化学肥料译丛 第九辑 磷酸盐专辑

本书为《化学肥料译丛》第九辑，副题“磷酸盐专辑”，由化学工业部图书编辑室编，化学工业出版社1963年12月北京第1版第1次印刷，开本850×1168 1/32，印张4 1/8，插页1，字数100,000，印数0001—1,980，定价0.68元，统一书号15165·2709（化工-240）。内容简介说明，按磷酸盐的用途来看，它不属于化学肥料类；但因其制造与磷酸和磷肥生产的关系十分密切，所以把它纳入化学肥料译丛。本专辑共收集有关文献9篇，分别介绍磷酸盐的国外生产情况、缩聚磷酸盐的结构化学、三聚磷酸盐的生成反应机理及三聚磷酸钠、焦磷酸钠的制造方法等。本书可供从事磷酸盐、磷肥及合成洗涤剂工业的生产、研究、设计、教学等工作的同志阅读。本书由化学工业部上海化工研究院技术情报室组织该院有关同志译出。

编者的话交代译丛背景：《化学肥料译丛》自1958年5月创刊以来，共编辑出版九辑；第一、二、五辑综合报道化学肥料的国外情况以及化学肥料有关重要品种的生产方法和理论研究等；第三、四、六、七、八、九等辑则集中刊载合成氨制造、脱硫、尿素、磷、磷酸及磷肥、磷酸盐等有关文献。根据上级统一安排，从1963年第四季度开始，《化学肥料译丛》的编辑工作改由化学工业部上海化工研究院负责，由中国科学技术情报研究所出版，今后有关编辑出版事宜请直接与上海化工研究院联系。

从目录可见，本辑收文9篇：И.Л.Гофман《磷酸盐生产发展现状》；东田政治《缩聚磷酸盐》；L. Colas《洗涤用磷酸盐》；Эрих Тило《缩聚磷酸盐的结构化学》；Н.М.Домбровский《磷酸氢二钠的热谱法研究》《磷酸二氢钠、磷酸氢二钠热脱水过程中三聚磷酸钠的生成反应》《焦磷酸钠和正磷酸钠各种混合物加热时三聚磷酸盐生成过程的研究》；И.Л.Гофман、М.В.Ликов、И.П.Худолей《三聚磷酸钠和焦磷酸钠的制造》；И.Л.Гофман、К.С.Зотова、Л.М.Алексашина《用萃取磷酸制取食用十水物焦磷酸四钠》。

正文前20页可见首篇《磷酸盐生产发展现状》，介绍非肥料磷酸盐中按生产规模占首位的是磷酸钠盐类，包括脱水磷酸盐（缩合磷酸盐）——聚磷酸钠、焦磷酸钠和偏磷酸钠，以及正磷酸盐——磷酸二氢钠、磷酸氢二钠和磷酸三钠；其他发展较少的无机磷酸盐有磷酸铵类、磷酸钙类、磷酸镁类、磷酸三钾、焦磷酸钾、偏磷酸钾、聚磷酸钾、磷酸铝、焦磷酸铝、偏磷酸铝、磷酸铁、磷酸锰、磷酸钴、磷酸铜、磷酸锌等。近十年来磷酸盐生产发展的主要趋势是脱水磷酸钠，特别是三聚磷酸钠（磷酸五钠）生产增长特别快，与此同时正磷酸盐类的两种主要代表磷酸氢二钠和磷酸三钠生产却下降很多；美国磷酸二氢钙（沉淀磷酸钙）生产增长也极为迅速。表1列美国磷酸（电热法和萃取法）和最主要磷酸盐1947—1960年产量，说明美国年产量110余万吨最主要磷酸盐中磷酸钠占87万吨，其中近80万吨为脱水磷酸盐，三聚磷酸钠占62万吨以上。三聚磷酸钠生产在美国仅从1947年开始，12年增加30多倍，这种异乎寻常的增长是由于合成洗涤剂生产快速发展所致，三聚磷酸钠是生产合成洗涤剂最优良的无机原料。油脂肥皂消费量从1940年145.4万吨下降到1955年80.3万吨，而合成洗涤剂消费量从1.4万吨增加到110.9万吨；1959年合成洗涤剂占洗涤剂总数75.1%，1960年第一季度占76.3%。多数合成洗涤剂含三聚磷酸钠10—50%，个别含85%左右。苏联规划到1965年50%油脂肥皂用合成洗涤剂代替，1970年全部代替，规定1965年30万吨、1970年45万吨，其中主要是三聚磷酸钠。

文中还论述脱水磷酸盐作为合成洗涤剂活性组份及其他用途的重要性质：有与碱土金属和重金属离子生成络合物的能力，消除水的硬度，使碳酸盐和钙皂溶解，消除铁盐危害；有胶溶许多难溶化合物悬浮体（包括颜料）的能力，使污垢呈细微分散状而不沉积于纺织品纤维；有调节介质pH值的性能，聚磷酸盐略增强碱性，焦磷酸盐大大增强碱性。三聚磷酸钠具有抑制碳酸钙沉淀的性质，生成棉絮状碳酸钙沉淀或三聚磷酸钙络合物，而不形成对纤维有害的带尖角晶体；高浓度三聚磷酸钠可作腐蚀抑制剂，对皮肤无影响；焦磷酸钠能腐蚀金属，有表面活化剂存在时尤甚，单独存在或在强碱介质中与表面活化剂混合时对皮肤起破坏作用；加硅酸盐或有机抑制剂能抑制脱水磷酸钠腐蚀性。六偏磷酸钠主要缺点是吸水性强、具有解聚作用和水解性，应用受限制；三聚磷酸钠特别是焦磷酸钠吸水性低得多。脱水磷酸钠还广泛用于油脂肥皂、工业及家庭机器洗涤清洗剂、浮选富集矿石、软化动力装置和生产装置用水、处理城市和工业用水、皮革和纺织工业、食品工业、水泥和二氧化钛生产、颜料、高岭土和碳酸钙悬浮体活性分散剂、钻凿石油井、烷基化或聚合催化剂、照相和医学、电解、提炼石油产品、过氧化氢稳定剂、合成橡胶和塑料、金属切割液和润滑剂等。

磷酸盐生产最主要半成品为正磷酸，制备主要有两种方法：燃烧元素磷生成电热法磷酸，高纯度和高浓度，通常含P2O5约62%；硫酸萃取法又称酸法或湿法，制出萃取磷酸浓度稀（20—33%P2O5）并含杂质。美国主要用电热法磷酸，用电热法磷酸生产的磷酸盐约占75—80%，用萃取法磷酸生产的约占20—25%；西欧主要用萃取法磷酸；苏联两法均采用。用萃取法磷酸生产三聚磷酸钠和焦磷酸钠时，成品质量并不次于电热法，因工艺过程中补充净化加工过程；现代化处理萃取磷酸制三聚磷酸钠工厂首先脱除硫酸中的氟，使成氟硅酸钠沉淀除去，然后除硫酸盐、中和、过滤、蒸浓、干燥、脱水。电热法可省去脱氟、脱硫酸钠、蒸发磷酸钠溶液等过程。三聚磷酸钠有两种晶型：Na5P3O10 I为高温型，从450—470℃到熔点622℃稳定；Na5P3O10 II为低温型，450—470℃下稳定，细粉状时由相I转化为相II极慢。相I与水混合有生成固体难溶团块趋向，潮湿大气中易结块，产品中相I含量一般不超过10—30%。保证制得含相I少的三聚磷酸钠主要因素是物料脱水温度，实际生产保持在350—400℃；为稳定相II和使正磷酸盐较完全转化为三聚磷酸钠，可在溶液干燥和脱水前加入少量硝酸铵、尿素、胍等催化剂，或在煅烧前加入5%以下Na5P3O10或Na5P3O10·6H2O。测定相组成可靠方法是X射线结构分析，工厂快速近似法利用两相溶解热差。三聚磷酸钠实际生产至少五种流程：热滚筒干燥后回转炉煅烧；回转炉干燥煅烧并采用产品返料；喷雾塔干燥后回转炉煅烧；回转炉干燥煅烧并将溶液喷于物料层；喷雾型干燥-煅烧塔。商品三聚磷酸钠为白细粉末，假比重0.5—0.9吨/米³，P2O5总含量56—57%，Na5P3O10 90—94%，Na4P2O7 3—10%，NaPO3 1—3%，不溶于水杂质0.05—0.2，pH9.2—9.9。焦磷酸四钠生产设备往往与三聚磷酸钠相同，仅工艺条件变化：原料溶液Na2O:P2O5分子比2.0，溶液浓缩至48%左右，产品500℃以上煅烧。焦磷酸二钠由磷酸二氢钠脱水制得，脱水反应温度范围很窄，在220—250℃之间。生产食品工业用磷酸盐只能用含杂质极少的电热磷酸和特级纯碱或苛性钠，也有用萃取磷酸经再结晶制造；最合理是在一个企业中将小规模生产纯食用磷酸盐和大规模生产工业用磷酸盐结合，再结晶母液返回工业产品生产。本次仅见前20页，后续内容待补。