第一節(jié) 磷酸鋁產(chǎn)品定義

磷酸鋁是一種無機化合物，白色斜方晶體或粉末，其分子式為AlO4P。相對密度2.566。磷酸鋁作為磷酸鹽的一個重要組成部分，已在國民經(jīng)濟各部門中發(fā)揮重要作用。

第二節(jié) 磷酸鋁產(chǎn)品特點

磷酸鋁的熔點＞1500℃。不溶于水，溶于濃鹽酸、濃硝酸、堿和醇。580℃時較為穩(wěn)定，1400℃時不熔融而成為膠狀體。在室溫至1200℃之間，磷酸鋁有四種晶型，常見的為α型。

第三節(jié) 磷酸鋁產(chǎn)品應用

磷酸鋁在特種玻璃制造中用作助熔劑。也可用于陶瓷、牙齒作黏結劑。還用作生產(chǎn)潤膚劑、防火涂料、導電水泥等的添加劑。紡織工業(yè)用作抗污劑。有機合成中用作催化劑。也用于醫(yī)藥和造紙工業(yè)。

第四節(jié) 磷酸鋁產(chǎn)品技術指標

GB/T9727-2007化學試劑磷酸鹽測定通用方法

本標準規(guī)定了用萃取-磷鉬藍比色法測定磷酸鹽的通用方法。本標準適用于化學試劑中微量正磷酸鹽的測定。分光光度法或目視比色法的檢測范圍在乙酸丁酯中為0.2μg/mL～2μg/mL（以PO4計）。

第五節(jié) 磷酸鋁產(chǎn)品分類與構成 分析

一、磷酸鋁 行業(yè) 產(chǎn)品分類標準

磷酸鋁是為磷酸鹽的一個重要組成部分，磷酸鹽很多，有正鹽和酸式鹽兩類。

二、磷酸鋁產(chǎn)品國內(nèi)市場份額

我國已成為全球第一大磷化工生產(chǎn)國，磷化工 行業(yè) 總生產(chǎn)能力超過１２００萬噸，產(chǎn)品品種（規(guī)格）約１００個左右，產(chǎn)量為８００萬噸，其中生產(chǎn)能力在１萬噸／年以上的有１０多種。我國磷化工發(fā)展從以磷肥和黃磷為主的初級磷礦加工發(fā)展成為以黃磷深加工和磷酸精細加工為主的精細化工產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)品的精細化和專用化將更加十富。

我國已建立起較為完善的磷化工生產(chǎn)體系，從資源開采到基礎原料的生產(chǎn)，從各種大宗磷化工產(chǎn)品生產(chǎn)，到精細的無機、有機磷化工產(chǎn)品的生產(chǎn)，已基本滿足國內(nèi)各 行業(yè) 的需求，并有大量產(chǎn)品出口。其中出口量較大的有黃磷、磷酸、三聚磷酸鈉、飼料和牙膏級磷酸氫鈣、次磷酸鈉等，在世界貿(mào)易中占有重要地位。

我國磷化工 行業(yè) 已經(jīng)形成了一定的規(guī)模和水平，部分骨干企業(yè)經(jīng)過科研與開發(fā)，逐漸形成了自己的經(jīng)營特色與品牌，建立了自己固定的銷售渠道和長期客戶群，形成了一定的競爭優(yōu)勢。有相當多的大型磷化工企業(yè)，尤其是云、貴、川、江、浙的磷化工發(fā)展速度較快，已經(jīng)占領了大部分的國內(nèi)區(qū)域磷化工市場，并向大量國外出口產(chǎn)品。

第六節(jié) 國內(nèi)磷酸鋁產(chǎn)品 技術工藝 應用 分析

磷酸鋁是一種用途廣泛的材料，在建材、耐火材料、化工等方面有著良好的應用前景。磷酸鋁的制備方法很多，主要分為液相反應法、固相反應法和氣相反應法。

第七節(jié) 國外磷酸鋁產(chǎn)品 技術工藝 應用 分析

磷酸鋁分子篩材料是1982年由美國聯(lián)碳公司在水熱體系中以有機胺為模板劑首次成功合成的一種多功能多孔材料，其出現(xiàn)不僅豐富了分子篩家族，而且打破了分子篩由硅氧四面體和鋁氧四面體組成的傳統(tǒng)觀念。

20世紀40年代，以BarterRM為首的沸石化學家，首次模仿天然沸石的生成環(huán)境，在水熱條件下合成了低硅鋁比的沸石分子篩。20世紀60年代，人們開始在反應物中使用季銨離子。1972年發(fā)現(xiàn)了另一種高硅沸石——ZSM-5。RakoczyRA等成功合成與開發(fā)出一個全新的分子篩家族——磷酸鋁分子篩，這是一類完全不含硅的微孔化合物，這在多孔材料的發(fā)展史上是一個重要的里程碑。1992年，美孚公司TreatyMMJ等報道了以表面活性劑為模板劑合成M41S系列介孔材料，這是多孔材料發(fā)展史上又一次飛躍。目前，孔徑在光波范圍內(nèi)的有序大孑L材料正在起步，由于其獨特的光學性能和其他性能，這類材料也受到了人們的廣泛關注。

第八節(jié) 我國磷酸鋁產(chǎn)品技術應用成熟度解析

近年來，我國磷酸鹽工業(yè)在高速發(fā)展的同時，也取得了顯著的技術進步。，但與美國、歐洲等國比還存在著相當?shù)木嚯x，我國磷酸鋁產(chǎn)品技術應用成熟度還不是很高。

第九節(jié) 磷酸鋁產(chǎn)品 技術工藝 與市場應用關系 分析

在市場經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的今天，國內(nèi)企業(yè)已逐步轉向綜合實力的競爭。在這種綜合實力的競爭中，最重要的因素是技術。誰能掌握先進的生產(chǎn)技術，誰就能占據(jù)市場的主動。只有市場與技術二者有機結合，技術只有適應市場需要才能有好的發(fā)展前景。

技術創(chuàng)新以市場為導向，首先是適應先進生產(chǎn)力發(fā)展的時代要求。要想使企業(yè)保持先進，就要運用先進的技術，創(chuàng)造更先進的生產(chǎn)方式和更高的生產(chǎn)效率，推進結構戰(zhàn)略性調(diào)整，形成發(fā)達的制造力。

其次，技術創(chuàng)新要與加快企業(yè)產(chǎn)品結構戰(zhàn)略性調(diào)整相結合，做大做強特色產(chǎn)品，發(fā)展一批具有重大帶動作用的先導性、戰(zhàn)略性的高附加值產(chǎn)品。

從某種意義上講，一個企業(yè)的成功就是一個品牌的成功，一個品牌的成功就是整個企業(yè)價值鏈整體的成功。企業(yè)只有明白自身的核心競爭力在價值鏈的哪個環(huán)節(jié)上，才能把握競爭優(yōu)勢。一個企業(yè)如果沒有自己與時俱進的獨特技術，讓價值鏈在市場向前滾動時脫節(jié)，當然不可能滿足不斷攀升的市場需求。企業(yè)要長期占有市場優(yōu)勢，必須讓自己求。企業(yè)要長期占有市場優(yōu)勢，必須讓自己的技術及產(chǎn)品與時俱進。

正確恰當?shù)靥幚砗脙烧叩霓q證關系，順應市場的發(fā)展趨勢，是維系我國磷酸鋁長遠健康發(fā)展的必要條件。

第十節(jié) 不同類型生產(chǎn)工藝優(yōu)缺點比較

磷酸鋁的制備方法的制備方法很多，主要分為液相反應法、固相反應法和氣相反應法，在生產(chǎn)中要根據(jù)實際條件選擇適合的生產(chǎn)路徑。

第十一節(jié) 磷酸鋁生產(chǎn)工藝流程 分析

1、液相反應法

1）磷酸鈉-硫酸鋁法

該法是利用磷酸鈉、硫酸鋁的復分解反應，生成磷酸鋁沉淀，而硫酸鈉留在溶液中，反應式如下：

Al2(so4)3+2Na3PO4=2A1PO4+3Na2SO4

制備工藝：將磷酸鈉和硫酸鋁用熱水溶解配成溶液，過濾除去不溶性雜質，然后將兩種溶液以適當?shù)臐舛?，按上述反應式的物質的量比送人反應釜進行復分解反應，生成白色膠狀磷酸鋁沉淀。如系統(tǒng)中Na3PO4稍微過量，則有利于A1PO4的沉淀，加速反應的進行。反應完成后用板框壓濾機直接進行固液分離，固相留在壓濾機內(nèi)，用稀鹽酸和清水洗滌，除去夾帶的SO4²─，烘干、粉碎得到成品。過濾出的母液送去回收硫酸鈉。

2)磷酸-鋁酸鈉法

該法為原料的液相反應，需要在高壓釜內(nèi)加熱至250°C才能完成，反應式如下：

2H3PO4+NaAIO2=AlP04+NaH2PO4+2H2O

制備工藝：先將鋁酸鈉用熱水溶解配成濃溶液并加熱至85℃，然后加入85％(質量分數(shù))的磷酸進行反應，生成白色沉淀，終點pH控制在4．2～4．5。再將反應料漿移人帶攪拌裝置的高壓釜內(nèi)，在250℃下加熱數(shù)小時。然后用離心機進行固液分離，分離出的固體物質為白色晶體磷酸鋁及少量磷酸二氫鈉等鹽類。將固體物質在洗滌槽內(nèi)用稀鹽酸和清水洗滌，除去水溶性雜質，過濾、干燥后即得成品。液固分離后母液的主要成分是磷酸二氫鈉，經(jīng)回收處理后可以作為生產(chǎn)其他磷酸鹽的原料。

3）磷酸-氫氧化鋁法

該法為原料的液相反應，反應式如下：

At(OH)3+H3PO4=A1PO4+3H2O

制備工藝：將60％(質量分數(shù))的磷酸加入反應釜內(nèi)，加熱至85～90℃，在攪拌條件下加入氫氧化鋁，控制終點pH，繼續(xù)加熱使反應完全，得到糊狀溶液，注入溶液的20～30倍的水，則生成白色磷酸鋁沉淀。將料漿壓入過濾機中進行固液分離，分離出的固相用水洗滌，烘干，再經(jīng)800℃以上的高溫焙燒，即得到六方晶型的磷酸鋁。

2、固相反應法

固相反應制備磷酸鋁的方法之一是磷酸二氫銨與氫氧化鋁反應，即將α-A12O3或氫氧化鋁與磷酸二氫銨，按物質的量比為1：(1～3)混合；混合均勻的物料轉人捏合機內(nèi)，預熱30min，然后在900℃的焙燒爐內(nèi)加熱合成磷酸鋁，再經(jīng)粉碎得到所需細度的成品。反應式如下：

A12O3+2NH4H2PO4==2AIPO4+2NH3+3H2O

方法之二為五氧化二磷與α-A12O3反應，即將干燥的流動性好的五氧化二磷與α-A12O3在帶攪拌裝置的混料機內(nèi)，以物質的量比為1：1進行均勻混合，混勻的物料輸入捏合機內(nèi)捏合，再經(jīng)500～900°C焙燒，然后粉碎得到磷酸鋁成品。反應式如下：

Al2O3+P2O5====I2AlPO4

生產(chǎn)中應特別注意使反應物混合均勻，否則成品中會含有不規(guī)則的磷酸鋁。

3、氣相反應法

在特殊的氣相反應器中，將氯化鋁和三氯化磷在含氫的火焰上燃燒氣化，使三氯化磷氧化為三氯氧磷，并水解成氣態(tài)磷酸，氣態(tài)磷酸和氣態(tài)氯化鋁作用，生成磷酸鋁。

2H2+O2====2H2O(氣)

2PC13(氣)+O2====2POCl3(氣)

POCl3(氣)+3H2O(氣)====H3PO4(氣)+3HC1(氣)

A1Cl3(氣)+H3PO4(氣)====A1PO4+3HCI

第十二節(jié) 國外磷酸鋁生產(chǎn)工藝發(fā)展階段比較

目前，全世界磷化工產(chǎn)品品種近200種，加上相同種類、不同規(guī)格的產(chǎn)品，總數(shù)可能達到上千種。其生產(chǎn)能力約2700萬t/a(以P2O5計)，產(chǎn)量每年以4%左右的速度遞增。國外磷酸鹽生產(chǎn)保密性較強，相關資料報道較少。磷酸鹽生產(chǎn)主要集中在美國、俄羅斯、西歐、日本和中國。近幾年國際上資產(chǎn)重組頻繁，大公司之間不斷進行跨國間的整合，磷酸鹽的生產(chǎn)技術和市場向進一步壟斷的方向發(fā)展。

第十三節(jié) 我國磷酸鋁生產(chǎn)工藝創(chuàng)新歷程與途徑

國外部分企業(yè)的成功經(jīng)驗表明，用于 研究 開發(fā)的投資占企業(yè)銷售額的1%時，企業(yè)難以生存，占2%時可勉強維持，占5%時才有競爭力，而我國磷酸鋁企業(yè)用于 研究 開發(fā)的投資平均還很低。

針對上述 行業(yè) 發(fā)展中存在的問題，我國磷酸鋁 行業(yè) 應走產(chǎn)學研相結合的道路，建立產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟。要健全產(chǎn)學研一體化的技術創(chuàng)新體系，要探索建立產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟，構建企業(yè)與優(yōu)秀的 研究 院所和著名的高校相結合的共性技術創(chuàng)新平臺，瞄準發(fā)展的共性關鍵技術與裝置，共同開發(fā)、共擔風險、聯(lián)合競爭、共同受益。

第十四節(jié) 國內(nèi)磷酸鋁生產(chǎn)設備簡介

磷酸鹽所需的生產(chǎn)設備為化工設備，主要有反應釜、鍋爐、甩干機或板杠壓濾機、高溫反應室、烘干室、粉碎機等。

第十五節(jié) 國內(nèi)磷酸鋁生產(chǎn)設備應用現(xiàn)狀

化工單元設備尤其是干燥設備，產(chǎn)品發(fā)展迅速、技術含量不斷提高、市場競爭能力加強，正在縮短與國際產(chǎn)品之間差距。粉碎機械在某些環(huán)節(jié)上已達國際水平?；び梅菢藢Ｓ迷O備——塔、釜等，技術革新全面啟動，槽、罐等質量水平更是不斷提高。通用機械以泵、閥為首不合格產(chǎn)品屢屢曝光，優(yōu)質高新產(chǎn)品正走出國門占領國際市場，工業(yè)用鍋爐趨向節(jié)能化，環(huán)保、安全逐漸成為此類機械發(fā)展主流。儀器儀表在國債與政策的支持下，不但產(chǎn)值產(chǎn)量迅速增長，而且新技術、新品種也層出不窮。非金屬設備在保持原有競爭能力的同時，不斷完善自我。大型設備項目建設工作欣欣向榮，小型項目因重復建設、浪費資源等原因紛紛落馬。隨著市場的發(fā)展，高耗能大污染的電解鋁、水泥等 行業(yè) 的小型項目建設將受到一定限制，而化工重點設備項目正趨向高新化，整個化工設備 行業(yè) 正向大型化、集團化、高新技術化方向發(fā)展。

第十六節(jié) 我國磷酸鋁生產(chǎn)設備技術研發(fā)動態(tài)

進入21世紀以來，我國石油化工 行業(yè) 保持快速增長，產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大。盡管我國石油化工裝備制造業(yè)通過引進設備測繪、翻版制造以及消化吸收再創(chuàng)新，已研制出一批國際先進水平的大型石油化工生產(chǎn)裝備，建成了一批具有當代技術水平的國產(chǎn)化裝置，但高端產(chǎn)品仍然依賴進口，系統(tǒng)集成能力差，科技創(chuàng)新能力不強，產(chǎn)品結構亟待調(diào)整。

我國石油化工裝備今后的發(fā)展方向：一是裝置大型化，二是技術指標的多功能化，三是生產(chǎn)裝置操作更加安全、可靠。

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