磷酸的制备方法

背景及概述^[1]

磷酸是基础化工原料，广泛用于磷酸盐、化肥、食品添加剂、饲料、洗涤、电子、阻燃剂等行业。纯净的磷酸是无色晶体，熔点42.3摄氏度，高沸点酸，易溶于水。磷酸是三元中强酸，分步电离，不易挥发，不易分解，几乎没有氧化性。具有酸的通性。工业上常用浓硫酸跟磷酸钙反应制取磷酸，滤去微溶于水的硫酸钙沉淀，所得滤液就是磷酸溶液。

制备^[2-3]

报道一、

一种用磷酸酐浓缩磷酸生产晶体磷酸的方法，步骤如下：

把纯度99.95％、含砷152×10^-6的黄磷在70℃充分熔融，按照1kg黄磷与6.3-6.6m³空气的比例，用泵把黄磷送往黄磷燃烧嘴处并与0.7MPa的压缩空气混合，喷入燃磷锅炉，黄磷在燃磷锅炉内迅速雾化并剧烈燃烧。

燃烧产生的P₂O₅引入水合塔顶部，塔顶开始用去离子水喷淋，得到稀酸以后改用 稀酸喷淋，稀磷酸不断从顶部喷淋和从内壁均匀溢流而下，循环吸收P₂O₅，得到100％H₃PO₄后，塔顶适量补充去离子水喷淋继续喷淋，并把100％H₃PO₄送往脱砷装置，通入磷酸总重量的0.5％的HCl气体，温度130℃，时间120分钟，冷却到32℃，送往结晶器，加入磷酸总重量的0.4％的磷酸晶种，搅拌，送往离心分离，得到晶体磷酸产品，其成分为：P₂O₅ 72.42％，SO₄^2- 25×10^-6，Fe 8×10^-6，As 0.5×10-6，Cl^-2×10^-6，Pb 2×10^-6。

报道二、

一种用双层复合球团直接还原磷矿石生产磷酸的工艺，方法如下：

所用原料的化学成分：磷矿石含P₂O₅25%，硅石含SiO₂98%，焦粉含固定碳75%，将三种原料按CaO/SiO₂mol比为0.4，配碳量为磷矿石中P₂O₅还原理论量的1.5倍配料，经混磨至粒度达到-200目＞80%再混合2%腐植酸钠粘结剂后加水制球，球团水份12%，球团粒径10～16mm。将上述球团进行二次造球，裹上一层-200目大于80%的焦粉。焦粉重量为球团重量的10%。将上述化学成分和物理规格的球团在100℃下干燥固结，送入φ0.8内×10米的径向通风回转窑，控制窑内球团还原温度为1300℃，物料在窑内停留1.5小时，球团内磷的挥发率大于80%，将 产生的含P₂O₅窑气体进行水化吸收，制得浓度为含H₃PO₄85%的磷酸。

参考文献

[1] A+医学百科

[2] [中国发明,中国发明授权] CN200910102526.X 用磷酸酐浓缩稀磷酸生产晶体磷酸的方法

[3] [中国发明,中国发明授权] CN93111447.0 一种直接还原磷矿石生产磷酸的方法