。在70℃下会失去一个氨分子而变成磷酸一铵：(NH4)2HPO4→NH4H2PO4+NH4,这时的氨蒸汽分压为146.8帕，温度升到100℃，氨的蒸汽分压升到1200帕。磷酸二铵易溶于水，20℃下，每100克水中克溶解69克的磷酸二铵。在水中会发生水解，水解取决于浓度，在稀溶液中水解率会超过20%，0.1M溶液的PH值为8.0。

磷酸铵加热时会脱水生成线性聚磷酸铵。磷酸一铵脱水过程在132-135℃已经开始，140℃时已经相当大。在150-170℃下，脱水产物主要是焦磷酸一铵。

2NH4H2PO4→NH4H3P2O7+ NH3+H2O

在170℃以上，除生成焦磷酸一铵外，还会生产三聚磷酸一铵，四聚磷酸一铵，焦磷酸二铵等。温度高于350℃，还会形成偏磷酸盐和高聚磷酸盐。

磷酸二铵受热分解，放出气氨，形成磷酸一铵和磷酸二铵的混合物或磷酸一铵。

温度在150℃时，反应为：（NH4）4H2(PO4)2→(NH4)3 H3(PO4)2+NH3

温度高于150℃时，反应为：（NH4）3H3(PO4)2→(NH4)2 H4(PO4)2+NH3

二、磷酸铵生产中的化学性质

磷酸铵是用氨中和磷酸而得。

磷酸生产可采用热法和湿法。湿法磷酸含有相当多的杂质，它们会降低磷酸铵中水溶P2O5和N的相对含量。

磷酸铵中有效组分（N和P2O5）的含量取决于NH3与H3PO4的摩尔比，当磷酸被氨化到NH3与H3PO4的摩尔比为1.55-1.57时有效组分N+P2O5的含量最高。氨中和磷酸的主要反应为：

H3PO4 +NH3=NH4H2PO4+147.0千焦

H3PO4 +2NH3=（NH4）2HPO4+215千焦

NH4H2PO4+NH3=（NH4）2HPO4+75.4千焦

H3PO4 +3NH3=（NH4）3HPO4+258.9千焦

在100-150℃下，若中和到生产磷酸一铵时，基本上无氨损失；但进一步中和到生成磷酸二铵，则开始有明显的氨损失。

磷酸中和过程的一个主要控制参数是料浆的PH值。磷酸铵料浆的PH值与NH3/H3PO4的摩尔比的关系见下图。由图可见，当NH3/H3PO4的摩尔比大于1.2后，料浆的PH值与NH3/H3PO4的摩尔比是线性的关系。当NH3/H3PO4的摩尔比为1时，产品主要是磷酸一铵；进一步中和，将伴有磷酸二铵的生成，但氨中和湿法磷酸到PH值4.5-5.0所得到的产品是磷酸一铵为主的产品，磷酸二铵约含10%，还含少量杂质磷酸盐和其它杂质。若湿法磷酸用氨中和到PH值为8.0时，得到的是以磷酸二铵为主的产品，仍含有一定量的磷酸一铵。当料浆中和到PH≈8时，相应的N/P摩尔比为1.9，这时料浆中磷酸一铵含量约为10%，其余大体上为磷酸二铵。

湿法磷酸中含有大量的杂质，比如Mg2+、Ca2+、Fe3+、Al3+、SO42-和F-等，在中和过程中均会生成各种化合物，有的是可溶性的，有的是不溶性的，从而降低水溶性P2O5含量和有效P2O5含量。

据研究，用氨中和磷酸时，在PH至为1-1.6的范围内，磷酸内的倍半氧化物（Fe2O3、Al2O3）会以复盐（Fe、Al）3NH4H8(PO4)6·6H2O形式析出；在PH≈1.3时，约75%～90%的铁和30%的铝已随沉淀析出。下载本文