磷酸生产方法

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磷酸的生产主要依赖于磷矿和无机酸，其中硫酸是工业中最常用的酸。原料磷酸中的主要成分是氟磷酸钙。磷矿的品质与有害杂质的种类和含量对湿法磷酸的生产有重大影响，因此，开采的磷矿在使用前需要经过处理，以提高其品质并清除杂质。

工业上常用浓硫酸与磷酸钙反应制取磷酸，然后通过过滤去除微溶于水的硫酸钙沉淀，得到的滤液即为磷酸溶液。检验磷酸溶液中的PO43-时，需向待测液中滴加AgNO3溶液，若生成黄色沉淀，再用稀HNO3溶解沉淀，则证明溶液中含有PO43-。如果待测液呈酸性，则应先用氨水调节至中性后，再进行检验。

白磷与硝酸作用可得到纯磷酸溶液。化学反应式为：3P4 + 20HNO3 + 8H2O = 12H3PO4 + 20NO。利用硫酸分解磷矿，可生成磷酸，并与硫酸钙分离。主要反应为：Ca10F2（PO4）6 + 10H2SO4 → 10CaSO4·nH2O + 2HF + 6H3PO4。为避免硫酸钙在磷矿颗粒表面形成膜层，阻碍反应进行，通常将反应分为两步进行。

湿法生产采用硫酸钙再结晶工艺，其目标是获得含P2O5浓度较高的磷酸、较高的收率和较少的杂质。工业化工艺包括半水物-二水物一段过滤工艺、半水物-二水物两段过滤工艺和二水物-半水物两段过滤工艺。湿法磷酸生产目前占全球生产能力的90%以上，因其技术可靠、工艺操作范围宽、设备材料腐蚀容易解决和投资成本低。

热法磷酸通过黄磷燃烧生成五氧化二磷，再经水化制成。黄磷燃烧和水化反应可在同一塔内或两个塔内进行。热法磷酸浓度较高，产品纯度高，但能耗大且成本昂贵。热法磷酸在水电丰富地区有发展前景，主要用于工业，而湿法磷酸则主要用于肥料生产。

多磷酸生产有两种方法：热法和湿法。热法只需强化热法磷酸生产过程中的冷却系统，而湿法则需将浓度为52%-54%P2O5的磷酸进一步脱水。脱水工艺包括浸没燃烧脱水、膜式蒸发脱水和强制循环真空蒸发脱水。

磷酸生产过程中，蒸气或雾状磷酸对人体有刺激性，口服液体会导致恶心、呕吐、腹痛、血便或休克。皮肤或眼接触可造成灼伤。长期反复皮肤接触可能会引起皮肤刺激和鼻粘膜萎缩，甚至鼻中隔穿孔。

扩展资料

磷酸或正磷酸（H3PO4），是一种常见的无机酸，是中强酸。由五氧化二磷溶于热水中即可得到。正磷酸工业上用硫酸处理磷灰石即得。磷酸在空气中容易潮解。加热会失水得到焦磷酸，在进一步失水得到偏磷酸。磷酸主要用于制药、食品、肥料等工业，也可用作化学试剂。