重過磷酸鈣

重過磷酸鈣又叫三料過磷酸鈣，是一種高濃度的磷肥。屬水溶性磷肥，即肥料所含的磷易溶於水，能為植物直接吸收利用。外觀呈深灰色或灰白色的顆粒或粉末狀。屬酸性化學肥料。吸濕性和腐蝕性比普通過磷酸鈣強，故粉末狀產品易板結。重過磷酸鈣忌鹼，它與氧化鈣反應，能生成磷酸三鈣沉澱，從而降低肥效。

水合物為無色三斜晶繫結晶或白色結晶性粉末。相對密度2.22(16℃)。稍有吸濕性，易溶於鹽酸、硝酸，微溶於冷水，幾乎不溶於乙醇。在30℃時，100ml水中可溶磷酸二氫鈣1.8g。水溶液顯酸性，加熱水溶液則水解為正磷酸氫鈣。在109℃時失去結晶水，203℃時則分解成偏磷酸鈣。

無水物為重過磷酸鈣（重鈣），成分Ca(H2PO4)2，能溶於水，肥效比過磷酸鈣（普鈣）高，最好跟農家肥料混合施用，但不能與鹼性物質混用，會發生如下反應H2PO4(-) + 2OH(-) = 2H2O + PO4(3-) 生成難溶性磷酸鈣而降低肥效。

重過磷酸鈣適用於肥料，用於各種土壤和作物，可作為基肥、追肥和複合（混）肥原料。廣泛適用於水稻、小麥、玉米、高梁、棉花、瓜果、蔬菜等各種糧食作物和經濟作物。還用於玻璃製造，塑料穩定性，牲畜輔助飼料。

重過磷酸鈣的有效施用方法與普通過磷酸鈣相同，可作基肥或追肥。因其有效磷含量比普通過磷酸鈣高，其施用量根據需要可以按照五氧化二磷含量，參照普通過磷酸鈣適量減少。屬微酸性速效磷肥，是目前廣泛使用的濃度最高的單一水溶性磷肥，肥效高，適應性強，具有改良鹼性土壤作用。主要供給植物磷元素和鈣元素等，促進植物發芽、根系生長、植株發育、分枝、結實及成熟。可用作基肥、種肥、根外追肥、葉面噴灑及生產復混肥的原料。既可以單獨施用也可與其它養分混合使用，若和氮肥混合使用，具有一定的固氮作用。

磷礦粉（漿）與硫酸反應，進行液固分離，得到濕法稀磷酸。再經過濃縮得到濃磷酸。濃磷酸與磷礦粉進行混合（化成）反應，反應物料經過堆置熟化、造粒、乾燥、篩分、冷卻得到產品。

通常由磷酸處理磷礦粉製成，先有硫酸處理磷礦粉，生成磷酸和石膏，然後將石膏分離除去，使磷酸濃縮，再加入適量磷礦物，加熱攪拌，充分反應后，再通風乾燥，從而製成重過磷酸鈣。反應式如下：

Ca10F2(PO4)6+14H3PO4+10H2O─→10Ca(H2PO4)2·H2O+2HF

一種酸法磷肥，由磷酸分解磷礦粉製成的高濃度磷肥，含P2O542%～46%，為普通過磷酸鈣的2～3倍，但不含硫酸鈣。主要組分是磷酸二氫鈣（即磷酸一鈣）的水合物Ca(H2PO4)2·H2O和少量遊離的磷酸。外觀為灰色或灰白色粉料，有吸濕性，受潮后易結塊，也可製成顆粒，可作為基肥、追肥和種肥施用，或作為製造含N、Mn、P、Mo等元素的複合肥料的配料。

19世紀70年代初，重過磷酸鈣在德國第一次實現工業化生產，產品用作製糖工業的凈化劑。但直到20世紀50年代磷酸開始迅速發展，重過磷酸鈣才得到發展。自1965年以來，世界年產量（以P2O5計）為5.5～6.5Mt，占磷肥總產量的15%～20%。

製造重過磷酸鈣的原料是磷礦粉和磷酸。原料中所含的鐵、鋁和鎂雜質對生產過程和產品質量影響很大，含量過高時，會使產品和生產過程中的中間物料粘結，使物料流動和裝卸、運輸困難；磷酸中鐵、鋁、鎂離子濃度過高，磷酸中氫離子活性降低，因而分解磷礦的能力也降低。

生產重過磷酸鈣的主要反應式為：

Ca5(PO4)3·F+5H2SO4+10H2O→3H3PO4+5CaSO4·2H2O+HF↑

Ca5(PO4)3·F+7H3PO4+5H2O→5Ca(H2PO4)2·H2O+HF↑

磷礦與磷酸的用量配比，可根據需要控制產品中五氧化二磷與氧化鈣的摩爾比來實現，通常為 0.95～1.0(質量比為2.41～2.54)。經濟上最佳的配比，需要根據實驗決定。

粉狀重過磷酸鈣的生產過程與過磷酸鈣相似。磷礦粉的細度較生產過磷酸鈣的更細，一般要求80%～90%通過 200目。濃度(含P2O5)為48%～52%、溫度為60～70°C的磷酸與磷礦粉反應0.5～3min，料漿在化成室內停留5～20min，固化物料經切碎後送至熟化倉庫，熟化3～4周后即可出廠。

一種直接製造粒狀重過磷酸鈣的生產方法，從20世紀60年代初開始被廣泛採用。濃度為38%～40%的磷酸在2～3個串聯的、用蒸汽加熱的攪拌式反應器內反應30～120min，溫度90～100°C。反應料漿送入造粒機內，與后系統返回的細粒料在造粒機內造粒，再經乾燥和篩分，製得粒狀產品，粒徑約2～4mm。