磷酸是制取各種工業(yè)和農(nóng)業(yè)用磷制品的基礎(chǔ)原料，目前國內(nèi)外磷酸的生產(chǎn)工藝主要有“熱法”和“濕法”兩種。二者相比較，濕法磷酸的工藝特點(diǎn)是產(chǎn)品成本相對(duì)較低，但是質(zhì)量較差，且對(duì)磷礦的品位和雜質(zhì)含量都有較高的要求，目前國際上制備工業(yè)磷酸主要采用濕法，我國濕法磷酸主要用于生產(chǎn)農(nóng)業(yè)用化肥。熱法磷酸的工藝特點(diǎn)是產(chǎn)品質(zhì)量好，但價(jià)格較貴，而且屬高能耗技術(shù)，電力能源在熱法磷酸總的制造鏈中權(quán)重達(dá)60%。隨著能源短缺日趨嚴(yán)重，電價(jià)節(jié)節(jié)攀升，熱法磷酸的價(jià)格也隨之上漲，造成以其為原料的磷化工產(chǎn)品逐漸喪失市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。在這種形勢(shì)下，磷酸工業(yè)不斷改進(jìn)生產(chǎn)工藝，以期降低能耗和生產(chǎn)成本，那么，現(xiàn)在的磷酸生產(chǎn)工藝主要有哪些呢？高純磷酸制備方法是什么呢？下面恒億化工就帶大家了解一下。

磷酸的生產(chǎn)工藝有哪些

1、熱法磷酸采用兩步燃燒水合技術(shù)熱法磷酸工藝即以電熱法生產(chǎn)的黃磷為原料，經(jīng)過燃燒水合而制成含量85%的磷酸。對(duì)于熱法磷酸生產(chǎn)中熱能的回收利用，20世紀(jì)50年代以前美國進(jìn)行過試驗(yàn)研究，但未取得很大的進(jìn)展，更未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。80年代后期，德國有較大規(guī)模的該類裝置投入運(yùn)行。近年我國云南省也有一套規(guī)模較小的裝置投入試運(yùn)行。帶有熱能回收裝置的熱法磷酸生產(chǎn)工藝通常采用兩步法，即磷的燃燒和P2O5的水合分別在兩個(gè)設(shè)備內(nèi)進(jìn)行。其中，P2O5水合設(shè)備與傳統(tǒng)的水化塔相似；燃磷設(shè)備內(nèi)設(shè)置換熱管，以回收磷的燃燒熱并副產(chǎn)蒸汽。燃磷設(shè)備的技術(shù)關(guān)鍵在于如何既防止換熱管被高溫P2O5氣體腐蝕，又能提供良好的傳熱條件。

各國技術(shù)都是通過控制工藝條件，使換熱管表面形成一層特殊的磷化物來加以保護(hù)。原德國赫司特集團(tuán)對(duì)其一步法7萬t/aH3PO4裝置進(jìn)行了改造，即在原燃燒水化塔前面增設(shè)一個(gè)塔，燃磷使用，原有的燃燒水化塔則改為單純的水化塔，兩塔的頂部以管道相連接，把燃磷塔產(chǎn)生的含磷氣體導(dǎo)入水化塔進(jìn)行水化。磷燃燒塔內(nèi)鋼管表面沒有任何防腐襯里，而是通過控制工藝條件，來防止鋼管被腐蝕。

2、大型濕法磷酸進(jìn)入工業(yè)級(jí)磷酸行業(yè)濕法磷酸工藝即由磷礦石經(jīng)過無機(jī)酸（主要是硫酸或鹽酸）分解，先制得肥料用粗磷酸，再經(jīng)各種步驟凈化除雜，最后濃縮制成純度與熱法工藝相當(dāng)?shù)墓I(yè)級(jí)磷酸。目前主要的凈化方法有化學(xué)沉淀法、離子交換樹脂法、結(jié)晶法、溶劑沉淀法和溶劑萃取法。溶劑萃取法具有所得產(chǎn)品純度高、生產(chǎn)工藝和設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單、能耗低、原料消耗少、生產(chǎn)能力大、分離效果好、回收率高、環(huán)境污染少、生產(chǎn)過程易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化與連續(xù)化，而且有利于資源的綜合利用等優(yōu)點(diǎn)，因而引起了廣泛的關(guān)注。

目前，溶劑萃取法已成為國外凈化濕法磷酸的方法之一，許多發(fā)達(dá)國家已正式采用溶劑萃取法生產(chǎn)工業(yè)級(jí)和食品級(jí)磷酸。由于我國磷礦資源絕大部分是高雜質(zhì)含量的中、低品位磷礦，給濕法磷酸凈化帶來困難。10多年來，我國許多科研單位開展了濕法磷酸凈化的研究工作，但迄今尚未形成大規(guī)模工業(yè)化，究其原因主要是萃取劑價(jià)格昂貴、回收困難，造成生產(chǎn)成本過高。我國現(xiàn)有的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的濕法磷酸凈化技術(shù)，該工藝包括預(yù)處理、脫硫、過濾分離、萃取、深脫硫、洗滌、反萃和濃縮等過程，工藝特點(diǎn)有：

①在預(yù)處理階段設(shè)置一個(gè)脫硫脫氟緩沖槽，在萃取槽和洗滌槽中間設(shè)置一個(gè)精脫硫除鐵槽；

②萃取、洗滌和反萃過程均在旋轉(zhuǎn)振動(dòng)篩板塔中進(jìn)行；

③在洗滌塔與反萃塔之間設(shè)置一個(gè)降乳化槽。該工藝磷酸凈化率為70%～80%，磷的總得率99%，溶劑消耗量6kg/t。

3、窯法磷酸正式投入工業(yè)化運(yùn)行窯法磷酸工藝即在回轉(zhuǎn)窯中用煤氣加熱低品位磷礦石粉，進(jìn)行還原氧化反應(yīng)，由循環(huán)酸吸收轉(zhuǎn)窯窯氣制備工業(yè)磷酸。我國窯法磷酸從1988年開始試驗(yàn)研究，2005年3月湖北三新磷酸有限公司先后對(duì)含磷25%、20%、18%、15%、12%、9%等品級(jí)的磷礦進(jìn)行了小試和中試，取得了成功，磷的還原率達(dá)到90%。在此基礎(chǔ)上，該公司又建成了1萬t/a的工業(yè)磷酸CDK裝置。窯法磷酸新工藝的主要特點(diǎn)是：它可以使用高雜質(zhì)含量的中低品位磷礦，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的高濃度磷酸；當(dāng)磷礦中SiO2含量較高時(shí)，P2O5含量可低至17%；制得的磷酸質(zhì)量和濃度可以達(dá)到或接近熱法磷酸。

另外，該工藝由于充分利用生產(chǎn)過程的化學(xué)反應(yīng)熱，顯著降低了生產(chǎn)能耗。而且該工藝可以采用煤為燃料，使產(chǎn)品成本相對(duì)低廉。據(jù)估算，窯法磷酸產(chǎn)品成本介于熱法和濕法磷酸之間。與濕法磷酸相比，它不受磷礦品位和雜質(zhì)含量的限制，也不受硫資源的限制；與熱法相比，它大大降低生產(chǎn)能耗，而且能夠避免采用昂貴的電能。因此，該工藝十分符合我國的磷資源特點(diǎn)，有著很好的發(fā)展前景。

4、鹽酸法制磷酸新工藝走出實(shí)驗(yàn)室一直以來制約磷礦產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸——中低品位礦利用技術(shù)難題終于被破解。武漢市化工研究院承擔(dān)的湖北省科技攻關(guān)重點(diǎn)項(xiàng)目——鹽酸分解中低品位磷礦制造工業(yè)磷酸新工藝（簡(jiǎn)稱“鹽酸法”）中試裝置，于2006年8月底一次性試車成功，生產(chǎn)出的肥料級(jí)磷酸和工業(yè)級(jí)磷酸，質(zhì)量達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。這意味著經(jīng)過多年努力，“鹽酸法”終于走出實(shí)驗(yàn)室，向工業(yè)化生產(chǎn)邁出一大步。

“鹽酸法”可直接利用中低品位磷礦制造工業(yè)磷酸，不需要選礦，能節(jié)約大量電能、燃煤和硫資源。該法適用于任何品位的磷礦石，P2O5的總回收率可達(dá)93%以上。建議現(xiàn)有熱法磷酸工藝采用兩步法，以回收熱能，降低生產(chǎn)成本。濕法磷酸的精制技術(shù)需進(jìn)一步提高，降低工業(yè)級(jí)濕法商品磷酸及磷酸鹽的生產(chǎn)成本，并以精制濕法磷酸替代部分熱法磷酸，特別是食品級(jí)磷酸。

高純磷酸制備方法有哪些

高純磷酸生產(chǎn)工藝高純磷酸的生產(chǎn)技術(shù)，特別是大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)難度較大。有關(guān)廠商嚴(yán)格保密其核心生產(chǎn)技術(shù)，基于保密的原因，國內(nèi)外相關(guān)資料報(bào)道相對(duì)較少。目前，國內(nèi)外生產(chǎn)高純磷酸歸納起來有5種基本方法。

1)三氯氧磷法。

是早期的高純磷酸的生產(chǎn)方法，先將工業(yè)黃磷制成液態(tài)三氯氧磷(POCl3)，再將三氯氧磷進(jìn)行精餾提純，精制后的三氯氧磷與高純水反應(yīng)，經(jīng)調(diào)節(jié)到所需濃度后便生成磷酸，再用微孔濾膜過濾除去微細(xì)固體塵埃，得到高純磷酸。該法生產(chǎn)工藝流程長(zhǎng)，能耗高，故生產(chǎn)成本高，而且污染嚴(yán)重，設(shè)備材料的腐蝕嚴(yán)重。

2)高純磷法。

將工業(yè)黃磷提純制成高純磷，然后再與凈化后的空氣或氧反應(yīng)生成P2O5，再與高純水反應(yīng)生成高純磷酸。該法提純黃磷使磷的損失較大，成本增高；同時(shí)反應(yīng)需在高溫下進(jìn)行，由于黃磷具有自燃性，對(duì)設(shè)備材質(zhì)、生產(chǎn)控制和操作人員要求較高，生產(chǎn)控制較難。

3)法。

黃磷在堿的作用下生成，或由或磷化鋁水解生成，精制，然后將部分氧化生成高純磷，再與純氧或潔凈空氣氧化成P2O5，再與高純水反應(yīng)生成高純磷酸。該法同樣具有生產(chǎn)工藝流程長(zhǎng)，能耗高，生產(chǎn)成本高，而且污染嚴(yán)重，同時(shí)還有安全隱患問題。

4)電滲析法。

先將磷酸中的有機(jī)物預(yù)先用活性炭除去，然后在一定的電流密度下進(jìn)行滲析，利用離子交換膜對(duì)離子選擇性透過的特性，來分離磷酸中的雜質(zhì)，得到精制磷酸。利用電滲析法進(jìn)行磷酸精制的研究較少，此法的技術(shù)關(guān)鍵是篩選具有良好選擇性的離子交換膜，否則分離SO42-等雜質(zhì)相當(dāng)困難，而且膜孔易于被堵塞，不能處理濃度較高的磷酸。此法精制成本高，用來實(shí)現(xiàn)精制磷酸的工業(yè)化還有很多問題尚待解決，距實(shí)用階段尚有一定距離。以上4種方法都存在對(duì)設(shè)備材料要求較高、對(duì)生產(chǎn)過程安全要求嚴(yán)、生產(chǎn)控制條件苛刻、總體投資偏大、生產(chǎn)成本偏高等缺點(diǎn)。

5)結(jié)晶法。

使用工業(yè)級(jí)或食品級(jí)磷酸作原料，通過結(jié)晶凈化，來降低原料磷酸中的雜質(zhì)含量，使凈化后的磷酸達(dá)到高純磷酸的要求。該法可以利用現(xiàn)有磷酸生產(chǎn)裝置，僅在其后增加結(jié)晶凈化裝置，具有投資小、無污染、易操作的優(yōu)點(diǎn)。該工藝主要特點(diǎn)：利用固體物質(zhì)結(jié)晶特性，在磷酸的冷卻結(jié)晶過程中，將一種高效的活化劑加入磷酸反應(yīng)體系，加快推動(dòng)磷酸結(jié)晶反應(yīng)，同時(shí)，活化劑能避免磷酸中雜質(zhì)離子參與結(jié)晶過程，過濾分離后雜質(zhì)分散于母液中而得到高純磷酸產(chǎn)品。

結(jié)晶是指固體物質(zhì)以晶體狀態(tài)從蒸汽、溶劑或熔融物系中析出的過程，是一個(gè)復(fù)雜的多相、多組分的傳熱、傳質(zhì)和表面反應(yīng)過程。工業(yè)結(jié)晶技術(shù)，作為一種高效、低能耗、低污染、所得產(chǎn)品純度高的制造和分離、提取、凈化技術(shù)，以及控制固體特定物理形態(tài)的手段，已成為固體產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵單元操作。據(jù)統(tǒng)計(jì)，85%以上的固體產(chǎn)品，其最終生產(chǎn)工序是結(jié)晶工序。隨著工業(yè)結(jié)晶技術(shù)的快速發(fā)展，其應(yīng)用領(lǐng)域正迅速擴(kuò)大，已經(jīng)在無機(jī)鹽生產(chǎn)、石油化工、食品加工、醫(yī)藥工業(yè)等傳統(tǒng)領(lǐng)域中廣泛使用，并逐步延伸到新興的生物化工、能量?jī)?chǔ)存、材料工業(yè)、催化劑制造、特種功能物制造以及電化學(xué)、電子材料等生產(chǎn)行業(yè)中。結(jié)晶技術(shù)受到工業(yè)界和科學(xué)界的格外關(guān)注。

看了以上關(guān)于磷酸生產(chǎn)工藝與制備方法的介紹，您是否對(duì)磷酸生產(chǎn)有了更深的了解呢？如果您需要磷酸及其他化工產(chǎn)品，可以聯(lián)系恒億化工獲取的報(bào)價(jià)信息，我們的化工產(chǎn)品都是廠家直供，以廠價(jià)供給企業(yè)，保證能讓您用更低的價(jià)格采購到質(zhì)量更好的化工產(chǎn)品，。