Nghiên cứu các giải pháp khoa học và công nghệ nhằm nâng cao chất lượng và khả năng cạnh tranh của sản phẩm hóa chất

Bộ công th−ơng trung tâm thông tin khoa học kỹ thuật hóa chất Báo cáo tổng kết đề tài cấp bộ nghiên cứu các giải pháp khoa học và công nghệ nhằm nâng cao chất l−ợng và khả năng cạnh tranh của sản phẩm hóa chất Chủ nhiệm đề tài: ts . trần kim tiến 6774 04/4/2008 hà nội - 2007 TỔNG CễNG TY HểA CHẤT VIỆT NAM Trung tõm Thụng tin Khoa học Kỹ thuật Húa chất --------------------------------------------------------- Đề tài cấp bộ Nghiên cứu xây dựng các giải pháp Khoa học và Công nghệ nhằm nâng cao chất l−ợng và khả năng cạnh tranh của sản phẩm hoá chất Cơ quan chủ quản: Bộ Công Th−ơng Cơ quan thực hiện: Trung tâm Thông tin KHKT Hóa chất Chủ nhiệm Đề tài: TS. Trần Kim Tiến Hà Nội, 12/2007 Mở đầu Phân bón hóa học là sản phẩm không thể thiếu đối với sản xuất nông nghiệp. Cùng với những tiến bộ về khoa học, công nghệ trong lĩnh vực giống, phân bón hóa học đã giúp cho năng suất các loại cây trồng, bao gồm cả các loại cây ngắn ngày và cây dài ngày, cây l−ơng thực, cây rau quả và cây công nghiệp.. . không ngừng đ−ợc tăng lên. Sản l−ợng cây trồng nói chung và và cây l−ơng thực nói riêng trong thời gian qua chủ yếu tăng nhờ năng suất tăng và trong tăng năng suất thì thâm canh (chủ yếu thông qua sử dụng phân bón) giữ vai trò quyết định. Căn cứ tổng kết nghiên cứu của các nhà nông nghiệp Việt Nam, trong hơn 2 thập kỷ vừa qua năng suất cây trồng tăng chủ yếu nhờ sử dụng phân bón hoá học. Nếu −ớc tính cả phân hữu cơ, hàng năm bình quân phân bón đã làm bội thu khoảng 35 - 37%. Xu thế này cũng đúng với hầu hết các n−ớc đang phát triển. ở n−ớc ta, ngay từ sau khi hòa bình lập lại ở miền Bắc, Chính phủ đã quan tâm đến việc đầu t− xây dựng các nhà máy sản xuất phân bón hóa học, bao gồm nhiều loại nh− phân đạm, phân supe lân, phân lân nung chảy.. . phục vụ cho sản xuất nông nghiệp. Mặc dầu ch−a bảo đảm cung ứng đ−ợc đầy đủ tất cả các loại phân hóa học cho nhu cầu của sản xuất nông nghiệp, song ngành sản xuất phân hóa học của n−ớc ta đã có những đóng góp quan trọng vào việc đảm bảo an ninh l−ơng thực quốc gia. Hiện tại, bộ sản phẩm phân hóa học do Việt Nam sản xuất đã lên tới hơn 550 loại khác nhau, phù hợp cho từng loại cây trồng, với những điều kiện thổ nh−ỡng khác nhau và đ−ợc nông dân ta rất −a chuộng. Cung ứng phân bón ở n−ớc ta trong những năm vừa qua tăng khá nhanh. Năm 2000 tổng l−ợng phân bón cung ứng là 6,547 triệu tấn, năm 2005 là 7,829 triệu tấn, trong đó phân lân chế biến là gần 1,5 triệu tấn. Có thể nói ở n−ớc ta trong nhiều thập kỷ qua, sản xuất phân bón hóa học là một trong những ngành luôn đ−ợc −u tiên phát triển. Trong những thập kỷ tới, sản xuất nông nghiệp của Việt Nam vẫn đóng vai trò quan trọng trong sự ổn định và phát triển kinh tế của đất n−ớc thì sản xuất phân bón hóa học tiếp tục đ−ợc quan tâm phát triển và sẽ giữ một vị trí quan trọng trong ngành công nghiệp hóa chất n−ớc nhà. 3 Tuy vậy, so với trình độ công nghệ, thiết bị của thế giới trong lĩnh vực sản xuất phân lân chế biến, cũng nh− đáp ứng nhu cầu ngày càng đa dạng, và yêu cầu bón phân có khoa học nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng phân bón và bảo vệ môi tr−ờng cũng đáp ứng tiến trình hội nhập thế giới và khu vực, ngành sản xuất phân lân chế biến n−ớc ta đang đứng tr−ớc những thách thức lớn về đổi mới và áp dụng các công nghệ, thiết bị hiện đại nhằm nâng cao chất l−ợng và tính cạnh tranh của sản phẩm. Đầu t− chiều sâu và đổi mới công nghệ, nâng cao năng lực sản xuất, đa dạng hoá sản phẩm trong lĩnh vực sản xuất phân bón nói vhung, phân lân chế biến nói riêng là những biện pháp quan trọng kịp thời để đẩy nhanh năng lực sản xuất phân bón phục vụ phát triển nông nghiệp, đặc biệt trong giai đoạn phát triển hiện nay. Mục tiêu của đề tài này là : Trên cơ sở đánh giá đ−ợc thực trạng sản xuất, kinh doanh và công nghệ sản xuất phân lân chế biến đề xuất các ph−ơng h−ớng phát triển công nghệ nhằm nâng cao chất l−ợng và tính cạnh tranh của sản phẩm đáp ứng ngày càng tốt hơn nhu cầu của sản xuất nông nghiệp Đề tài nghiên cứu tập trung vào hai sản phẩm chủ yếu của phân lân chế biến đ−ợc sản xuất và tiêu thụ rộng rãi ở n−ớc ta là phân lân nung chảy và phân supe phốt phát đơn. Nội dung của đề tài này đ−ợc tập trung một số vấn đề chủ yếu sau đây: - Tổng quan về công nghệ sản xuất phân lân chế biến trên thế giới. - Đánh giá thực trạng tình hình sản xuất kinh doanh và kỹ thuật công nghệ sản xuất phân lân chế biến tại Việt Nam. - Dự báo nhu cầu và đề xuất ph−ơng h−ớng phát triển công nghệ nhằm nâng cao chất l−ợng và tính cạnh tranh của các sản phẩm phân lân chế biến. Để thực hiện các nội dung đã đề ra nhóm nghiên cứu đã tiến hành tổng quan các tài liệu của Hiệp hội phân bón thế giới về các công nghệ kỹ thuật thịnh hành, tiên tiến hiện nay đ−ợc áp dụng trong lĩnh vực sản xuất phân lân chế biến, tiến hành khảo sát về thực trạng công nghệ và đề xuất của các doanh nghiệp sản xuất phân bón lớn trong n−ớc, tổ chức trao đổi lấy ý kiến các chuyên gia trong ngành, trên cơ sở đó tổng kết, xây dựng theo các mục tiêu, nội dung đã đề ra. 4 Phần một Tổng quan về công nghệ sản xuất phân lân chế biến (supephôtphat và phân lân nung chảy) trên thế giới Tr−ớc khi khảo sát về lĩnh vực chế biến và sản xuất phân lân trên thế giới chúng tôi giới thiệu sơ l−ợc về nguồn nguyên liệu cho ngành công nghiệp này. I.1. Tình hình khai thác và sử dụng quặng phôtphat trên thế giới Quặng phôtphat là nguồn phôtpho kinh tế để sản xuất phân lân và muối phôtphat. Những mỏ đ−ợc phát hiện đầu tiên ở nam Carolina (Mỹ) vào năm 1837. ở Algiêri và Tuynidi phát hiện năm 1873. Trầm tích phôtphat guano ở quần đảo Thái Bình D−ơng tìm thấy năm 1890. Mỏ apatit Lào Cai Việt Nam đ−ợc phát hiện vào năm 1924. Mỏ apatit Kôla (Nga) đ−ợc thăm dò tìm kiếm năm 1930 [1]. Theo thống kê trữ l−ợng quặng phôtphat trên thế giới hiện vào khoảng 63,1 tỷ tấn P2O5, đủ dùng trong 450-500 năm. Trong đó chỉ khoảng 20% là quặng giầu, còn quặng nghèo chiếm tới 80% tổng trữ l−ợng [2]. Về phân loại theo cấu tạo của quặng thì có tới 91,6% (57,8 tỷ tấn P2O5) là quặng phôtphorit, còn quặng apatit chỉ chiếm 8,4% (5,3 tỷ tấn P2O5) Những khu vực có trữ l−ợng quặng phôtphat lớn trên thế giới là (triệu tấn P2O5): Mỹ : 5.000 Tuynidi: 2.000 SNG: 3.000 Các n−ớc khác thuộc Châu Phi: 7.000 Marốc: 38.000 Châu á: 2.300 Sahara: 3.700 Châu úc: 2.000 Trung Quốc hiện có trữ l−ợng 1 tỷ tấn quặng phôtphat (tính theo P2O5) đứng thứ 12 trên thế giới. Trữ l−ợng dự báo loại quặng lẫn tạp chất của Trung Quốc tới 10 tỷ tấn, xếp vào hàng thứ hai chỉ sau Marốc và tây Sahara. Quặng phôtphat của Trung Quốc chủ yếu ở dạng trầm tích, tập trung ở Vân Nam, Quý Châu, Vũ Hán, Hà Bắc và Tứ Xuyên. [3]. 5 Trong nhiều năm qua Trung Quốc hoàn toàn cân đối đủ quặng phôtphat và đến nay đã trở thành n−ớc xuất khẩu quan trọng, đứng thứ 4 trên thế giới sau Marốc, Gioođani , Nga và đứng trên Tuynidi. ở Việt Nam trữ l−ợng các loại quặng apatit của khu mỏ Lào Cai đ−ợc đánh giá nh− sau (bảng 1) [4]. Bảng 1: Tổng hợp trữ l−ợng các loại quặng apatit trong khu mỏ Lào Cai Đơn vị tính : Triệu tấn Vùng thăm dò Quặng loại I Quặng loại II Quặng loại III Quặng loại IV Cộng 1. Trữ l−ợng thăm dò: - Phân vùng Bát Xát - Ngòi Bo 35,03 235,84 233,57 290,84 790,28 2. Trữ l−ợng tìm kiếm: - Phân vùng Ngòi Bo - Bảo Hà 5,33 20,26 24,85 67,62 118,06 3. Trữ l−ợng dự báo: - Chiều sâu 900m, phân vùng Bát Xát - Ngòi Bo 5,00 567,0 16,0 1.077,0 1.665,0 Cộng 45,36 823,1 247,42 1.435,46 2.573,34 Hàm l−ợng P2O5 trung bình (%) 34,66 22,04 15,08 11,04 Ngoài quặng apatit của khu mỏ Lào Cai còn có quặng phôtphorit thấm đọng Kastơ phân bố ở nhiều nơi nh− Lạng Sơn, Cao Bằng, Thanh Hoá, Hoà Bình, Quảng Ninh, Hà Tiên... tuy trữ l−ợng không lớn nh−ng cũng góp phần cho sự phát triển công nông nghiệp của địa ph−ơng. Loại phôtphorit Guanô là sản phẩm thấm đọng của phân chim ở các đảo Hoàng Sa, Tr−ờng Sa, hàm l−ợng P2O5 đạt khoảng 12-35%. Theo đánh giá địa chất, trữ l−ợng của quặng này tại các đảo khoảng 4,7 triệu tấn. Hai loại phôtphorit thấm đọng Kastơ và phôtphorit Guanô là những loại quặng phôtphat cây trồng dễ hấp thụ, có thể nghiền thành bột để bón trực tiếp cho cây trồng phục vụ nông nghiệp địa ph−ơng. 6 Trong ba loại hình quặng phôtphat của Việt Nam chỉ có thành hệ apatit đôlomit tại Lào Cai là có giá trị công nghiệp, là cơ sở nguyên liệu chủ yếu để sản xuất phân bón ở n−ớc ta. Về khai thác quặng phôtphat Quặng phôtphat đ−ợc khai thác đầu tiên với l−ơng t−ơng đối nhỏ vào giữa những năm 1840 ở Anh, Pháp, Tây Ban Nha và ở Na Uy, Đức vào năm 1860. Sau đó đ−ợc khai thác và sản xuất th−ơng mại [1]. Năm 2001 sản xuất và tiêu thụ quặng phôtphat trên thế giới đạt khoảng 127,7 triệu tấn, hàm l−ợng P2O5 trung bình là 31,4% [5]. Từ năm 2002 sản xuất quặng phôtphat trên thế giới bắt đầu thời kỳ phát triển lâu dài với mức tăng tr−ởng trung bình hàng năm 3,2% cho đến năm 2007. Mức tiêu thụ quặng phôtphat thế giới sẽ tăng đến khoảng 47,5 triệu tấn P2O5 vào năm 2007, tăng 20% so với năm 2001. Về sản xuất quặng phôtphat, Châu Phi là nơi sản xuất lớn nhất, chiếm khoảng 30% sản l−ợng thế giới. Mỹ và các n−ớc Châu á có tổng sản l−ợng khoảng 40%. Liên Xô (cũ) và Trung Đông cũng là những nhà sản xuất lớn. Về tiêu thụ quặng phôtphat. Mỹ tiêu thụ khoảng 26% sản l−ợng quặng phôtphat thế giới. Châu Phi và các n−ớc Châu á tiêu thụ khoảng 31% [5]. I.2. Tình hình chế biến quặng phôtphat ở những n−ớc khai thác và sản xuất nhiều quặng phôtphat thì phần lớn sản l−ợng quặng đ−ợc dùng để sản xuất phân bón, l−ợng này chiếm tới 85 - 100% sản l−ợng [2]. Chỉ còn một phần nhỏ l−ợng quặng phôtphat dùng để sản xuất các sản phẩm kỹ thuật nh− phôtphat dùng cho chăn nuôi gia súc, các loại muối phôtphat kỹ thuật, axit phôtphoric sạch, phôtpho nguyên tố (bảng 2). Bảng 2. Tỷ lệ khối l−ợng quặng phôtphat dùng sản xuất Tỷ lệ quặng dùng để sản xuất, % Số TT Tên n−ớc Sản phẩm chủ yếu Phân bón Sản phẩm kỹ thuật 1 Nga DAP, MAP, NP, NPK, phôtphat chăn nuôi và kỹ thuật H3PO4 sạch 92 8 2 Ma-rốc DAP, MAP, TSP, phôtphat kỹ > 99 < 1 7 thuật 3 Gioocdani DAP 100 - 4 Tuynidi DAP, TSP 100 - 5 Canada MAP 100 - 6 Phần Lan NP, NPK, phôtphat chăn nuôi, H3PO4 sạch 83 17 7 Trung Quốc DAP, MAP, NP, NPK, phân lân đơn, phôtphat chăn nuôi và kỹ thuật, H3PO4 sạch, phôtpho vàng 98 2 8 Mỹ DAP, MAP, NP, NPK, phôtphat chăn nuôi và kỹ thuật, axit H3PO4 sạch 85 15 Trong khi đó ở các n−ớc phải nhập khẩu quặng phôtphat lại tăng tỷ lệ quặng dùng sản xuất các sản phẩm phôtphat kỹ thuật. Đặc biệt là ở Bỉ, tỷ lệ quặng dùng để sản xuất các sản phẩm kỹ thuật chiếm tới 86%, còn l−ợng quặng phôtphat dùng sản xuất phân bón chỉ chiếm 14% (bảng 3). ở n−ớc ta, hiện nay quặng apatit chủ yếu đ−ợc dùng để sản xuất supephôtphat (chiếm 62%) và phân lân nung chảy ( 31%), còn quặng để sản xuất phôtpho vàng chỉ chiếm 7%. Bảng 3: Tỉ lệ sử dụng quặng phôtphat ở các n−ớc nhập khẩu quặng. Tỷ lệ quặng dùng để sản xuất, %Số TT Tên n−ớc Sản phẩm chủ yếu Phân bón Sản phẩm kỹ thuật 1 Bỉ NP, NPK, phôtphat chăn nuôi và kỹ thuật, H3PO4 sạch 14 86 2 Na-uy NP, NPK 100 - 3 Hà Lan NP, NPK, phôtphat chăn nuôi và kỹ thuật, H3PO4 sạch, phôtpho vàng 66 34 4 Đức NP, NPK, phôtphat kỹ thuật 70 30 8 I.3. Sản xuất supephôtphat đơn. I.3.1. Sản xuất supephôtphat đơn trên thế giới. Nh− đã biết supephôtphat đơn (single superphosphate, viết tắt là SSP) đ−ợc điều chế bằng cách phân giải quặng phôtphat bởi một l−ợng axit sunphuric không đủ để liên kết toàn bộ l−ợng canxi có trong quặng thành canxi sunphat. Supephôtphat gồm 2 pha: pha rắn chứa các phôtphat canxi, magiê, sắt, nhôm và canxi sunphat chủ yếu ở dạng CaSO4. L−ợng pha rắn chiếm đến 65 - 72% trong đó 50-55% là canxi sunphat. Pha lỏng chủ yếu gồm dung dịch axit phôtphoric bão hoà mônôcanxiphôtphat. Chất l−ợng của supephôtphat đ−ợc đánh giá bởi hàm l−ợng P2O5 hữu hiệu gồm các dạng hợp chất hoà tan trong n−ớc nh− H3PO4, Ca(H2PO4), Mg(H2PO4) và các dạng hoà tan trong xitrat nh− CaHPO4, MgHPO4, phôtphat sắt và nhôm. Nhiều tác giả [6] còn cho rằng supephôtphat chứa l−ợng đáng kể l−u huỳnh (10 - 12%) cần thiết cho cây trồng. Nh− đã biết trong dinh d−ỡng thực vật l−u huỳnh có tới 8 chức năng nh−: tổng hợp axit amin chứa S, cấu tạo clorophil, hoạt hoá protein, tổng hợp vitamin, tạo glucozit (thành phần chủ yếu của các loại dầu thực vật) tạo mùi cho dầu, tăng khả năng chịu lạnh, chịu hạn cho cây trồng. Vì vậy theo luật phân bón của Mỹ tất cả các loại phân bón phải ghi hàm l−ợng S trên bao bì sản phẩm. Ngoài ra, canxi sunphat trong supephôtphat còn có tác dụng cải thiện tính chất cơ lý của những vùng đất cát ven biển, đất cát nửa khô cằn có độ thấm n−ớc cao. Từ tr−ớc năm 1800 đến 1842 ở Châu Âu ng−ời ta đã axit hoá x−ơng, th−ờng dùng axit sunphuric để cải thiện tính chất hoà tan của phôtpho. Năm 1842 Lawes ở Rothamsted đã đ−ợc công nhận sáng chế về sản xuất supephôtphat. Năm 1853 có 14 nhà máy sản xuất supephôtphat ở Anh. Sản xuất supephôtphat đã đ−ợc chấp nhận vào cuối những năm 1840 và những năm 1850 ở Mỹ và một số n−ớc khác [1]. Sau hơn 100 năm supephôtphat là loại phân dẫn đầu thế giới. Chúng chiếm −u thế ở Mỹ từ những năm 1870 đến 1964 và đỉnh cao vào năm 1952. Sau đó chúng bị thay thế bởi supephôtphat ba (triple superphosphate, viết tắt là TSP) hay còn gọi là supephôtphat kép trong thời gian ngắn giữa những năm 9 1964 - 1967. Đến năm 1994 tiêu thụ supephôtphat giảm chỉ chiếm 4,8% trong tổng số 4,5 triệu tấn P2O5 dùng cho cây trồng ở Mỹ. Hiện không có số liệu thống kê về sản l−ợng các loại phân supephôtphat đơn ở các n−ớc trên thế giới. Nh−ng theo một số tài liệu đã đ−ợc công bố thì hiện nay các n−ớc còn sản xuất nhiều loại phân này là Trung Quốc, Việt Nam, Nga, Kazactan, Udơbekistan, Azecbaidan, Niu DiLân... ở Trung Quốc sản l−ợng supephôtphat biến động không đáng kể trong thời gian dài (bảng 4). Supephôtphat đơn chiếm 56,7% trong toàn bộ l−ợng P2O5 chế biến [7]. Bảng 4: Sản l−ợng supephôtphat ở Trung Quốc, triệu tấn P2O5 Loại phân 1995 1996 1997 1998 1999 2000 Supephôtphat đơn 3,914 3,849 4,182 4,263 3,604 3,672 Supephôtphat kép 0,100 0,119 0,138 0,189 0,261 0,185 Còn ở Inđonêsia cũng là n−ớc sản xuất nhiều lúa gạo nh−ng sản l−ợng supephôtphat giảm dần qua các năm, trong khi sản xuất urê lại tăng (bảng 5) [8]. Bảng 5: Tình hình sản xuất supephôtphat đơn ở Inđonesia, ngàn tấn Sản l−ợng 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 Công suất 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 Sản l−ợng 867 986 789 650 849 511 488 Supephôtphat kép đ−ợc sản xuất ở Inđônêsia từ năm 1980, nh−ng từ năm 1994 nh−ờng cho supephôtphat đơn để tránh sử dụng quá mức, gây tác động đến chất l−ợng đất. I.3.2. Phản ứng hoá học chính trong sản xuất supe lân Phản ứng hoá học chủ yếu xảy ra khi trộn quặng phốt phát đã nghiền mịn với axit sunphuric trong sản xuất supe lân có thể đại diện bằng ph−ơng trình sản xuất sau: 10 Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 + H2O Ca(H2PO4)2.H2O + 2CaSO4 + 108,44 kcal Phản ứng diễn ra với 2 giai đoạn: (1) Axit sunphuric phản ứng với một phần quặng tạo thành axit phôtphoric và sunfat canxi và (2) axit phốtphoric đã tạo thành ở giai đoạn một phẩn ứng với quặng phốt phát tạo thành mônô canxi phốtphát. Hai phản ứng xảy ra đồng thời, nh−ng phản ứng thứ nhất hoàn thành nhanh chóng trong khi phản ứng thứ hai tiếp diến trong vài ngày hoặc vài tuần. Sunphát canxi chủ yếu ở d−ới dạng khan. Đa số quặng phốtphát là quặng flo apatit và flo phản ứng với axit sunphuric tạo thành HF. Sau đó HF sẽ phản ứng với silic có trong đa số các loại quặng phốtphát, một phần sẽ bay hơi ở dạng SiF4. Phần còn lại có thể tạo thành các flosilicate hoặc các hợp chất khác nằm lại trong supe lân. Th−ờng khoảng 25% flo hoặc hơn thoát ra d−ới dạng khí và phải đ−ợc thu hồi nhằm tránh ô nhiễm môi tr−ờng. Trong một số tr−ờng hợp đ−ợc thu hồi d−ới dạng các muối của flo để bán, nh−ng th−ờng chủ yếu là sử dụng thiết bị rửa để tập trung dung dịch vào bể và trung hoà bằng vôi hoặc đá vôi rồi thải bỏ. Để cải thiện tính chất hoá lý của sản phẩm supe lân thu đ−ợc sau thùng phản ứng (thùng hoá thành)ng−ời ta có một số cách sử lý khác nhau. Tại Kotka (Phần Lan) ng−ời ta trộn vào supe lân t−ơi một l−ợng nhất định quặng apatit mịn trong quá trình ủ đã góp phần làm giảm axit tự do trong sản phẩm. Hiệu quả của supe lân Kotka nhìn chung bằng l−ợng t−ơng ứng supe lân cộng quặng phốt phát bổ sung đ−ợc phân huỷ riêng rẽ. I.3.3. Ph−ơng pháp sản xuất Sản xuất supe lân bao gồm 3 (hoặc 4) công đoạn sau đây : 1. Quặng phốtphát đã nghiền mịn (90% < 100 mesh) đ−ợc trộn với axit sunphuric. Với loại quặng có hàm l−ợng 34% P2O5 thì định mức tiêu hao khoảng 0,58 kg axit sunphuric (100%)/1 kg quặng. Axit sunphuric th−ơng mại có nồng độ từ 77% đến 98%. Axit th−ờng đ−ợc pha loãng đến nồng độ 68% - 75% H2SO4 tr−ớc khi đ−ợc trộn với quặng hoặc khi sử dụng thiết bị trộn hình côn, n−ớc sẽ bổ sung thêm vào. Khi pha loãng axit đặc sẽ toả ra nhiều nhiệt. Nhiều nhà máy tiến hành làm nguội axit trong các thiết bị trao đổi nhiệt đến khoảng 70oC tr−ớc khi sử dụng. 2. Bùn từ thùng trộn đi vào phòng hoá thành, tại đây bùn hoá rắn do tiếp tục phản ứng và quá trình kết tinh mono canxi phốtphát. Supe phốt 11 phát đi ra khỏi phòng hoá thành sau khoảng 0,5 – 4 giờ với nhiệt độ vào khoảng 100oC. 3. Supe lân t−ơi ra khỏi phòng hoá thành và đ−ợc băng tải đ−a vào kho chất đống để ủ, th−ờng thì thời gian là 2-6 tuần phụ thuộc vào bản chất quặng, tỷ lệ phối trộn và các điều kiện sản xuất. Trong quá trình ủ, phản ứng dần hoàn thành. Axit tự do, ẩm và l−ợng quặng ch−a phân huỷ giảm và hàm l−ợng P2O5 hữu hiệu, tan trong n−ớc tăng. Khối supe lân đóng rắn và nguội dần. Sau thời gian ủ, sản phẩm tù kho đ−ợc đ−a vào máy nghiền và sàng trên máy sàng nghiêng với kích cỡ khoảng 6 mesh. 4. Trong tr−ờng hợp cần tạo hạt, supe lân có thể đ−ợc tạo hạt tr−ớc hoặc sau khi ủ. Tạo hạt tr−ớc khi ủ có −u điểm hơn do cần ít hơn n−ớc hoặc hơi. Sau tạo hạt sản phẩm đ−ợc sấy trong thiết bị sấy trực tiếp và sàng. Trong nhiều năm supe lân chỉ đ−ợc sản xuất bằng ph−ơng pháp gián đoạn, tuy nhiên đa số các nhà máy hiện nay đều điều chế theo ph−ơng pháp trộn và hoá thành liên tục. 12 13 I.3.4. Đặc tính sản phẩm: Tiêu chuẩn của Công đồng chung Châu Âu 76/116/EEC qui định Supe phốt phát đơn phải có hàm l−ợng P2O5hh (tan trong dung dịch citrate amôn) ít nhất là 16% trong đó ít nhất 93% tan trong n−ớc. Supe lân có thể ở dạng bột để làm nguyên liệu sản xuất các loại phân NPK, bón trực tiếp hoặc ở dạng hạt (2-4mm). Phân lân có thể vận chuyển ở dạng rời hoặc đóng bao. Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 4440:2004 qui định các chỉ tiêu chất l−ợng của supe phosphat đơn nh− sau: Tên chỉ tiêu Mức 1. Ngoại quan Khô, mịn, không kết khối thành cục 2. Hàm l−ợng anhydrit phosphoric (P2O5) hữu hiệu, %, không nhỏ hơn 16,5 3. Hàm l−ợng axit tự do (tính chuyển ra P2O5),%, không lớn hơn 4,0 4. Độ ẩm, %, không lớn hơn 12,0 Chi phí sản xuất supe lân rời, tính theo hàm l−ợng P2O5 t−ơng đ−ơng với chí phí trong điều chế supe phốtphát kép (TSP). Tuy nhiên chí phí tính theo đơn vị P2O5 này sẽ tăng khác biệt khi đóng bao, vận chuyển và l−u kho do khối l−ợng supe lân yêu cầu tăng hơn hai lần so với TSP. I.3.5. Một số nghiên cứu phát triển trong sản xuất supephôtphat trên thế giới D−ới đây là những công trình nghiên cứu cải tiến đã và đang đ−ợc sử dụng vào sản xuất supephôtphat: ở Udơbekistan có loại phôtphorit Taskur chất l−ợng thấp, chứa 16,2% P2O5, 46,2% CaO, 17,7% CO2, 7,8% SiO2. Nếu dùng loại phôtphorit này để sản xuất supephôtphat đơn thì chất l−ợng sản phẩm chỉ còn 11%P2O5 và tiêu hao nhiều axit sunphuric năng suất nhà máy giảm từ 47 xuống 25,44 ngàn tấn (t