第一节 磷酸铝产品定义
磷酸铝是一种无机化合物，白色斜方晶体或粉末，其分子式为AlO4P。相对密度2.566。磷酸铝作为磷酸盐的一个重要组成部分，已在国民经济各部门中发挥重要作用。
第二节 磷酸铝产品特点
磷酸铝的熔点＞1500℃。不溶于水，溶于浓盐酸、浓硝酸、碱和醇。580℃时较为稳定，1400℃时不熔融而成为胶状体。在室温至1200℃之间，磷酸铝有四种晶型，常见的为α型。
第三节 磷酸铝产品应用
磷酸铝在特种玻璃制造中用作助熔剂。也可用于陶瓷、牙齿作黏结剂。还用作生产润肤剂、防火涂料、导电水泥等的添加剂。纺织工业用作抗污剂。有机合成中用作催化剂。也用于医药和造纸工业。
第四节 磷酸铝产品技术指标
GB/T9727-2007化学试剂磷酸盐测定通用方法
本标准规定了用萃取-磷钼蓝比色法测定磷酸盐的通用方法。本标准适用于化学试剂中微量正磷酸盐的测定。分光光度法或目视比色法的检测范围在乙酸丁酯中为0.2μg/mL～2μg/mL（以PO4计）。
第五节 磷酸铝产品分类与构成 分析
一、磷酸铝 行业 产品分类标准
磷酸铝是为磷酸盐的一个重要组成部分，磷酸盐很多，有正盐和酸式盐两类。
二、磷酸铝产品国内市场份额
我国已成为全球第一大磷化工生产国，磷化工 行业 总生产能力超过１２００万吨，产品品种（规格）约１００个左右，产量为８００万吨，其中生产能力在１万吨／年以上的有１０多种。我国磷化工发展从以磷肥和黄磷为主的初级磷矿加工发展成为以黄磷深加工和磷酸精细加工为主的精细化工产业，产品的精细化和专用化将更加十富。
我国已建立起较为完善的磷化工生产体系，从资源开采到基础原料的生产，从各种大宗磷化工产品生产，到精细的无机、有机磷化工产品的生产，已基本满足国内各 行业 的需求，并有大量产品出口。其中出口量较大的有黄磷、磷酸、三聚磷酸钠、饲料和牙膏级磷酸氢钙、次磷酸钠等，在世界贸易中占有重要地位。
我国磷化工 行业 已经形成了一定的规模和水平，部分骨干企业经过科研与开发，逐渐形成了自己的经营特色与品牌，建立了自己固定的销售渠道和长期客户群，形成了一定的竞争优势。有相当多的大型磷化工企业，尤其是云、贵、川、江、浙的磷化工发展速度较快，已经占领了大部分的国内区域磷化工市场，并向大量国外出口产品。
第六节 国内磷酸铝产品 技术工艺 应用 分析
磷酸铝是一种用途广泛的材料，在建材、耐火材料、化工等方面有着良好的应用前景。磷酸铝的制备方法很多，主要分为液相反应法、固相反应法和气相反应法。
第七节 国外磷酸铝产品 技术工艺 应用 分析
磷酸铝分子筛材料是1982年由美国联碳公司在水热体系中以有机胺为模板剂首次成功合成的一种多功能多孔材料，其出现不仅丰富了分子筛家族，而且打破了分子筛由硅氧四面体和铝氧四面体组成的传统观念。
20世纪40年代，以BarterRM为首的沸石化学家，首次模仿天然沸石的生成环境，在水热条件下合成了低硅铝比的沸石分子筛。20世纪60年代，人们开始在反应物中使用季铵离子。1972年发现了另一种高硅沸石——ZSM-5。RakoczyRA等成功合成与开发出一个全新的分子筛家族——磷酸铝分子筛，这是一类完全不含硅的微孔化合物，这在多孔材料的发展史上是一个重要的里程碑。1992年，美孚公司TreatyMMJ等报道了以表面活性剂为模板剂合成M41S系列介孔材料，这是多孔材料发展史上又一次飞跃。目前，孔径在光波范围内的有序大孑L材料正在起步，由于其独特的光学性能和其他性能，这类材料也受到了人们的广泛关注。
第八节 我国磷酸铝产品技术应用成熟度解析
近年来，我国磷酸盐工业在高速发展的同时，也取得了显著的技术进步。，但与美国、欧洲等国比还存在着相当的距离，我国磷酸铝产品技术应用成熟度还不是很高。
第九节 磷酸铝产品 技术工艺 与市场应用关系 分析
在市场经济持续发展的今天，国内企业已逐步转向综合实力的竞争。在这种综合实力的竞争中，最重要的因素是技术。谁能掌握先进的生产技术，谁就能占据市场的主动。只有市场与技术二者有机结合，技术只有适应市场需要才能有好的发展前景。
技术创新以市场为导向，首先是适应先进生产力发展的时代要求。要想使企业保持先进，就要运用先进的技术，创造更先进的生产方式和更高的生产效率，推进结构战略性调整，形成发达的制造力。
其次，技术创新要与加快企业产品结构战略性调整相结合，做大做强特色产品，发展一批具有重大带动作用的先导性、战略性的高附加值产品。
从某种意义上讲，一个企业的成功就是一个品牌的成功，一个品牌的成功就是整个企业价值链整体的成功。企业只有明白自身的核心竞争力在价值链的哪个环节上，才能把握竞争优势。一个企业如果没有自己与时俱进的独特技术，让价值链在市场向前滚动时脱节，当然不可能满足不断攀升的市场需求。企业要长期占有市场优势，必须让自己求。企业要长期占有市场优势，必须让自己的技术及产品与时俱进。
正确恰当地处理好两者的辩证关系，顺应市场的发展趋势，是维系我国磷酸铝长远健康发展的必要条件。
第十节 不同类型生产工艺优缺点比较
磷酸铝的制备方法的制备方法很多，主要分为液相反应法、固相反应法和气相反应法，在生产中要根据实际条件选择适合的生产路径。
第十一节 磷酸铝生产工艺流程 分析
1、液相反应法
1）磷酸钠-硫酸铝法
该法是利用磷酸钠、硫酸铝的复分解反应，生成磷酸铝沉淀，而硫酸钠留在溶液中，反应式如下：
Al2(so4)3+2Na3PO4=2A1PO4+3Na2SO4
制备工艺：将磷酸钠和硫酸铝用热水溶解配成溶液，过滤除去不溶性杂质，然后将两种溶液以适当的浓度，按上述反应式的物质的量比送人反应釜进行复分解反应，生成白色胶状磷酸铝沉淀。如系统中Na3PO4稍微过量，则有利于A1PO4的沉淀，加速反应的进行。反应完成后用板框压滤机直接进行固液分离，固相留在压滤机内，用稀盐酸和清水洗涤，除去夹带的SO4²─，烘干、粉碎得到成品。过滤出的母液送去回收硫酸钠。
2)磷酸-铝酸钠法
该法为原料的液相反应，需要在高压釜内加热至250°C才能完成，反应式如下：
2H3PO4+NaAIO2=AlP04+NaH2PO4+2H2O
制备工艺：先将铝酸钠用热水溶解配成浓溶液并加热至85℃，然后加入85％(质量分数)的磷酸进行反应，生成白色沉淀，终点pH控制在4．2～4．5。再将反应料浆移人带搅拌装置的高压釜内，在250℃下加热数小时。然后用离心机进行固液分离，分离出的固体物质为白色晶体磷酸铝及少量磷酸二氢钠等盐类。将固体物质在洗涤槽内用稀盐酸和清水洗涤，除去水溶性杂质，过滤、干燥后即得成品。液固分离后母液的主要成分是磷酸二氢钠，经回收处理后可以作为生产其他磷酸盐的原料。
3）磷酸-氢氧化铝法
该法为原料的液相反应，反应式如下：
At(OH)3+H3PO4=A1PO4+3H2O
制备工艺：将60％(质量分数)的磷酸加入反应釜内，加热至85～90℃，在搅拌条件下加入氢氧化铝，控制终点pH，继续加热使反应完全，得到糊状溶液，注入溶液的20～30倍的水，则生成白色磷酸铝沉淀。将料浆压入过滤机中进行固液分离，分离出的固相用水洗涤，烘干，再经800℃以上的高温焙烧，即得到六方晶型的磷酸铝。
2、固相反应法
固相反应制备磷酸铝的方法之一是磷酸二氢铵与氢氧化铝反应，即将α-A12O3或氢氧化铝与磷酸二氢铵，按物质的量比为1：(1～3)混合；混合均匀的物料转人捏合机内，预热30min，然后在900℃的焙烧炉内加热合成磷酸铝，再经粉碎得到所需细度的成品。反应式如下：
A12O3+2NH4H2PO4==2AIPO4+2NH3+3H2O
方法之二为五氧化二磷与α-A12O3反应，即将干燥的流动性好的五氧化二磷与α-A12O3在带搅拌装置的混料机内，以物质的量比为1：1进行均匀混合，混匀的物料输入捏合机内捏合，再经500～900°C焙烧，然后粉碎得到磷酸铝成品。反应式如下：
Al2O3+P2O5====I2AlPO4
生产中应特别注意使反应物混合均匀，否则成品中会含有不规则的磷酸铝。
3、气相反应法
在特殊的气相反应器中，将氯化铝和三氯化磷在含氢的火焰上燃烧气化，使三氯化磷氧化为三氯氧磷，并水解成气态磷酸，气态磷酸和气态氯化铝作用，生成磷酸铝。
2H2+O2====2H2O(气)
2PC13(气)+O2====2POCl3(气)
POCl3(气)+3H2O(气)====H3PO4(气)+3HC1(气)
A1Cl3(气)+H3PO4(气)====A1PO4+3HCI
第十二节 国外磷酸铝生产工艺发展阶段比较
目前，全世界磷化工产品品种近200种，加上相同种类、不同规格的产品，总数可能达到上千种。其生产能力约2700万t/a(以P2O5计)，产量每年以4%左右的速度递增。国外磷酸盐生产保密性较强，相关资料报道较少。磷酸盐生产主要集中在美国、俄罗斯、西欧、日本和中国。近几年国际上资产重组频繁，大公司之间不断进行跨国间的整合，磷酸盐的生产技术和市场向进一步垄断的方向发展。
第十三节 我国磷酸铝生产工艺创新历程与途径
国外部分企业的成功经验表明，用于 研究 开发的投资占企业销售额的1%时，企业难以生存，占2%时可勉强维持，占5%时才有竞争力，而我国磷酸铝企业用于 研究 开发的投资平均还很低。
针对上述 行业 发展中存在的问题，我国磷酸铝 行业 应走产学研相结合的道路，建立产业技术创新战略联盟。要健全产学研一体化的技术创新体系，要探索建立产业技术创新联盟，构建企业与优秀的 研究 院所和著名的高校相结合的共性技术创新平台，瞄准发展的共性关键技术与装置，共同开发、共担风险、联合竞争、共同受益。
第十四节 国内磷酸铝生产设备简介
磷酸盐所需的生产设备为化工设备，主要有反应釜、锅炉、甩干机或板杠压滤机、高温反应室、烘干室、粉碎机等。
第十五节 国内磷酸铝生产设备应用现状
化工单元设备尤其是干燥设备，产品发展迅速、技术含量不断提高、市场竞争能力加强，正在缩短与国际产品之间差距。粉碎机械在某些环节上已达国际水平。化工用非标专用设备——塔、釜等，技术革新全面启动，槽、罐等质量水平更是不断提高。通用机械以泵、阀为首不合格产品屡屡曝光，优质高新产品正走出国门占领国际市场，工业用锅炉趋向节能化，环保、安全逐渐成为此类机械发展主流。仪器仪表在国债与政策的支持下，不但产值产量迅速增长，而且新技术、新品种也层出不穷。非金属设备在保持原有竞争能力的同时，不断完善自我。大型设备项目建设工作欣欣向荣，小型项目因重复建设、浪费资源等原因纷纷落马。随着市场的发展，高耗能大污染的电解铝、水泥等 行业 的小型项目建设将受到一定限制，而化工重点设备项目正趋向高新化，整个化工设备 行业 正向大型化、集团化、高新技术化方向发展。
第十六节 我国磷酸铝生产设备技术研发动态
进入21世纪以来，我国石油化工 行业 保持快速增长，产业规模不断扩大。尽管我国石油化工装备制造业通过引进设备测绘、翻版制造以及消化吸收再创新，已研制出一批国际先进水平的大型石油化工生产装备，建成了一批具有当代技术水平的国产化装置，但高端产品仍然依赖进口，系统集成能力差，科技创新能力不强，产品结构亟待调整。
我国石油化工装备今后的发展方向：一是装置大型化，二是技术指标的多功能化，三是生产装置操作更加安全、可靠。
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