磷资源属于不可再生的战略性矿产资源，提高磷的利用率，减少生产过程中产生的浪费和污染，是磷化工行业的主要任务。磷酸脲生产时由于反应不完全和溶解度的限制，会形成大量的副产母液，这些母液中包含着诸多有效的营养物质，如果将其直接排入环境中，既会造成磷资源利用效率下降，又会使环保处理费用增多。

粉状磷酸一铵养分含量高、水溶性好、适应性强，是农业施肥的重要肥料。目前粉状磷酸一铵的生产大多使用磷酸和氨作为原料，成本高，而且存在磷资源高效利用的压力。用磷酸脲母液制备粉状磷酸一铵可以实现母液中资源的回收再利用，降低生产成本，减少污染物排放，符合绿色化工的发展理念^[1]。近年来，有关工艺的研究持续发展，涌现出了诸多技术路线，不过仍然存在着工艺稳定性和产品品质把控方面的难题。本文根据近年的研究成果对工艺进行系统的综述，为工艺的优化和工业化应用提供支持。

一、磷酸脲母液的来源与特性

磷酸脲母液主要是由磷酸脲合成和结晶分离过程中产生的，是反应后的未完全结晶的液相混合物。其成分比较复杂，主要成分为未反应完的磷酸、尿素和生成的磷酸脲、少量杂质等，其中磷、氮元素含量较高，有回收利用价值^[2]。

从特性上讲，磷酸脲母液有较强的酸性，粘度随温度变化大，并且杂质的含量会受到磷酸脲生产原料和工艺条件的影响很大。杂质会干扰后面制备粉状磷酸一铵产品的纯度，还会造成设备结垢、腐蚀，并增大工艺控制的难度。所以母液预处理的净化是实现高效利用的前提，也是有关工艺研究的重点之一。

二、利用磷酸脲母液制备粉状磷酸一铵的核心工艺

2.1母液预处理工艺

母液预处理的主要目的是除去杂质，调整组分的比例，为后面的反应做好准备。常用的预处理方法有过滤、沉降、中和等，利用物理或者化学的方法将母液中的固体杂质去除，并调节酸碱度以提高母液的反应活性。近年来的研究方向是预处理工艺的高效化、绿色化，通过改变预处理的参数达到除去杂质的目的，并且尽可能地保持母液里有用的成分，从而减少资源的浪费。

2.2中和反应工艺

中和反应是制备粉状磷酸一铵的重要过程，主要是将预处理过的磷酸脲母液和氨源反应，得到磷酸一铵^[3]。反应时要严格控制反应条件，调节反应体系的酸碱度、温度等参数保证反应完全进行，防止副反应的发生。常用的反应设备有管式反应器、中和槽等，不同的反应设备其反应效率、产品质量也有所不同，应根据工艺要求选用合适的反应设备。

2.3干燥造粒工艺

中和反应产生的磷酸一铵料浆要进行干燥造粒，得到粉状产品。常用的干燥造粒工艺有喷雾干燥、流化干燥等，喷雾流化干燥工艺由于具有干燥效率高、产品粒度均匀等特点，在相关的研究和生产中得到了广泛应用^[4]。此工艺把反应和干燥结合起来，依靠反应热推动干燥进程，从而削减能耗并加快产品的成型速度，进而提高生产速率。

三、工艺优化与现存问题

3.1工艺优化方向

近年的研究重点在于提高资源利用率、改善产品品质、降低能耗^[5]。对母液预处理的参数进行优化以提高杂质去除的效果，调节中和反应的条件提高反应转化率，改进干燥造粒的方法使产品的粒度更加均匀、水溶性更好。工艺集成可以使得各个工序相互配合运转起来，从而达到降低成本的目的，并且提高工艺的工业化程度。

3.2现存问题

尽管相关工艺研究取得一定进展，但仍存在诸多问题。第一，母液中杂质含量不稳定造成工艺不稳，产品质量不稳定；第二，部分工艺能耗大，后期需要改进能量利用率；第三，在工业化生产过程中，设备腐蚀、结垢等现象比较严重，加大了设备的维护费用；第四，产品质量控制体系不健全，不能满足高端农业的需求。

四、结论

利用磷酸脲母液制备粉状磷酸一铵，是实现磷资源循环利用、促进磷化工绿色发展的一种方式。该工艺利用母液预处理、中和反应、干燥造粒等主要环节，把母液里的有效成分转变成高品质的粉状磷酸一铵产品，具备良好的经济效益和社会效益。近年的研究表明，改善工艺参数、改进反应设备、完善预处理技术可以提高工艺的稳定性和产品质量，为工业化生产打下基础。

未来研究工作应该集中于解决已存在的问题，并促使技术的发展。一是开发高效母液净化技术，提高杂质去除率，保证工艺稳定；二是改进工艺集成，减小能耗，达到节能降耗的目的；三是研制耐腐蚀、抗结垢专用设备，降低工业化应用成本；四是对产品质量进行控制，提高产品的附加值和应用范围。伴随着绿色化工的发展，利用磷酸脲母液制备粉状磷酸一铵工艺有更加广阔的市场应用前景，为磷化工行业可持续发展起到重要的推动作用。

参考文献

[1]赵波,汤建伟,刘松林,等.磷酸脲母液综合利用研究进展[J].化学工业与工程,2025,42(4):84-91.

[2]金兆杰,马银堂.利用磷酸脲母液制备粉状磷酸一铵工艺研究[J].山西化工,2025,45(10):36-37,56.

[3]薛河南,舒仕涛.浓磷酸生产水溶性磷酸一铵技术研究及应用[J].生态产业科学与磷氟工程,2025,40(5):41-46.

[4]周飞.利用工业磷酸一铵滤渣制备含聚磷酸铵的二元肥料[J].生态产业科学与磷氟工程,2025,40(3):51-55.

[5]王荣桓,胡宏,贺小云.利用磷酸脲母液制备粉状磷酸一铵工艺研究[J].磷肥与复肥,2024,39(4):22-24.