盐酸法萃取磷酸
磷酸氢钙加工工艺-全科-专业
饲料级磷酸氢钙生产工艺目前国内饲料级磷酸氢钙生产工艺主要有硫酸法、盐酸法及植物磷资源综合利用等。
1 硫酸法生产饲料级磷酸氢钙硫酸法以硫酸和磷矿为原料制得粗磷酸，经脱氟、中和、分离、干燥等工序最终制得磷酸氢钙产品。
国内磷酸氢钙骨干企业均采用此工艺，其工艺流程如下：1．1 硫酸分解磷矿硫酸与磷矿粉在萃取槽中反应，生成粗磷酸及磷石膏。
经离心分离后，粗磷酸进行脱氟，磷石膏可用作建筑材料。
1．2 脱氟脱氟工艺在饲料级磷酸氢钙生产中至关重要。
硫酸法生产饲料级磷酸氢钙的脱氟工艺主要有加硅浓缩脱氟和一段化学沉淀脱氟。
1．2．1 加硅浓缩脱氟加硅浓缩脱氟法是先将粗磷酸浓缩至w(P2O5)为50％—54％，再加入活性Si02，并通入水蒸气，在真空浓缩条件下进一步脱氟。
脱氟机理如下：AlF63—+Si02 +4H+=Al3+ +SiF62— +2H202H2SiF6 +SiO2 =3SiF4 +2H20含氟气体可制得w(H2SiF6)为8％—12％的氟硅酸溶液，可供制氟盐副产品。
这一工艺磷的利用率较高，中和反应段设备少，操作简单，操作环境好。
但工艺流程长，对磷矿品质要求高，必须使用精选矿或优质矿。
若磷矿中镁、铝、铁含量过高，会影响产品质量。
1．2．2一段化学沉淀脱氟在粗磷酸中加入钠盐或钾盐及含硅质材料通过化学反应，使磷酸溶液中的F—、SiF6-以氟硅酸钠或氟硅酸钾沉淀形式析出，达到脱氟目的。
脱氟机理如下：6HF +Si02 =H2SiF6 +2H204HF+Si02(活性) =SiF4 +2H20H2SiF6 +2NaCl =Na2SiF6 +2HCl↑这一工艺在某些程度上与加硅浓缩脱氟法有相似之处，磷利用率较高，中和设备少。
但工艺流程较长，对磷矿的要求较高。
1．3 中和经过脱氟净化后的磷酸用石灰乳进行中和，反应如下：2H3P04 +Ca(OH)2 =Ca(H2P04)2 +2H20Ca(H2P04)2 +Ca(OH)2 +2H20 = 2CaHPO4·2H20中和过程中，终点pH值应在5.0—5.5之间，若终点pH<5.0，中和反应不完全，磷的利用率降低；若终点pH>5.5，产品质量就会受到影响。
磷酸生产工艺
磷酸生产工艺一、热法磷酸热法是用黄磷燃烧并水合吸收所生成的P4O10来制备磷酸，热法磷酸的制造方法，主要有：1.完全燃烧法(叉称一步法)将电炉法制磷时所得的含磷炉气直接燃烧，此时不仅磷氧化为五氧化二磷，一氧化碳也被氧化：反应放出大量的热，由于磷酸酐有强烈的腐蚀作用，此反应热实际不能利用，燃烧后的气体必须冷却。
以保证磷酸酐完全吸收。
由于气体温度高，磷酸酐与水作用时首先生成偏磷酸(HPO3)，冷却后再转化成为正磷酸：此法由于热能利用差，在工业上未被采用。
2.液态磷燃烧法(又称二步法)二步法有多种流程，在工业上普遍采用的有两种：第一种是将黄磷燃烧，得到五氧化二磷用水冷却和吸收制得磷酸，此法称为水冷流程。
第二种是将燃烧产物五氧化二磷用预先冷却的磷酸进行冷却和吸收而制成磷酸，此法称为酸冷流程。
这里简要介绍酸冷流程，见图4-7。
将黄磷在熔磷槽内熔化为液体，液态磷用压缩空气经黄磷喷咀喷入燃烧水合塔进行燃烧，为使磷氧化完全，防止磷的低级氧化物生成，在塔顶还需补充二次空气，燃烧使用空气量为理论量的1.6～2.0倍。
在塔顶沿塔壁淋洒温度为30～40℃的循环磷酸，在塔壁上形成一层酸膜，使燃烧气体冷却，同时P2O5与水化合生成磷酸。
塔中流出的磷酸浓度为86%～88%H3PO4，酸的温度为85℃，出酸量为总酸量的75%。
气体在85～110℃条件下进入电除雾器以回收磷酸，电除雾器流出的磷酸浓度为75%～77%H3PO4，其量约为总酸量的25%。
从水化塔和电除雾器来的热法磷酸先进入浸没式冷却器，再在喷淋冷却器冷却至30～35℃。
一部分磷酸送燃烧水化塔作为喷洒酸，一部分作为成品酸送储酸库。
3.优先氧化法在454～532℃条件下，与理论量120%～130%的空气混合，使磷蒸气和磷化氢氧化，而CO仅氧化了5.6%～7%，然后用稀磷酸吸收磷酸酐制成热法磷酸。
此法尚未工业化。
4.水蒸气氧化黄磷法用铂、镍、铜作催化剂，焦磷酸锆或偏磷酸铝作载体，在600～800℃温度下用水蒸气氧化黄磷制得磷酸并副产氢气。
溶剂萃取法净化盐酸法湿法磷酸的研究进展
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图1盐酸法湿法磷酸净化流程一IMI法 Fig.1 Flow sheet for the purification of wet-process phosphoric
基金项目：国家自然科学基金资助项目（21776180）；四川省科技计划项目重点研发项目（21ZDYF4086）。 收稿日期：2021-02-08 作者简介:冉瑞泉（1975—），男，高级工程师，研究方向为分离、过程强化;E-mail: 774516718@。 通讯作者:金央（1984— ），女，博士，副教授，研究方向为分离、过程强化;E-mail：jinyangyoung@;jinyangyoung@。
关键词:萃取;磷酸;盐酸;湿法;净化 中图分类号:TQ126.35 文献标识码:A 文章编号：1006-4990（2021）07-0018-05
Research progress purification of solvent extraction of wet-process phosphoric acid by hydrochloric acid route
18・
2021 年 7 月
冉瑞泉等：溶剂萃取法净化盐酸法湿法磷酸的研究进展
酸。硫酸法二水硫酸钙流程生产的湿法磷酸占全世 界磷酸产量的80%以上。但是用硫酸法生产磷酸存 在一个很大的问题一副产大量的磷石膏,每生产 1t磷酸（以P2O5计）就会产生4~5t磷石膏［1］。由于 磷石膏中含有多种杂质,使得其开发利用非常困难, 特别是可溶的游离磷酸和氟化物会对环境造成严重 污染［2］。此外，磷石膏分布集中,远离消费市场，利用 率完全受限于建材市场需求。从20世纪60年代起, 研究人员就做了很多工作，以开发一种经济有效的 用盐酸取代硫酸分解磷矿制取磷酸的办法，即盐酸 法路线，该方法相比硫酸法，不会产生大量的磷石膏 堆积，对环境的污染相对较小。盐酸法路线可以使用 中低品位磷矿，并且酸解反应速率快、反应完全,适 合中国90%的磷矿为中低品位磷矿的国情咱3］。此外， 可以使用廉价的副产盐酸，若与有副产盐酸的工厂 相邻，几乎可以获得免费的盐酸。
盐酸法湿法磷酸中磷酸的协同萃取分离
盐 酸 法湿 法 磷 酸 中磷 酸 的 协 同萃 取 分 离
傅 洵 ， 石金 辉 ， 朱 岩 ， 于 莹 ， 胡正水
（ 岛化 工 学 院 ， 东 青 岛 青 山
关键词 ： 湿法磷 酸 ； 取 ； 同萃取 萃 协
中 图 分 类 号 ： ６３ ６ ｏ １ ．２ 文献标识码 ： Ａ
２６４ ） ６０２
选 择 对 磷 酸 萃 取 率 高 ， 对 杂 质 的排 斥 性 好 而 的 萃 取 剂 ， 直 是 业 内人 士 长 期 关 注 的 一 个 课 一
题 ［ 。本 文 以盐 酸分 解 磷 矿 制得 的 粗 磷 酸 为 原 】 ］
相 ， 测定 各相体 积 ， 准确 分析 水相 中各 组分 的浓度 。
维普资讯
化 学 研 究 与 应 用
Ｃ ｅ ｃ ｌ ｓ ａ ｃ ｎ ｐｉ ｔ ｎ ｈ ｍｉａ ｅ ｒ ｈ ａ ｄ Ａｐ ｌ ａ ｏ Ｒｅ ｃｉ
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文 章编 号 ：０４１５ （０２ ０－２６０ １０ —６６ ２０ ）３ ９—３ ０
化学 纯 。 １２ 实验 方 法 ．
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分 析磷 矿粉 中氧 化 钙 的含 量 ， 以氧 化 钙 的 含
图 １ 三级 逆流 萃取 步骤 图
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磷 的浓度用 钒钼酸盐 分光 光度 法测定 ； 的浓 度用 钙 标准 Ｅ Ｔ 溶液滴 定 ； 的浓 度用 氯化 银沉 淀 比浊 ＤＡ 氯
料， 对萃取磷 酸的不 同萃取剂如 Ｔ Ｐ Ｔ Ｐ 异戊 Ｂ 、Ｒ Ｏ、
盐酸滴定磷酸盐混合物
盐酸滴定磷酸盐混合物
盐酸滴定磷酸盐混合物是一种常见的化学分析方法，用于确定磷酸盐含量。
滴定是一种定量分析方法，在此过程中，一种已知浓度的溶液（称为滴定试剂）被添加到待测溶液中，直到化学反应达到终点。
滴定试剂和待测溶液之间发生化学反应时，可以根据终点指示剂的颜色改变或电位变化等情况来确定滴定的终点。
具体到盐酸滴定磷酸盐混合物，可以选择适当的滴定试剂和终点指示剂来实施滴定过程。
常用的滴定试剂是硫酸钠和硫酸，而终点指示剂可以选择甲基橙（溶液呈红色，终点呈橙色）或酚酞（溶液呈淡红色，终点呈粉红色）。
在滴定过程中，首先将待测的磷酸盐混合物溶解在适当的溶剂中。
接下来，将滴定试剂（如硫酸钠）溶液转移至滴定管中，并逐滴加入到磷酸盐溶液中，直到终点指示剂的颜色发生变化。
根据滴定试剂和终点指示剂的选择，可以通过颜色变化来确定滴定的终点。
最后，根据滴定试剂的浓度和滴定过程中滴定试剂的用量，可以计算出磷酸盐混合物中磷酸盐的含量。
需要注意的是，滴定过程中应根据实验目的选择适当的实验条件和滴定试剂。
同时，操作时需要严格控制滴定试剂的添加量，以免超过等当量点，导致滴定过程产生误差。
萃取净化盐酸法制备磷酸工艺研究
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１ 磷 酸生产工艺对 比
国、 内外贫 磷 矿 资 源 十 分 丰 富 ， 但 由于 Ｐ Ｏ 含量 低 、 酸耗大 、 所得 粗磷 酸含 量低 和杂 质 多等缺
点， 导 致实 际应 用有 限 。因此 ， 贫磷 矿 的开发 利用 直 是磷 化工 生产 中的重要课 题 … 。
一
艺， 按其所用无机酸 的不同， 可分为硫酸法 、 硝酸 法 和盐 酸法等 。
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湿法制磷酸
湿法磷酸工艺按其所用无机酸的不同可分为硫酸法、硝酸法、盐酸法等。
矿石分解反应式表示如下：Ca5F(PO4)3+10HNO3 == 3H3PO4 + 5Ca(NO3)2 + HFCa5F (PO4)3 + 10HCl == 3H3PO4 + 5CaCl2 + HFCa5F(PO4)3+5H2SO4+ nH2O == 3H3PO4 + 5Ca SO4•nH2O +HF这些反应的共同特点是都能够制得磷酸。
但是，磷矿中的钙生成什么形式的钙盐不尽相同，各有其特点。
反应终止后，如何将钙盐分离出去，并能经济地生产出磷酸则是问题的关键。
(1) 硝酸法最早由奥达公司开发，称为奥达法。
它是用硝酸分解磷矿生成磷酸和水溶性硝酸钙，然后采用冷冻、溶剂萃取、离子交换等方法分离出硝酸钙。
受硝酸价格、能耗高、流程长等条件的影响，目前工业应用极少。
(2) 盐酸法上世纪60年代初，以色列矿业工程公司（I.M.I）开发了著名的IMI法，首次实现了盐酸法生产磷酸的工业化[5]。
它是将磷矿与盐酸反应，生成磷酸和氯化钙水溶液，然后用有机溶剂（如脂肪醇、丙酮、三烷基磷酸脂、胺或酰胺等）萃取分离出磷酸。
但该法存在工艺复杂、副产物氯化钙难以经济回收等问题。
(3) 硫酸法通常所称的“湿法磷酸”实际上是指硫酸法湿法磷酸，即用硫酸分解磷矿生产得到的磷酸。
硫酸法的特点是矿石分解后的产物磷酸为液相，副产物硫酸钙是溶解度很小的固相。
两者的分离是简单的液固分离，具有其他工艺方法无可比拟的优越性。
因此，硫酸法生产磷酸工艺在湿法磷酸生产中处于主导地位。
反应式（6）中n的值取决于硫酸钙结晶的形式，可以是0，1/2，2。
在不同的反应温度和磷酸浓度下，可以生成无水硫酸钙（CaSO4），半水硫酸钙（CaSO4•0.5H2O）和二水硫酸钙（CaSO4•2H2O）。
相应地，湿法磷酸的生产工艺可分为无水物法、半水法、二水法及半水-二水法等。
其中，二水法由于技术成熟、操作稳定可靠、对矿石的适应性强等优点，在湿法磷酸工艺中居于主导地位。
湿法磷酸生产原理及生产方法的选择
湿法磷酸生产原理及生产方法的选择湿法磷酸是一种常用的磷酸生产方法，其主要原理是通过将磷矿石与稀硫酸或盐酸反应，生成磷酸盐溶液，再经过相应的处理步骤，得到所需的磷酸产品。
在湿法磷酸生产过程中，最常用的方法包括硫酸法、盐酸法以及氯化法。
硫酸法是最常用的湿法磷酸生产方法之一、其主要原理是将磷矿石与稀硫酸反应，生成磷酸盐溶液。
该方法的主要步骤包括：磷矿石的破碎、磷矿石与硫酸的反应、反应产物的分离与焙烧。
其中，磷矿石的破碎是为了增大矿石的表面积，方便反应进行。
磷矿石与硫酸的反应是主要步骤，通过加热反应，使磷酸盐溶解在稀硫酸中。
反应产物的分离是将反应溶液中的固体杂质物或产物与溶液分离，得到磷酸溶液。
最后，通过对磷酸溶液进行焙烧，得到所需的磷酸产品。
盐酸法是另一种常用的湿法磷酸生产方法。
其主要原理是将磷矿石与盐酸反应，生成磷酸盐溶液。
该方法的主要步骤包括：磷矿石的破碎、磷矿石与盐酸的反应、盐酸中磷酸盐的析出以及沉淀的处理。
与硫酸法类似，磷矿石的破碎是为了增大矿石的表面积。
磷矿石与盐酸的反应是主要步骤，通过加热反应，使磷酸盐溶解在盐酸中。
盐酸中磷酸盐的析出是通过改变反应条件，使磷酸盐从溶液中析出，得到磷酸产品。
沉淀的处理则是将磷酸盐沉淀物与溶液分离，得到纯净的磷酸溶液。
氯化法是一种较为特殊的湿法磷酸生产方法。
其主要原理是将磷矿石与氯化物反应，生成磷酸盐溶液。
该方法的主要步骤包括：磷矿石的破碎、磷矿石与氯化物的反应、反应产物的处理、磷酸盐的析出以及沉淀的处理。
磷矿石的破碎和反应步骤与硫酸法或盐酸法相似，通过加热反应，使磷酸盐溶解在氯化物中。
反应产物的处理包括溶液的浓缩、过滤等步骤，以得到磷酸溶液。
磷酸盐的析出是通过改变反应条件，使磷酸盐从溶液中析出，得到磷酸产品。
沉淀的处理则是将磷酸盐沉淀物与溶液分离，得到纯净的磷酸溶液。
在选择湿法磷酸生产方法时，需要综合考虑磷矿石的性质、反应条件、生产成本以及产品质量要求等因素。
现代磷化工技术和应1
《现代磷化工技术和应用》第六章湿法磷酸第十二节盐酸法磷酸[1]- [3]－、概述相对传统的硫酸法萃取磷酸工艺而言，盐酸分解磷矿制磷酸由于不耗硫酸，同时盐酸分解磷矿生成的盐酸盐为水溶性盐，对含杂质较高的低品位磷矿有较好的适应性，因此对缺乏硫资源而磷矿品位较低的地区具有一定的优势。
在现在看来，不排放磷石膏也是其优点之一。
以色列矿业公司（IMI）于1959年开发了采用醇类溶剂液-液萃取以分离磷酸和氯化钙的专利技术，并在以色列的海法（Haifa）化学公司1968年建成了第一个用盐酸分解磷矿年产1.6万吨磷酸的工业化装置，后扩建至3万吨，其磷酸用于生产工业级和食品级磷酸盐以及控释NPK复合肥。
以后在世界各地又建立了若干工业化装置，规模较大的有以色列的阿莱德化工公司（Arad Chemical Ind. Ltd.）建设了日产500吨P2O5的工厂，产品磷酸用于生产磷肥。
美国公司（Celanese Corp & Trades Inc）在巴西建有年产1.6万吨P2O5的工厂，产品磷酸用于生产饲料级和食品级磷酸以及洗涤剂。
我国于1965年开展了盐酸分解磷矿制磷酸的工作，原化工部太原化工研究院，四川省自贡市化工研究院，大连工学院等均进行过实验室试验。
1971年上海骨胶厂与上海化工研究院协作，对盐酸分解骨炭和磷矿，液-液萃取制磷酸进行了连续试验，在此基础上于1973年建成了年产500吨58% P2O5的生产车间。
1985年姚鼎文等申请了“盐酸分解中低品位磷矿制磷酸的方法”的发明专利（CN85102768），以后在此基础上有所改进（CN200810196844.2）。
2006年7月湖北省宜城市永屹化工有限公司盐酸法制工业磷酸中试成功，2007年7月年产1000吨工业化项目投产，使用6.3～15%的中低品位磷矿，生产的工业磷酸达国家标准。
盐酸法磷酸工艺的优点在于对磷矿的迭择性低（适用所有商品级磷矿），磷收率超过98%，磷酸质量好。
盐酸法湿法磷酸循环生产工艺研究
盐酸法湿法磷酸循环生产工艺研究吴汉军;潘志权;周红;江书航;张华丽【摘要】Wet-process phosphoric acid was produced by hydrochlorice acid method using mid-low-grade phosphate rock.The condensation ratio of reaction mother liquor,circle washing process of slag and recycle process of production of phosphoric acid by using concentrated solution decomposing phosphoric rock were studied.The results showed that,the precipitation rate of total phosphorus was 96.08% when the condensation ratio was 0.35;the silicon content of the slag in circle washing process was above 50%,which could be extracted and used.The chlorine content of the slag was low,which could be used in dry stockpiling process.The P2 O5 content of the wet-process phosphoric acid reached 58% after 10 cycles,which was up to the factory standard. The circle process can avoid the pollution of environment and save resources.Therefore the method has the po-tential social and economic benefit.%采用盐酸法利用中低品位磷矿制备湿法磷酸。
磷酸-百度百科
磷酸性状：纯磷酸为无色结晶，无臭，具有酸味。
溶解性：与水混溶，可混溶于乙醇等许过有机溶剂。
毒理学数据1.急性毒性LD50：1530mg/kg（大鼠经口）；2740mg/kg（兔经皮）2.刺激性家兔经皮：595mg（24h），重度刺激。
家兔经眼：119mg，重度刺激。
3.亚急性与慢性毒性动物长期吸入10.6mg/m3，血清蛋白含量增加及肝糖原降低。
生态学数据1.生态毒性TLm：138mg/L（96h）（食蚊鱼）性质与稳定性1.具潮解性。
其酸性较硫酸、盐酸和硝酸等强酸为弱，但较醋酸、硼酸等弱酸为强。
经高温加热约200℃便失水成焦磷酸，超过300℃为偏磷酸。
有腐蚀性。
受热分解产生剧毒的氧化磷烟气。
接触强腐蚀剂，放出大量热量，并发生溅射。
2.稳定性[14] 稳定3.禁配物[15] 强碱、活性金属粉末、易燃或可燃物4.避免接触的条件[16] 受热、潮湿空气5.聚合危害[17] 不聚合6.分解产物[18] 氧化磷贮存方法储存注意事项储存于阴凉、通风的库房。
远离火种、热源。
库温不超过30℃，相对湿度不超过80%。
包装密封。
应与易燃物、碱类、活性金属粉末分开存放，切忌混储。
储区应备有合适的材料收容泄漏物。
合成方法1.工业生产方法有湿法和热法。
前者制得磷酸浓度较低，而且含杂质较多，需要进行净化。
如以酮-醇混合物为萃取体系精制湿法磷酸，经萃取-洗涤-反萃取和钡盐沉淀净化的工艺流程，已生产出合格的85%工业磷酸。
后者制得磷酸浓度和纯度都高，但耗电量大、投资和成本较高。
湿法是用酸分解磷矿石制得。
此法分为硫酸法、盐酸法、硝酸法和硫酸氢铵法。
常用为硫酸法。
硫酸法由于反应温度和制得磷酸浓度不同，在磷酸水溶液中硫酸钙晶体有三种不同形式，按其生产工艺分为“二水物”流程、“半水物”流程、“无水物”流程，近年还出现“半水-二水物”流程和“二水-半水物”流程等。
2.湿法(硫酸法)二水物流程将磷矿石粉碎至80～100目后，加入萃取槽，再加人淡磷酸和返酸以维持料浆的液固比为(2.5～3.5)：1(重量比)，并调节磷酸浓度。
湿法磷酸萃取实验心得体会
湿法磷酸萃取实验心得体会湿法磷酸生产大多采用硫酸或盐酸分解磷矿工艺制得，结合矿源和原料的特点，及所采用的萃取工艺路线决定了稀酸浓度的差别，稀酸经过滤分离后根据需要浓缩到所需要的浓度，但浓度受到酸质的制约，由此制取的粗磷酸基本用于传统肥料工业，在除肥料以外的其他工业领域，湿法磷酸由于其杂质含量高（即使经过澄清处理也是一样）而难以得到广泛应用，通常使用热法磷酸。
但热法磷酸是一种需要消耗大量能源的高能耗及高污染产品，在能源日趋紧张的当今社会，人们将注意力转移到了如何将低能耗的湿法磷酸进行净化处理用于工业磷酸盐的生产。
液-液溶剂萃取是重要的分离液体混合物的单元操作之一，其原理就是利用混合物中需被分离的介质（溶质）在不同溶剂中具有不同的溶解度的特性，使其溶解于合适的溶剂中，达到与其他组分分离的目的所加入的溶剂和原来的液体混合物中的溶剂必须是不互溶的、或者部分互溶的，能与原料液分成两个液相层。
萃取操作是被萃取物向所加入的溶剂中扩散的传质过程，以相际平衡作为过程的极限。
文献 完整版
用煤油中的D2EHPA萃取混合盐酸、磷酸中的Fe3+摘要：在三磷酸丁酯（TBP）净化盐酸法制得的磷酸之前，除去其中的Fe3+是必不可少的过程，否则最终产品会因为铁含量超标而导致产品质量差。
双-（2-乙基己基）磷酸（D2EHPA，HA）对Fe3+的萃取相当有效。
因此，本文研究了用煤油中的D2EHPA从盐酸法磷酸中萃取Fe3+。
本文通过探究萃取时间、萃取温度、磷酸浓度、D2EHPA浓度、氯化钙浓度和Fe3+浓度对萃取过程的影响。
论述了萃取机理并证明了萃合物是FeClA2•4HA。
D2EHPA对从盐酸法磷酸中萃取Fe3+都有较高效率。
通过逆向三级萃取，萃取百分率分别是98.61%和96.50%。
负载的有机相通过6mol/L 盐酸进行了有效的反萃（99.9%）。
同时，萃取剂在封闭的运行条件下具有很高的稳定性。
最终可以得出结论，D2EHPA可以作为从盐酸法磷酸萃取Fe3+的一个恰当的萃取剂。
关键字：溶剂萃取；Fe3+；D2EHPA；盐酸；磷酸；一、绪论磷酸是一种在许多领域中广泛使用的基本原料，如运用于肥料，食品添加剂，洗涤剂等。
磷酸的生产主要是湿法磷酸过程，是通过用硫酸、盐酸或硝酸分解磷矿。
硫酸法应用较广泛，但是却受制于其会产生大量的石膏，而石膏的利用却困难又昂贵。
这些问题可以通过用盐酸溶解磷矿来解决，这不会产生石膏副产品。
盐酸法磷酸中含有磷酸、氯化钙和其他杂质，通常由溶剂萃取法净化。
TBP可以有效的从盐酸法生产的磷酸中提取出磷酸，从而使得钙镁铝等离子剩余在萃余液中。
不幸的是，由于氯化钙大量存在于盐酸法湿法磷酸中的，有机相里存在大量的Fe3+，造成过量的铁进入最终产品中。
因此，在磷酸被萃取到TBP中之前脱除Fe3+是十分重要的。
有几种方法可以去湿法磷酸中的Fe3+，像溶剂萃取法，化学沉淀法和吸收。
文献[4,5]中使用的萃取剂分别是P204(D2EHPA)-P507(HEH/EHP)和HDDNSA，然而，文献中使用的磷酸不含有氯离子。
盐酸湿法磷酸生产工艺优化
仪器 ： 马弗 炉 ， 湖北英 山县 建立 电炉 制造 有 限
公司； 旋转 蒸 发 器 （ Ｅ一９ Ｒ ８型） 上 海 亚 荣 生 化 仪 ，
器．
生 产 ， 有 多 种 杂 质 ， 酸 浓 度 低． 统 的 湿 法磷 含 磷 传 酸历来 不 能 作 为某 些 工业 生 产 的 原 料 ， 只 能作 而 肥 料用 ． 因此 ， 迫使 人 们 寻求 代 替 热法 磷 酸 的净 化
液 均为 工业 级 化 学 试 剂 配 制 而 成 ； 萃取 剂 为 工 业
级 Ｔ Ｐ； 性 碳 为 工 业 级 中 孔 颗 粒 型 ； 用 分 析 试 Ｂ 活 所 剂 皆为分 析纯 ．
但原 料黄磷 能耗 高 ， 使 产 品成 本 居高 不 下 ， 世 致 在 界 能源紧 张 、 格不 断 上扬 的情 况 下 ， 法 磷 酸 生 价 热
中图分类号 ： ＴＱ１ ６ ３ ２ ． ５ 文献 标 识 码 ： Ａ
０ 引 言
我 国磷 矿 的特点 是 资源 丰 富 ， 布较 为 集 中． 分
高纯度 工业 级磷 酸 ， 只能制 得低 纯度农 用级磷 酸． 本 研究 使用 湖北省 荆襄 磷矿 （ １ ． 表 ）
表 １ 矿 石 组 成
Ｔａ ｌ ｌ Ｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ｆ ｒｏ ｅ ｂ ｅ ｏ ｏ ｉｏ ｏ ｒ ｉ
１ Ｌ ）
但 磷矿 中低 品位 矿 多 ， 富矿 少． 国土资 源 部 已将 磷 矿 列为 ２ １ ０ ０年 后 不 能满 足 中 国 国 民 经 济 发 展 要 求的 ２ Ｏ个矿 种之 一［ ． 矿是 生 产 磷 酸 和精 细磷 】磷 ］
Ｔａ ｌ２ Ａｖ ｒ ｇ ｏ ｏ ｉ ｏ ｏ ｈ ｏ ｉ ｅ ｍｏ ｏ ａｃｕ ｂｅ ｅ ａ ｅ ｃ ｍｐ ｓｔ ｎ ｆ ｒｃ ｌ ｒ ｎ ｃ ｌ ｉｍ ｉ ｄ
磷酸生产工艺[整理]
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磷酸生产工艺一、热法磷酸热法是用黄磷燃烧并水合吸收所生成的P4O10来制备磷酸，热法磷酸的制造方法，主要有：1.完全燃烧法(叉称一步法)将电炉法制磷时所得的含磷炉气直接燃烧，此时不仅磷氧化为五氧化二磷，一氧化碳也被氧化：反应放出大量的热，由于磷酸酐有强烈的腐蚀作用，此反应热实际不能利用，燃烧后的气体必须冷却。
以保证磷酸酐完全吸收。
由于气体温度高，磷酸酐与水作用时首先生成偏磷酸(HPO3)，冷却后再转化成为正磷酸：此法由于热能利用差，在工业上未被采用。
2.液态磷燃烧法(又称二步法)二步法有多种流程，在工业上普遍采用的有两种：第一种是将黄磷燃烧，得到五氧化二磷用水冷却和吸收制得磷酸，此法称为水冷流程。
第二种是将燃烧产物五氧化二磷用预先冷却的磷酸进行冷却和吸收而制成磷酸，此法称为酸冷流程。
这里简要介绍酸冷流程，见图4-7。
将黄磷在熔磷槽内熔化为液体，液态磷用压缩空气经黄磷喷咀喷入燃烧水合塔进行燃烧，为使磷氧化完全，防止磷的低级氧化物生成，在塔顶还需补充二次空气，燃烧使用空气量为理论量的1.6～2.0倍。
在塔顶沿塔壁淋洒温度为30～40℃的循环磷酸，在塔壁上形成一层酸膜，使燃烧气体冷却，同时P2O5与水化合生成磷酸。
塔中流出的磷酸浓度为86%～88%H3PO4，酸的温度为85℃，出酸量为总酸量的75%。
气体在85～110℃条件下进入电除雾器以回收磷酸，电除雾器流出的磷酸浓度为75%～77%H3PO4，其量约为总酸量的25%。
从水化塔和电除雾器来的热法磷酸先进入浸没式冷却器，再在喷淋冷却器冷却至30～35℃。
一部分磷酸送燃烧水化塔作为喷洒酸，一部分作为成品酸送储酸库。
3.优先氧化法在454～532℃条件下，与理论量120%～130%的空气混合，使磷蒸气和磷化氢氧化，而CO仅氧化了5.6%～7%，然后用稀磷酸吸收磷酸酐制成热法磷酸。
此法尚未工业化。
4.水蒸气氧化黄磷法用铂、镍、铜作催化剂，焦磷酸锆或偏磷酸铝作载体，在600～800℃温度下用水蒸气氧化黄磷制得磷酸并副产氢气。
磷酸生产工艺
磷酸生产工艺一、热法磷酸热法是用黄磷燃烧并水合吸收所生成的P4O10来制备磷酸，热法磷酸的制造方法，主要有：1.完全燃烧法(叉称一步法)将电炉法制磷时所得的含磷炉气直接燃烧，此时不仅磷氧化为五氧化二磷，一氧化碳也被氧化：反应放出大量的热，由于磷酸酐有强烈的腐蚀作用，此反应热实际不能利用，燃烧后的气体必须冷却。
以保证磷酸酐完全吸收。
由于气体温度高，磷酸酐与水作用时首先生成偏磷酸(HPO3)，冷却后再转化成为正磷酸：此法由于热能利用差，在工业上未被采用。
2.液态磷燃烧法(又称二步法)二步法有多种流程，在工业上普遍采用的有两种：第一种是将黄磷燃烧，得到五氧化二磷用水冷却和吸收制得磷酸，此法称为水冷流程。
第二种是将燃烧产物五氧化二磷用预先冷却的磷酸进行冷却和吸收而制成磷酸，此法称为酸冷流程。
这里简要介绍酸冷流程，见图4-7。
将黄磷在熔磷槽内熔化为液体，液态磷用压缩空气经黄磷喷咀喷入燃烧水合塔进行燃烧，为使磷氧化完全，防止磷的低级氧化物生成，在塔顶还需补充二次空气，燃烧使用空气量为理论量的 1.6～2.0倍。
在塔顶沿塔壁淋洒温度为30～40℃的循环磷酸，在塔壁上形成一层酸膜，使燃烧气体冷却，同时P2O5与水化合生成磷酸。
塔中流出的磷酸浓度为86%～88%H3PO4，酸的温度为85℃，出酸量为总酸量的75%。
气体在85～110℃条件下进入电除雾器以回收磷酸，电除雾器流出的磷酸浓度为75%～77%H3PO4，其量约为总酸量的25%。
从水化塔和电除雾器来的热法磷酸先进入浸没式冷却器，再在喷淋冷却器冷却至30～35℃。
一部分磷酸送燃烧水化塔作为喷洒酸，一部分作为成品酸送储酸库。
3.优先氧化法在454～532℃条件下，与理论量120%～130%的空气混合，使磷蒸气和磷化氢氧化，而CO仅氧化了5.6%～7%，然后用稀磷酸吸收磷酸酐制成热法磷酸。
此法尚未工业化。
4.水蒸气氧化黄磷法用铂、镍、铜作催化剂，焦磷酸锆或偏磷酸铝作载体，在600～800℃温度下用水蒸气氧化黄磷制得磷酸并副产氢气。
盐酸法生产磷酸的工艺流程
盐酸法生产磷酸的工艺流程Producing phosphoric acid through the hydrochloric acid method involves several steps. First, phosphate rock is mixed with concentrated hydrochloric acid to produce phosphorus trichloride. This compound is then hydrolyzed with water to form phosphoric acid. The process also involves the removal of impurities such as iron and aluminum from the final product.通过盐酸法生产磷酸涉及几个步骤。
首先，磷酸岩与浓盐酸混合，产生三氯化磷。
然后，将这种化合物与水水解，形成磷酸。
这个过程还涉及从最终产品中去除铁和铝等杂质。
Phosphoric acid is a vital chemical used in various industries, such as agrochemicals, food and beverages, and detergents. Its production is crucial for meeting the demand in these sectors. The hydrochloric acid method is one of the common techniques for producing phosphoric acid due to its efficiency and cost-effectiveness.磷酸是在各种行业中使用的重要化学品，如农药、食品和饮料以及洗涤剂。
其生产对于满足这些领域的需求至关重要。
盐酸法生产磷酸的工艺流程
盐酸法生产磷酸的工艺流程（中英文版）Title: Process Flow of Phosphoric Acid Production by Hydrochloric Acid MethodIn the production of phosphoric acid, the hydrochloric acid method is commonly employed due to its cost-effectiveness and efficiency.This method involves a series of well-defined steps to transform phosphate rock into the desired acid.首先，将磷矿石与水混合，形成一个浆状物。
The process begins with the mixing of phosphate rock with water to form a slurry.然后，将这个浆状物送入反应器中。
This slurry is then transferred to a reactor.在反应器中，加入过量的盐酸。
Excess hydrochloric acid is added to the reactor.接下来，加热反应器，以促使化学反应发生。
The reactor is then heated to facilitate the chemical reaction.反应完成后，将反应液进行过滤，以去除固体废物。
The reaction mixture is filtered to remove solid waste after the reaction is complete.然后，对滤液进行浓缩。
The filtrate is then concentrated.最后，将浓缩后的液体进行冷却，以得到固态的磷酸。
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盐酸法萃取磷酸
目前,国内外普遍采用硫酸法生产磷酸。
上世纪60年代初，以色列矿业工程公司（IMI）首次实现了盐酸法生产磷酸的工业化。
利用盐酸法可以分解中低品位磷矿,降低成本,但存在工艺复杂, 设备防腐等技术难点.
IMI工艺可以使用中低品位磷矿石，而湿法磷酸则要求用高品位磷矿石。
湿法磷酸对磷矿石中杂质MgO和Cl一含量要求严格，因MgO含量高会与氟形成沉淀，可能使过滤机滤布堵塞，Cl一的含量高会带来设备的腐蚀，当氯含量超过大约0.01%时会增加对不锈钢设备的腐蚀，采用合金钢制作的设备可以允许氯含量为0.1%以上。
IMI法则对Cl一、MgO无严格要求，湿法磷酸的倍半氧化物含量若超
过2—3%就会带来P
2O
5
的流失和降低生产能力， IMI法的倍半氧化物要求含量不
超过30%。
其中对Fe
2O
3
含量要求较严格，其含量小于1.5%为宜。
否则会带来P
2
5
流失及沉淀堵塞设备管路。
当然IMI法、湿法工艺对矿石中CaO：P
2O
5
的增加均
会相应地增加酸耗。
盐酸法采用的盐酸，浓度当然是越高越好，但目前应用多是20%左右的副产盐酸，废液排放相应增多。
因此，采用盐酸法需要解决的问题有以下：氯化钙液体的处理或者利用；盐酸的提浓；产品的种类，需结合肥料、饲料或工业磷酸，采用不同的方法，结合磷酸精制的技术进行。
一、以色列IMI盐酸法萃取磷酸的主要步骤
1959年，以色列矿业公司（IMI）在世界上首先提出了用盐酸分解磷矿，用有机溶剂萃取磷酸工艺。
经过工业化和几十年不断改进，已在以色列形成单系列
6万吨P
2O
5
磷酸生产装置两套，在印度有一套1.5万吨P
2
O
5
磷酸生产装置。
其主
要工序有：盐酸分解磷矿；萃取净化等工序。
IMI工艺可以使用中低品位磷矿，
P 2O
5
回收率较高，而且生产出的磷酸质量比硫酸法好。
但是IMI工艺较复杂，设
备投资较大；工艺中还排出氯化钙溶液，较难处理。
它来自酸解磷矿时洗涤不溶物残渣的水和溶剂回收工序排放的废卤水。
将二者混合后经二级中和处理，在第一级用石灰中和至PH3，在第二级用10%(重量)的烧碱溶液中和至PH7。
在中和过程中，废水内的绝大部分杂质被沉淀下来，卤水的组份主要含CaCl
2
，估计每
吨P
2O
5
约有10米3的废水排出。
其主要的工艺过程为:盐酸分解磷矿和分离不溶物，液一液萃取;磷酸浓缩;汽提盐酸;从CaCI
2
卤水中回收溶剂;溶剂净化和残余物处理。
若要生产纯度较高的工业级磷酸则尚需增加除去金属和漂白二个工序。
磷矿粉通过一定的筛目，与盐酸在酸解槽中反应，反应温度约80℃，只要
盐酸用量稍大于磷矿理论耗酸量，磷矿中的P
2O
5
分解完全。
逸出的废气主要是
CO
2
，还有少量的HCl和HF。
硅渣是酸不溶物的主要成分，洗渣后的水返回酸解
槽回收其中的P
2O
5
和HCl。
分解液用有机溶剂萃取，分离出稀磷酸后，进行蒸发浓缩，可得商品磷酸，有机溶剂在系统内循环使用。
IMI工艺主要原材料消耗定额（以每生产一吨100%P
2O
5
计）
二、
氯磷酸钙工艺
氯磷酸钙分子式: CaClH 2PO 4·H 2O ，它是一种新型复合肥料, 并可作为动物饲料, 工业上具有较好的应用前景。
制造磷酸也可以经氯磷酸钙制得。
1、盐酸溶解磷矿石
采用盐酸分解磷矿得到氯化磷酸二氢钙，若盐酸用量不足，磷矿分解不完全时，则生成氯磷酸钙，按下式反应：
2Ca 3F （PO 4）3＋7HCl+3H 2O = 3CaClH 2PO 4·H 2O ↓＋2CaCl 2+HF ↑
湖北化学研究所采用的CY 工艺流程是首先用盐酸在酸解槽中进行分解反应，在反应料浆中分离出硅渣；然后在分解液中加入盐酸，结晶析出氯磷酸钙待用；最后在分离氯磷酸钙后的滤液中通入HCl 气体，结晶析出CaCl 2·2H 2O ，制成无水氯化钙，用于高速公路的融雪剂等；在无销路时，与SiO 2焙烧，生成氯化氢，按式（1-5）反应，氯化氢在系统内封闭循环使用。
CaCl 2·2H 2O+SiO 2= CaSiO 3＋2HCl ↑+2H 2O 2、生产粗磷酸
以石灰水溶解氯化磷酸二氢钙,通过调节pH 值得到杂质含量较少的固体磷酸一氢钙, 按CaO 和P2 O5 含量计算石灰的理论用量.利用硫酸分解磷酸一氢钙得到粗磷酸。
3、磷酸精制
4、以氯磷酸钙为中间体，可以得到系列磷酸盐：肥料沉钙、饲料沉钙、磷酸钠钙盐、磷酸钾盐、磷酸钠盐、无硅重钙、氯磷酸钙、硫酸钾、硫酸钠等等。
三、传统工艺
1、生产肥料
国内一些单位对于盐酸分解磷矿、制备磷酸及磷酸盐的研究，做了大量的
工作。
上海化工研究院早在20世纪70年代，用P
2O
5
=27.60%的开阳磷矿，成功
地研制了氯磷铵；随后，邯郸化工研究所采用P
2O
5
=30.88%的承德磷矿，农药厂
副产盐酸，也研制了氯磷铵，并进行过田间肥效试验。
西南农学院，中国农业科学研究院，沈阳农学院先后进行了氯磷铵大面积田间肥效试验，数据表明，PO
4
3-对氯磷铵在田间的Cl-残毒有仰制作用，其肥效与氮、磷相等的磷铵相当，是一种高效磷复肥。
聊城师范学院的孙爱玲用盐酸分解磷矿粉，在所得的反应料浆中加入硫酸铵后，生产NP复合肥。
临沂施可丰肥料研究所的孙维波和陈德清用盐酸和氯化钾
分解磷矿粉，所得反应料浆和氨气进行中和反应，生产N：P
2O
5
：K
2
O=10：10：10
复合肥，建成了100吨/日生产装置，较好地解决了S—NPK工艺副产大量盐酸的出路问题。
用盐酸分解磷矿生产肥料工艺简单，对磷矿的品位没有特殊的要求，产出的肥料是复合肥。
但该肥料是含氯型，应用范围受到一定的限制；此外，若盐酸不是企业副产，而是向外采购，则经济上很难有竟争力。
2、生产饲钙
将盐酸分解磷矿溶液经脱氟等净化后，用石灰乳中和，生产饲钙；副产7
母液。
吨～8吨10%～15%的CaCl
2
采用传统盐酸法饲钙工艺，工艺简单，设备投资少,但饲钙的磷收率仅60 %左右，并副产CaCl
母液，环保治理成本高。
2。