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,受潮後易結塊。也可制成顆粒。可作為基肥、追肥和種肥施用,或作為制造含N、Mn、P、Mo等元素的復合肥料的配料。

  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,產品用作制糖工業的凈化劑。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%。

  制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: 

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

  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周後即可出廠。

  一種直接制造粒狀重過磷酸鈣的生產方法,從20世紀60年代初開始被廣泛采用。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,與後系統返回的細粒料在造粒機內造粒,再經幹燥和篩分,制得粒狀產品,粒徑約2~4mm(見圖)。