Производство фосфорной кислоты экстракционным методом

Получение фосфорной кислоты происходит в результате обработки фосфатов серной кислотой:

Ca₅F(PO₄)₃ + 5H₂SO₄ + 2,5H₂O = 5(CaSO₄х0,5H₂O) + 3H₃PO₄ + HF↑+ Q

В процессе экстракции стремятся получить:

1.Максимальновозможную концентрацию фосфорной кислоты

2. Хорошо фильтрующиеся кристаллы гипса

3. Высокую скорость фильтрации.

Оптимальные условия ведения процесса: температура - 70-80⁰ C; концентрация серной кислоты - 75 %, интенсивное перемешивание; соотношение жидкой фазы к твердой должно составлять 2,5-3,5. Процесс ведут непрерывно в батарее экстракторов с мешалками. В результате взаимодействия серной кислоты с апатитами образуется фосфорная кислота и фосфогипс. Из реактора пульпу подают на вакуум-фильтры для отделения фосфогипса.

Экстракционная фосфорная кислота имеет концентрацию не более 38 %, загрязнена различными примесями (фосфаты и сульфаты железа и алюминия, кремнезем).

Для производства двойного суперфосфата и других удобрений концентрация фосфорной кислоты должна быть не менее 75 %.

Для повышения концентрации фосфорной кислоты ее упаривают. Процесс упаривания осложняется коррозией аппаратуры и выпадением гипса и др. примесей на греющих поверхностях, поэтому для концентрирования фосфорной кислоты обычно применяют барботажные концентраторы, в которых нагрев производится за счет непосредственного соприкосновения упариваемой кислоты с топочными газами.