磷酸生产工艺
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。
湿法磷酸工艺流程
湿法磷酸工艺流程
《湿法磷酸工艺流程》
湿法磷酸工艺是一种将磷矿石转化为磷酸的过程，通常用于生产化肥和其他工业产品。
这种工艺流程包括多个步骤，每个步骤都是为了最终得到高纯度的磷酸。
首先，磷矿石需要经过一系列的破碎和提纯步骤，得到磷矿石浆料。
然后，这些浆料需要经过浸出和澄清过程，以去除其中的杂质和杂质。
接下来，浆料将被转移到反应器中进行化学反应，将其转化为磷酸。
这一步骤需要控制温度、压力和PH值，以确保反应能够高效进行并且产生高质量的产品。
在产生的磷酸中还会包含一些固体杂质，这些杂质需要经过沉淀和过滤步骤来去除。
最后，得到的磷酸需要经过结晶和干燥过程，以达到所需的纯度和形态。
整个湿法磷酸工艺流程需要严格的控制和监测，以确保最终产品达到相关的质量标准。
同时，工艺中涉及到一系列的化学物质和大量的水资源，需要严格控制产生的废水和废气，以确保环境的可持续性。
总的来说，湿法磷酸工艺是一种复杂而重要的过程，能够将自然资源转化为有用的产品。
随着对磷肥等产品需求的增加，湿法磷酸工艺也在不断发展和完善，以满足市场的需求。
湿法磷酸工艺流程
湿法磷酸工艺流程湿法磷酸工艺是一种重要的化工生产工艺，主要用于生产磷酸。
下面将介绍湿法磷酸工艺的基本流程。
湿法磷酸工艺流程主要分为酸洗、浸渍、分离、浓缩和干燥五个步骤。
首先是酸洗步骤。
在酸洗槽中，将原矿石经过破碎和筛分处理后，放入酸洗槽中与稀硫酸混合。
这样可以去除原矿石中的杂质，提高磷酸产率。
接下来是浸渍步骤。
通过酸洗后，矿石中的磷酸已经溶解在稀硫酸中。
将酸洗后的矿渣转移到浸渍槽中，与稀硫酸反应。
这个步骤主要是通过浸渍将磷酸与矿渣分离。
然后是分离步骤。
在分离槽中，通过离心或过滤等分离方法，将矿渣与磷酸分离。
分离后的磷酸可以继续进入下一个步骤，而分离后的矿渣可以经过处理后再利用。
接下来是浓缩步骤。
在浓缩槽中，将分离后的磷酸浓缩。
这个步骤主要是通过加热和蒸发的方式，将磷酸中的水分去除，使其浓缩为高浓度的磷酸。
浓缩后的磷酸可以用于后续的处理或直接销售。
最后是干燥步骤。
在干燥装置中，将浓缩后的磷酸进行干燥处理。
干燥过程主要是通过加热和干燥介质的流动，将磷酸中的水分蒸发掉，使其达到所需的水分含量。
湿法磷酸工艺流程主要适用于含磷矿石的处理。
通过酸洗、浸渍、分离、浓缩和干燥等步骤的组合，可以将矿石中的磷酸提取出来，得到高纯度的磷酸。
同时，这种工艺流程具有较高的磷酸产率和较低的能耗，是一种经济高效的磷酸生产方法。
在湿法磷酸工艺流程中，还需要注意环保和安全等方面的问题。
例如在酸洗过程中，需要控制酸洗槽中的酸性废液的排放，以避免对环境造成污染。
同时还需要严格控制工艺中的温度、压力和浓度等参数，以确保工艺操作的安全性。
综上所述，湿法磷酸工艺流程是一种重要的化工生产工艺，通过酸洗、浸渍、分离、浓缩和干燥等步骤的组合，可以将矿石中的磷酸提取出来，得到高纯度的磷酸。
该工艺流程具有较高的磷酸产率和较低的能耗，是一种经济高效的磷酸生产方法。
同时在操作中需要注意环保和安全等方面的问题。
磷酸精制的生产工艺流程
磷酸精制的生产工艺流程
首先呢，咱们得准备好原材料，这可是基础中的基础啊！原材料的质量和种类会对后面的流程产生很大影响。
接下来就是反应环节啦，这一步其实很关键哟！把原材料按照一定的比例和顺序放进反应容器里。
不过要注意控制反应的条件，比如温度、压力啥的。
根据经验，温度要是控制不好，那可就麻烦啦！
然后呢，会有一些杂质产生，这时候就得进行分离操作。
这个环节可以根据实际情况自行决定具体的分离方法。
我觉得这一步可以更灵活一些，只要能把杂质去除干净就行。
再接下来就是提纯啦！这一步要特别仔细，可不能马虎！刚开始可能会觉得麻烦，但习惯了就好了。
最后一步，对精制好的磷酸进行检测和包装。
小提示：别忘了最后一步哦！。
磷酸工艺知识
磷酸工艺知识讲解第一讲二水湿法磷酸工艺原理一、湿法磷酸生产化学反应原理1、反应方程式：Ca5(PO4)3F + 5H2SO4+ 5n•H2O = 5CaSO4•nH2O + 3H3PO4+ HF↑磷矿石硫酸磷石膏(副产品) 磷酸(产品) 尾气其中，未定变量n有三种值，分别为0、1/2、2，则对应的副产品也分为三种，分别为无水物、半水物与二水物。
同时对应的生产方法也分别叫：无水法、半水法与二水法。
在实际的国内乃至国际工业生产中，二水法磷酸的生产工艺占80%以上。
2、二水法磷酸工艺原理：当n=2时，1中的方程式为：Ca5(PO4)3F + 5H2SO4 + 10H2O = 5CaSO4•2H2O + 3H3PO4+ HF↑3、硫酸分解中磷矿分两步完成①磷矿首先被磷酸分解：Ca5(PO4)3F+7H3PO4=5Ca(H2PO4)2+HF② Ca(H2PO4)2与硫酸反应生成磷酸：5Ca(H2PO4)2 + 5H2SO4 + 10H2O = 5CaSO4•2H2O + 10 H3PO4由上可知，磷矿在反应槽中首先与槽内的磷酸反应，所以工艺上应将硫酸加入点放在磷矿加入点的后面位置。
4、什么叫二水湿法磷酸工艺？磷酸的工业生产方法分为热法生产与湿法生产两类。
从广义上讲，凡是用酸分解磷矿制成的磷酸，称为湿法磷酸，通常用硫酸分解磷矿，所以上述用硫酸分解磷矿，且副产品是二水物的磷酸生产工艺称为二水湿法磷酸工艺。
5、二水法工艺技术主要特点：（与半水法或其它方法相比较）①流程简单、操作稳妥可靠；②装置建厂数量最多，且单系列生产规模最大，居各种工艺之首；③对磷矿适应性强，特别对我国磷矿品位低，杂质含量高的情况尤为适用；④在较低的酸温和较低的酸浓度下操作，使得衬胶设备和不锈钢设备使用寿命延长；⑤二水石膏过滤不受过滤机类型限制，转台式、翻盘式及带式均可使用；⑥工业化磷酸装置P2O5收率一般在94%——96%之间。
二、湿法磷酸生产的原料湿法磷酸生产的主要原料是磷矿与硫酸。
磷酸生产工艺教学萃取工序
04
磷酸生产中萃取工序的 优化与改进
萃取效率的提高
选用高选择性的萃取剂
01
通过实验筛选，选择对磷酸具有高选择性的萃取剂，提高磷酸
在萃取过程中的分配系数，从而提高萃取效率。
优化萃取工艺条件
02
通过调整萃取温度、压力、混合强度等工艺参数，改善磷酸与
萃取剂之间的相溶性，从而提高萃取效率。
强化传质过程
03
05
磷酸生产中萃取工序的 常见问题与解决方案
萃取效率低
总结词
萃取效率低是磷酸生产中常见的问题，会导致磷酸纯度下降 和生产效率降低。
详细描述
萃取效率低的原因可能包括萃取剂选择不当、萃取温度和压 力控制不当、设备老化或堵塞等。为了解决这个问题，可以 优化萃取剂的选择和配比，控制好萃取温度和压力，定期检 查和清洗设备，以及更换老化的设备。
关键环节
萃取工序是磷酸生产流程中的核 心环节，其效果直接影响到最终 产品的质量和产量。
高效分离
通过萃取工序，能够高效地将磷 酸与其他杂质分离，提高产品的 纯度和收率。
降低能耗
优化萃取工序的操作条件，有助 于降低能耗和生产成本，提高整 体经济效益。
萃取工序对产品质量的影响
01
02
03
纯度提升
通过有效的萃取操作，能 够显著提高磷酸产品的纯 度，满足不同应用领域的 需求。
磷酸生产工艺教学萃 取工序
目录
• 磷酸生产工艺简介 • 萃取工序在磷酸生产中的重要性 • 磷酸生产中的萃取工序流程 • 磷酸生产中萃取工序的优化与改进 • 磷酸生产中萃取工序的常见问题与解决方
案
01
磷酸生产工艺简介
磷酸的定义与性质
01
磷酸是一种常见的无机酸，化学式为H3PO4，常温 下为无色透明液体，有腐蚀性。
电子级磷酸生产工艺
电子级磷酸生产工艺
电子级磷酸是一种广泛应用于半导体材料制备过程中的高纯度化学品。
其生产工艺主要包括原料准备、磷酸化反应、过滤分离、干燥和包装等步骤。
首先，原料准备是电子级磷酸生产的第一步。
主要原料包括发烟磷、浓硝酸和水。
这些原料需要经过特定的准备工序，如发烟磷先经过提纯工序，以去除杂质和非目标成分。
接下来是磷酸化反应，即将准备好的发烟磷与浓硝酸进行反应，生成磷酸。
这个过程需要在特定的反应温度下进行，以确保反应达到最佳效果。
同时，反应过程中还需注意控制反应时间，以保证产品质量。
完成磷酸化反应后，需要进行过滤分离。
这个步骤的目的是将反应生成的磷酸与反应废物进行分离，得到纯净的磷酸。
经过过滤分离后，还需要进行干燥处理。
这个步骤主要是通过将磷酸溶液进行浓缩，以去除其中的水分。
干燥过程可以采用真空浓缩、低温干燥等方法，以确保磷酸的干燥度达到要求。
最后，经过干燥处理后的磷酸即可进行包装，以便于存储和运输。
在包装过程中，需要注意使用干净的容器，以避免杂质的污染。
电子级磷酸的生产工艺需要严格控制各个步骤中的温度、时间、反应条件等参数，以确保产品的纯度和质量。
此外，在生产过
程中还需注意安全措施的执行，以确保操作人员和环境的安全。
综上所述，电子级磷酸的生产工艺包括原料准备、磷酸化反应、过滤分离、干燥和包装等步骤。
通过控制各个步骤的操作条件和执行安全措施，可以生产出高纯度的电子级磷酸，以满足半导体材料制备的需求。
磷酸 生产工艺
磷酸生产工艺
磷酸是一种重要的化工产品，被广泛应用于肥料、食品添加剂、清洗剂等方面。
磷酸生产工艺通常有湿法法和燃烧法两种。
湿法法是目前主要的磷酸生产工艺，其工艺流程如下：
1. 磷矿石的提取：首先从矿山中采取适量的含磷石英矿石，矿石通常经过粉碎、烘干等处理。
2. 矿石的酸洗：将粉碎的矿石放入酸洗槽中进行酸洗处理，常用的酸洗剂有硫酸、氯化氢等，将矿石中的杂质如泥土、氟化物等溶解掉，使矿石纯化。
3. 溶液的净化：经过酸洗的矿石溶液中仍含有杂质如铁、镁等，需要进行净化。
通过加入适量的氢氧化钙或氢氧化钠等碱德沉淀等方法，沉淀掉不需要的杂质。
4. 磷酸的提取：将净化后的溶液加热蒸发浓缩，浓缩至一定浓度后，将溶液喷入冷却塔中，冷却塔内产生的湿润气氛中的磷酸粉末通过相对湿气的控制，得以急冷形成颗粒状磷酸。
5. 磷酸的干燥：产生的磷酸颗粒状物料通过干燥设备进行干燥，除去其中的水分。
燃烧法虽然得到磷酸的纯度较高，但由于生产过程中产生的大量的二氧化硫等有害气体对环境造成污染，所以目前很少使用。
总之，磷酸的主要生产工艺是湿法法，通过磷矿石的提取、酸洗、溶液净化、磷酸提取、干燥等步骤，最终得到纯度较高的磷酸产品。
在生产过程中，需要注意环境保护和安全生产，减少对环境的污染和安全事故的发生。
磷酸工艺
磷酸工艺知识讲解第一讲二水湿法磷酸工艺原理一、湿法磷酸生产化学反应原理1、反应方程式：Ca5(PO4)3F + 5H2SO4+ 5n•H2O = 5CaSO4•nH2O + 3H3PO4+ HF↑磷矿石硫酸磷石膏(副产品) 磷酸(产品) 尾气其中，未定变量n有三种值，分别为0、1/2、2，则对应的副产品也分为三种，分别为无水物、半水物与二水物。
同时对应的生产方法也分别叫：无水法、半水法与二水法。
在实际的国内乃至国际工业生产中，二水法磷酸的生产工艺占80%以上。
2、二水法磷酸工艺原理：当n=2时，1中的方程式为：Ca5(PO4)3F + 5H2SO4 + 10H2O = 5CaSO4•2H2O + 3H3PO4+ HF↑3、硫酸分解中磷矿分两步完成①磷矿首先被磷酸分解：Ca5(PO4)3F+7H3PO4=5Ca(H2PO4)2+HF② Ca(H2PO4)2与硫酸反应生成磷酸：5Ca(H2PO4)2 + 5H2SO4 + 10H2O = 5CaSO4•2H2O + 10 H3PO4由上可知，磷矿在反应槽中首先与槽内的磷酸反应，所以工艺上应将硫酸加入点放在磷矿加入点的后面位置。
4、什么叫二水湿法磷酸工艺？磷酸的工业生产方法分为热法生产与湿法生产两类。
从广义上讲，凡是用酸分解磷矿制成的磷酸，称为湿法磷酸，通常用硫酸分解磷矿，所以上述用硫酸分解磷矿，且副产品是二水物的磷酸生产工艺称为二水湿法磷酸工艺。
5、二水法工艺技术主要特点：（与半水法或其它方法相比较）①流程简单、操作稳妥可靠；②装置建厂数量最多，且单系列生产规模最大，居各种工艺之首；③对磷矿适应性强，特别对我国磷矿品位低，杂质含量高的情况尤为适用；④在较低的酸温和较低的酸浓度下操作，使得衬胶设备和不锈钢设备使用寿命延长；⑤二水石膏过滤不受过滤机类型限制，转台式、翻盘式及带式均可使用；⑥工业化磷酸装置P2O5收率一般在94%——96%之间。
二、湿法磷酸生产的原料湿法磷酸生产的主要原料是磷矿与硫酸。
生产磷酸实验报告
一、实验目的1. 了解磷酸生产的基本原理和工艺流程；2. 掌握磷酸生产过程中各阶段的操作要点；3. 学习磷酸生产过程中常见问题的处理方法；4. 提高对磷酸生产设备的认识和使用能力。
二、实验原理磷酸是一种无机化合物，化学式为H3PO4，是一种重要的工业原料，广泛应用于化工、农业、医药等领域。
磷酸的生产主要采用湿法磷酸生产工艺，即以磷矿石为原料，经过破碎、磨细、酸浸、过滤、浓缩、结晶等步骤，最终得到磷酸产品。
三、实验内容1. 磷矿石破碎与磨细（1）将磷矿石破碎至粒径小于20mm；（2）将破碎后的磷矿石进行磨细，使其粒径达到200目。
2. 酸浸（1）将磨细的磷矿石与硫酸按一定比例混合，加入一定量的水，搅拌均匀；（2）在酸浸罐中进行酸浸，控制温度、pH值和时间，使磷矿石中的磷酸溶解。
3. 过滤（1）将酸浸液进行过滤，除去固体杂质；（2）将滤液收集至反应池。
4. 浓缩（1）将滤液加热浓缩，使磷酸浓度达到一定要求；（2）在浓缩过程中，控制温度、pH值和蒸发速率。
5. 结晶（1）将浓缩后的磷酸溶液冷却，使磷酸结晶；（2）将结晶分离，收集磷酸晶体。
6. 磷酸产品检验（1）对磷酸产品进行外观、粒度、酸度等指标检验；（2）对不合格产品进行返工处理。
四、实验步骤1. 准备实验材料及设备，包括磷矿石、硫酸、水、酸浸罐、过滤器、蒸发器、结晶器等；2. 将磷矿石破碎至粒径小于20mm，磨细至200目；3. 将磨细的磷矿石与硫酸按一定比例混合，加入一定量的水，搅拌均匀；4. 在酸浸罐中进行酸浸，控制温度、pH值和时间，使磷矿石中的磷酸溶解；5. 将酸浸液进行过滤，除去固体杂质；6. 将滤液收集至反应池；7. 将滤液加热浓缩，使磷酸浓度达到一定要求；8. 在浓缩过程中，控制温度、pH值和蒸发速率；9. 将浓缩后的磷酸溶液冷却，使磷酸结晶；10. 将结晶分离，收集磷酸晶体；11. 对磷酸产品进行外观、粒度、酸度等指标检验；12. 对不合格产品进行返工处理。
磷酸生产工艺培训
在线监测与故障诊断
运用在线监测技术，实时监测生产过程中的关键参数，及时发现 并处理故障。
优化策略探讨
01
02
03
04
工艺流程优化
通过改进工艺流程，提高生产 效率，降低能耗和排放。
先进控制策略应用
引入先进控制策略，如模糊控 制、神经网络控制等，提高控
固废处理
对磷酸生产过程中产生的固体废弃物进行分类收 集、妥善处理，防止对环境造成污染。
节能减排技术应用实例分享
余热回收
利用热交换器等设备回收磷酸生产过程中的余热，用于加热其他工艺介质或生产热水等，提高能源利用效率。
变频调速
对磷酸生产设备中的电机采用变频调速技术，根据生产需求调节电机转速，降低电能消耗。
应急演练
定期组织磷酸生产应急演练，提 高员工应对突发事件的能力和水
平。
环保法规要求及治理技术进展
排放标准
严格遵守国家和地方环保部门制定的磷 酸生产废气、废水排放标准，确保达标 排放。
VS
总量控制
根据环保部门核定的总量控制指标，合理 安排生产计划和磷酸产量，确保不超总量 排放。
环保法规要求及治理技术进展
用于对粗磷酸进行精制提纯，以获得符合质量要求的磷酸产品。其结构
特点包括蒸馏塔、冷凝器等。性能参数包括处理能力、产品纯度等。
设备操作与维护保养
操作规程
在操作磷酸生产设备前，需熟悉设备操作规程，掌握各设备 的启动、运行和停止等操作步骤。同时，要密切关注设备运 行状况，及时调整操作参数以确保生产安全稳定。
未来发展趋势预测
智能化和自动化技术的应用
随着科技的不断进步，磷酸生产工艺将更加注重智能化和自动化技术的应用，如自动化控制系统、智能传感器等，以 提高生产效率、降低能耗和减少人力成本。
磷酸生产工艺(ppt版)
第十二页，共五十三页。
第一(dìyī)局部 概论
湿法磷酸(lín suān) 目前国内湿法磷酸净化技术已经突破国外封锁，企业可以
选择适当的净化技术生产工业级乃至食品级磷酸，湿法净化 磷酸工业生产工业级食品级磷酸将会得到快速开展。湿法磷 酸生产本钱与热法磷酸相比将大幅下降，其竞争优势将明显 增强。预计湿法酸净化生产工业级磷酸将迅速开展起来，取 代热法磷酸的幅度将不断增加。
磷酸发黄
(1)磷燃烧量太大，燃烧不完全。其处理方法为控制燃磷量并
加大空气量；(2)喷嘴雾化不好，处理方法是调整喷嘴角度保持 喷嘴疏通；(3)燃烧塔头负压差不够，形成正压，处理方法 是检查风机运行情况，调整循环磷酸量；(4)突然停车次 数太多，处理方法是要尽量减少突然停车次数；(5)循环 磷酸泵已停，要加强巡回检查。
工业磷酸盐 食品添加剂
精细磷化学品
电镀，医药
有机合成原料
阻燃剂
医药化学品 外表活性剂，染料
农药
第一局部(júbù)
四、磷酸的生产(shēngchǎn)方法
热法 湿法 窑法 热法〔一步法，二步法〕
概论
将矿在石英SiO2的存在下，在电炉中用焦碳复原得到(dé dào)元素 磷，然后呈蒸汽态逸出〔升华〕，再经燃烧使之氧化生成P2O5，用水 吸收生成磷酸。
第二局部(júbù)
工艺(gōngyì)控制途 径
磷酸生产——热法磷酸
热法磷酸生产工艺虽各有不同，但根本上都围绕着 以下三方面进行设备与流程的安排。
1、磷燃烧(ránshāo)时所放出的大量热量如何有效 地移走。
2、结合具体情况，选择哪些耐高温耐腐蚀材料。 3、有效而经济地回收磷酸雾。
第二十页，共五十三页。
➢与碱反响(fǎnxiǎng)：
磷酸生产操作规程
磷酸生产操作规程
一、准备工作
1.生产车间要保持整洁，工作区域要划分清晰，设置好安全警示标识，并配备相应的消防设施。
2.确保所用设备、容器等设施的清洁、完好，经过必要的检查和维修。
3.检查原材料的质量和数量，确保原材料符合要求并能满足生产需求。
二、主要生产操作步骤
1.原料投料：按配方要求准确称量所需的磷矿石、硫酸、水等原料，
并进行质量检验。
2.研磨搅拌：将磷矿石进行破碎、研磨，然后与适量的水进行搅拌，
形成磷酸浆料。
3.反应：将磷酸浆料加入反应釜中，加入适量的硫酸，在适宜的温度
和压力下进行反应，保持一定的反应时间。
4.过滤：将反应后的磷酸浆料进行过滤，获得含有磷酸的过滤液。
5.蒸发：将过滤液进行蒸发浓缩，使其浓度达到要求。
6.精制：对浓缩后的磷酸进行精制处理，去除杂质和有害物质。
7.冷却：将精制后的磷酸进行冷却，使其达到合适的温度。
8.包装：将冷却后的磷酸装入合适的包装容器中，进行封装。
三、清理工作
1.在生产结束后，将所有残留的磷酸、磷酸盐等废物进行分类收集，并妥善处理。
2.将生产过程中使用的设备、容器等进行清洗，确保其干净无残留。
3.检查工作区域是否有泄漏情况，如有必要进行清理和处理。
4.对生产车间进行彻底清扫，确保整个生产区域的清洁卫生。
以上是一份磷酸生产操作规程的主要内容，通过合理的操作和规范的管理，可以提高生产效率并确保产品的质量和安全。
在实际生产中，还应该根据具体情况进行调整和完善，并严格按照规程执行，确保生产过程安全可靠。
磷酸生产工艺
氯化物(Cl)
铝（Al) 锑 (Sb) 砷 (As) 钡 (Ba) 镉 (Cd) 钙 (Ca)
ppm
ppb ppb ppb ppb ppb ppb
≤5
≤20 ≤300 ≤10 ≤20 ≤10 ≤50
铬 (Cr)
钴(Co) 铜 (Cu)
ppb
ppb ppb
≤10
≤20 ≤20
第一部分
项目 金 (Au) 铁(Fe) 铅 (Pb) 锂 (Li) 镁 (Mg) 锰 (Mn) 镍(Ni) 钾 (K) ppb ppb ppb ppb ppb ppb ppb ppb 指标 ≤5 ≤50 ≤10 ≤10 ≤20 ≤10 ≤10 ≤20
热法磷酸
概论
热法磷酸工艺成熟、设备简单、易操作管理、产 品纯度高，易经进一步提纯净化生产高纯级产品如电 子级磷酸。 日本供应电子和半导体行业的磷酸全部由高纯黄 磷加工或从热法高纯磷酸再加工而来，这也是近年我 国黄磷和热法酸大量出口的原因。随着电子工业向中 国的迅速转移，未来国内高纯电子级磷酸需求会迅速 增加，将为热法磷酸生产电子级高纯磷酸提供很好的 发展机遇。
第一部分
概论
磷酸根离子具有很强的配合能力，能与许多 金属离子生成可溶性的配合物。如Fe3+与PO43可以生成无色的可溶性的配合物[Fe(PO4)2]3-和 [Fe(HPO4)2]-，利用这一性质，分析化学上常 用PO43-掩蔽Fe3+离子。 磷酸受强热时脱水 ，依次生成焦磷酸、 三磷酸和多聚的偏磷 酸。三磷酸是链状结 构，多聚的偏磷酸是 环状结构。
第一部分
概论
湿法磷酸 目前国内湿法磷酸净化技术已经突破国外封锁，企业可 以选择适当的净化技术生产工业级乃至食品级磷酸，湿法 净化磷酸工业生产工业级食品级磷酸将会得到快速发展。 湿法磷酸生产成本与热法磷酸相比将大幅下降，其竞争优 势将明显增强。预计湿法酸净化生产工业级磷酸将迅速发 展起来，取代热法磷酸的幅度将不断增加。 湿法磷酸精制装臵只能提供基本原材料，工业或食品 级磷酸产品没有下游精细磷化工产品附加价值高，而成本 往往受到原材料价格、技术水平、装臵规模、污染物治理 、管理水平等因素影响。此外，湿法磷酸精制涉及到磷矿 选矿和粗酸加工，需要配套硫磺制酸、余热发电等装臵， 生产的净化磷酸也还需要考虑进一步深加工。
湿法磷酸生产工艺
湿法磷酸生产工艺技术1. 产品性质、规格及用途：湿法磷酸生产技术采用湿法二水物流程，主要产品为44—46％P2O5的磷酸，副产品为12—18％H2SiF6的氟硅酸。
磷酸为五价磷的含氧酸，有正磷酸、偏磷酸、焦磷酸三种，通常所说的磷酸指正磷酸（H3PO4）。
纯磷酸在常温下呈透明的单斜晶体，比重为1.88g/ml，熔点为42.4℃，含P2O5 72.4%。
一般商品磷酸是含有75％或85％H3PO4的液体，溶液的冰点分别为－20℃及21℃，低于此温度时将析出半水物结晶，磷酸对皮肤有腐蚀性，能吸收空气中的水份，为中强酸。
磷酸的用途很广。
湿法磷酸主要用于生产肥料，如磷酸一铵、磷酸二铵、重过磷酸钙、沉淀磷肥、过磷酸、液体肥料等。
其次用于工业磷酸盐的生产，如磷酸一钙、磷酸二钙、磷酸三钙、磷酸一钠、磷酸二钠、磷酸三钠等。
副产品氟硅酸的无水物是无色气体，不稳定，易分解为四氟化硅和氟化氢。
氟硅酸水溶液呈无色，具有强酸性，有腐蚀性，能腐蚀玻璃。
氟硅酸有消毒性能，主要用于生产氟硅酸盐和冰晶石，并用于电镀、啤酒消毒、木材防腐等。
2、生产原理湿法磷酸生产技术采用湿法二水物流程，单槽单浆、表面冷却、干法排渣、强制循环真空蒸发浓缩生产工艺。
2.1磷矿与硫酸反应1 反应原理磷矿的主要成分为氟磷酸钙Ca5F(PO4)3，另外还含有铁盐、镁盐、铝盐、钠盐、钾盐、碳酸盐、活性二氧化硅、酸不溶物等物质。
⑴磷矿与硫酸在反应槽内主要发生下列反应：Ca5F(PO4)3＋5H2SO4＋溶液5CaSO4 ·2H2 O＋3H3PO4＋HF＋溶液生成的氢氟酸进一步与活性二氧化硅反应，得到氟硅酸：6HF＋SiO2H2SiF6+2H2O当活性SiO2过量存在时，将继续发生下列反应：H2SiF6＋SiO23SiF4＋2H2OH2SiF6不稳定，受热易发生分解：H2SiF62HF＋SiF4因此反应槽排出的尾气中含有HF和SiF4气体。
⑵磷矿中含有的碳酸盐与硫酸反应，产生二氧化碳气体，在反应槽液面上形成泡沫：CaCO3·MgCO3＋2H2SO4CaSO4·2H2O＋MgSO4＋2CO2↑泡沫的产生会影响反应过滤正常运行，应设法消除。
磷酸生产工艺
（2）矿份细度
磷矿的分解速度与矿表面积成正比，提高矿粉细度，可 以加快反应速度；但矿粉过细会增加动力消耗，局部硫酸 钙浓度瞬间增高，造成硫酸钙局部过饱和影响结晶。
（3）搅拌强度
一定的搅拌强度可使物料充分接触，保证传质传热均匀， 使局部环境稳定，但过强的搅拌会使已有的结晶相互碰撞 导致破碎。
（4）回浆量
液相SO3含量过低不利于反应的充分进行，同时硫酸 钙的形成速度也会降低； SO3含量过高时，硫酸钙形成 速度过快，浓度过高会导致析出大量细小结晶。因此，在 调节过程中，应注意控制硫酸的加入量以及加入速度，过 浓过快斗不利于结晶的形成、长大。
保证液相中一定量的SO3浓度可以降低磷酸根的取代 作用；一定的SO3浓度还影响磷酸的生产成本。
由相平衡图可以看出，在一定的反应环境下， P2O5浓 度影响结晶种类和形式。
当矿中MgO及R2O3含量增加时，滤液密度应降低以防止 磷酸盐的大量形成。
（8）料将含固量
保证料浆固含量可以提高搅拌效果，同时合理控制生 产负荷。
固含量过低导致生产负荷降低，装置能力无法提高； 含量过高时，搅拌过程中离子间碰撞加剧，剪切力增大， 容易使结晶变小，不利于输送和过滤。
二水-半水物平衡曲线
二水-无水物平衡曲线
Ⅰ 半水→无水→二水
磷酸浓度P2O5%
CaSO4·nH2O对应的P2O5-T平衡曲线
温度℃
110 100
90 80 70 60 50 40 30 20 10
0
0
Ⅲ Ⅱ
Ⅰ
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
P2O5%
反应控制条件
（1）停留时间τ
当原矿中Mg、R2O3含量高时，过高的固含量会加大结 晶取代作用，导致磷损失。
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第一部分 概论
易氧化物过高 （1）间歇停车 ，黄磷燃烧不充分；（2）由于压缩空 气不足，或二次补风不足，造成黄磷燃烧不完全，致使 酸的易氧化物含量高 。
第三部分 磷酸生产——湿法磷酸
定义
从广义的来说，凡是由酸性较强的无机酸或酸 式盐分解磷矿而生产出的磷酸，都可以称为湿法 磷酸。常用的无机酸和酸式盐有硫酸、硝酸、盐 酸、氟硅酸、硫酸氢铵等。
第三部分 磷酸生产——湿法磷酸
➢湿法磷酸生产过程中的化学反应 硫酸分解磷矿粉的主要化学反应为： Ca5(PO4)3F + 5H2SO4 + nH2O ====3H3PO4 + 5CaSO4·nH2O + HF 式中n可以等于0、1/2、2。
➢上述反应实际上是分两个阶段完成的。 第一阶段是返磷酸将磷矿粉分解生成磷酸 一钙溶液； 第二阶段是硫酸与磷酸一钙反应生成磷酸 和硫酸钙（即磷石膏）。
第一部分 概论
热法 湿法 窑法
窑法 燧道窑法磷酸是采用隧道窑为主反应器，以中低品位磷
矿和选矿后的尾矿为原料，通过配料、粉磨、成型，将料坯 做成建筑材料的形状，进入窑炉烧结，含P2O5的窑气用水 合塔吸收，制取工业级磷酸，并回收尾气中的氟，副产氟硅 酸钠，脱磷后的固体残渣直接以建筑用砖形式出窑。
第一部分 概论
第一部分 概论
➢磷酸根离子具有很强的配合能力，能与许多 金属离子生成可溶性的配合物。如Fe3+与PO43可以生成无色的可溶性的配合物[Fe(PO4)2]3-和 [Fe(HPO4)2]-，利用这一性质，分析化学上常 用PO43-掩蔽Fe3+离子。
➢磷酸受强热时脱水 ，依次生成焦磷酸、 三磷酸和多聚的偏磷 酸。三磷酸是链状结 构，多聚的偏磷酸是 环状结构。
第三部分 磷酸生产——湿法磷酸
磷矿粉的分解过程 硫酸钙的结晶过程
➢湿法磷酸的生产是一个多相反应，反应 后得到的是一个固、液相混合在一起的料 浆。要得到磷酸就必须借助抽吸过滤，使 料浆中的磷酸和磷石膏分离开来。一般来 说磷矿粉的分解反应比较快，容易完成， 因此磷石膏与磷酸的分离就成了关键的问 题。
三个水分子结合，生成磷酸。 P4O10 + 6H2O ===== 4H3PO4
700℃时，P2O5与一个水分子结合，生成偏磷酸。 P4O10＋2H2O=4HPO3
450℃时，P2O5与二个水分子结合，生成焦磷酸。 P4O10＋4H2O=2H4P2O7
第二部分 磷酸生产——热法磷酸
（2）雾化和吸收
在磷酸的实际工业生产中，最重要的是黄磷的充分雾 化及磷酸酐的充分水合。
以硫酸为原料的工艺路线是湿法磷酸生产中最 基本的方法。硫酸分解磷矿粉所得产物为磷酸和 硫酸钙，其中硫酸钙以晶体形式存在于酸解料浆 中，它的溶解度很小，只需真空过滤即可将磷酸 从酸解料浆中分离出来，方法简单，便于安排大 规模的工业化生产。
第三部分 磷酸生产——湿法磷酸
1、湿法磷酸生产的理论基
础
Ca5F(PO4)3+5H2SO4+5nH2O=5CaSO4.nH2O↓+3H3PO4 +HF↑
优先燃烧法
热 法 磷 酸
二段法
燃烧水合一步法
燃烧水合二步法
第二部分 磷酸生产——热法磷酸
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
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。
第三部分 磷酸生产——湿法磷酸
磷矿粉的分解过程
➢硫酸分解磷矿粉是一个多相化学反应过程。其反应 速度与液相氢离子浓度、反应温度、磷矿粉的反应活 性、磷矿粉颗粒细度以及物料的搅拌强度等因素密切 相关。
硫酸钙的结晶过程 ➢由于硫酸钙的结晶过程在湿法磷酸生产中至关重要 ，因此酸解料浆中硫酸钙晶体生长的好坏将直接影响 到其液固相的分离。若晶体生长的好，则料浆过滤及 滤饼洗涤的速度快，P2O5的收率高，反之则生产效果 差。
空压机
燃磷锅炉
水合塔
吸收塔
配酸池
尾气风机
旋液除雾
碱洗塔
文氏除雾
贮酸槽
放空
碱洗槽
碱洗泵
文丘里泵
第二部分 磷酸生产——热法磷酸
异常生产情况的分析
1、磷酸发黄； 2、磷酸外观不合格; 3、烟囱有黄烟排出; 4、磷酸易氧化物过高； 磷酸发黄
(1)磷燃烧量太大，燃烧不完全。其处理方法为控 制燃磷量并加大空气量；(2)喷嘴雾化不好，处理方 法是调整喷嘴角度保持喷嘴疏通；(3)燃烧塔头负压 差不够，形成正压，处理方法是检查风机运行情况， 调整循环磷酸量；(4)突然停车次数太多，处理方法 是要尽量减少突然停车次数；(5)循环磷酸泵已停， 要加强巡回检查。
硫化物
磷化物
饲料添加剂
工业磷酸盐 食品添加剂 精细磷化学品
电镀，医药 有机合成原料
阻燃剂 医药化学品 表面活性剂，染料 农药
第一部分 概论
四、磷酸的生产方法
热法 湿法 窑法 热法（一步法，二步法）
将矿在石英SiO2的存在下，在电炉中用焦碳还原得到 元素磷，然后呈蒸汽态逸出（升华），再经燃烧使之氧化 生成P2O5，用水吸收生成磷酸。
Ca(PO4)2 + C + 6SiO2 → P4 ↑ + CO↑ + CaSiO3
P4+ O2 →P4O10 + H2O → [HPO3] 3 + H2O → H3PO4
第一部分 概论
热法 湿法 窑法
湿法 磷矿通过强酸酸解制得磷酸，目前常用的就是硫酸，当
然还有其他强酸，如硝酸，盐酸，氟硅酸等。主要是因为工 艺不成熟，形成产业化困难，投资成本和生产成本较高。 Ca5F(PO4)3+ H2SO4+ nH2O→CaSO4.nH2O↓+ H3PO4 + HF↑
第二部分 磷酸生产——热法磷酸
工艺控制途径
热法磷酸生产工艺虽各有不同，但基本上都 围绕着下列三方面进行设备与流程的安排。
1、磷燃烧时所放出的大量热量如何有效地 移走。
2、结合具体情况，选择哪些耐高温耐腐蚀 材料。
3、有效而经济地回收磷酸雾。
第二部分 磷酸生产——热法磷酸
典型工艺流程及主要设备
一步法
第二部分 磷酸生产——热法磷酸
制备原理
热
生产方法
法
工艺控制途径
磷
酸
工艺流程及主要设备
生产异常事项分析
第二部分 磷酸生产——热法磷酸
制备原理 （1）燃烧和水合
黄磷燃烧的总反应式为： P4 + 5O2 ======= P4O10 事实上，此反应是一个复杂的多级反应，反应物中除P4O10
外，还存在着少量磷的低级氧化物P4O、P4O2、P4O6等。 在不同温度下，P2O5有不同的水合反应。230 0C时，P2O5与
第一部分 概论
一、磷酸的性质
次磷酸：H3PO2
亚磷酸：H3PO3 正磷酸：H3PO4 过磷酸：H3PO5
第四部分
物理性质：纯净的磷酸是无色晶体， 熔点42.3摄氏度，高沸点酸，可与水 以任意比互溶。
第一部分 概论
化学性质：磷酸是三元中强酸，分三步电
离，不易挥发，不易分解，不属于氧化性 酸，具有酸的通性 。
两种流程的对比
第二部分 磷酸生产——热法磷酸
磷酸外观不合格 （1）黄磷质量差；（2）燃磷量太大，处理方法是控制 燃磷量并同时降低循环酸温度；（3）酸中未加氧化剂处 理，处理方法是加入双氧水或硝酸。
烟囱有黄烟排出 （1）循环磷酸泵已坏，需要停车修理；（2）文丘里 除雾器喷液量不够，需要调节阀门加大喷液量。
第三部分 磷酸生产——湿法磷酸
用返磷酸预先分解磷矿粉的好处是避免了磷矿粉 与硫酸直接接触，减少了磷矿粉粒子表面被新生成 的硫酸钙薄膜包裹的现象，有利于磷矿粉分解率的 提高。同时，返磷酸的加入也可为磷石膏晶体的生 长创造有利条件
由于水合物形式不同的硫酸钙晶体的性状差别很 大，其生长条件也不一样，致使生产工艺有着明显 区别，因此硫酸法生产湿法磷酸工艺按其生成的硫 酸钙水合结晶形式划分，可分为二水物流程、半水 物流程、无水物流程等。
窑法磷酸
窑法磷酸利用中低品位磷矿和选矿后的尾矿为原料进 行生产，今后必将快速发展。长远来看，窑法磷酸是磷酸生 产的发展方向，但目前尚有许多需要完善之处，因此短时间 内还不会对热法酸和湿法酸产生较大影响。
窑法磷酸企业发展方向：①向磷酸后加工发展，生产磷 酸盐，可结合工艺特点，将所得到的酸分级处理，将质量较 好的酸用于生产食品级、牙膏级、陶瓷级等产品，品质较差 的用于生产基础大宗产品；②尾气中的氟化物必须回收利用 ，在规模较小时可将回收的氟硅酸钠外销，当达到一定规模 时则可配套生产氟深加工产品；③加强磷渣利用和提高附加 值的研究。窑法磷酸中磷渣不同于黄磷，其在生产过程中可 以通过配方调节磷渣的组成，如将磷渣制成耐火材料，其附 加值大大高于普通砖。
➢与碱反应： NaOH＋H3PO4＝NaH2PO4＋H2O 2NaOH＋H3PO4＝Na2HPO4＋2H2O 3NaOH＋H3PO4＝Na3PO4＋3H2O
➢与某些盐反应：难挥发性酸制挥发性酸 NaBr＋H3PO4(浓) ＝ NaH2PO4＋HBr↑ NaI＋H3PO4(浓) ＝ NaH2PO4＋HI↑
第一部分 概论