Axit photphoriclà nguyên liệu hóa học cơ bản, được sử dụng rộng rãi trong phốt phát, phân bón, phụ gia thực phẩm, thức ăn chăn nuôi, giặt tẩy, điện tử, chất chống cháy và các ngành công nghiệp khác. Axit photphoric tinh khiết là tinh thể không màu, có nhiệt độ nóng chảy 42,3 độ, axit có điểm sôi cao và dễ tan trong nước. Axit photphoric là một axit mạnh trung bình bậc ba, được ion hóa từng bước, không dễ bay hơi, phân hủy và hầu như không có quá trình oxy hóa. Nó có tính chất chung của axit. Trong công nghiệp, axit sunfuric đặc thường được dùng để phản ứng với canxi photphat để tạo ra axit photphoric. Lọc bỏ kết tủa canxi sunfat ít tan trong nước và dịch lọc thu được là dung dịch axit photphoric.
Axit photphoric là nguyên liệu hóa học cơ bản, được sử dụng rộng rãi trong phân lân, phân bón, phụ gia thực phẩm, thức ăn chăn nuôi, giặt tẩy, điện tử, chất chống cháy và các ngành công nghiệp khác. Axit photphoric tinh khiết là tinh thể không màu, có nhiệt độ nóng chảy 42,3 độ, axit có điểm sôi cao và dễ tan trong nước. Axit photphoric là một axit mạnh trung bình bậc ba, được ion hóa từng bước, không dễ bay hơi, phân hủy và hầu như không có quá trình oxy hóa. Nó có tính chất chung của axit. Trong công nghiệp, axit sunfuric đặc thường được dùng để phản ứng với canxi photphat để tạo ra axit photphoric. Lọc bỏ kết tủa canxi sunfat ít tan trong nước và dịch lọc thu được là dung dịch axit photphoric.
Phương pháp sản xuất axit photphoric kết tinh bằng cách cô đặc axit photphoric với anhydrit photphoric, các bước như sau:
Độ tinh khiết là 99,95 phần trăm và hàm lượng asen là 152 × 10-6 photpho vàng tan chảy hoàn toàn ở 70 độ . Theo tỷ lệ 1kg phốt pho vàng với 6.3-6.6m3 không khí, phốt pho vàng được bơm đến vòi đốt phốt pho vàng và trộn với khí nén 0,7MPa, sau đó được bơm vào nồi hơi đốt phốt pho, nơi photpho vàng bị nguyên tử hóa nhanh chóng và bốc cháy dữ dội.
P2O5 sinh ra từ quá trình đốt cháy được đưa lên đỉnh tháp hydrat hóa và đỉnh tháp được phun nước khử ion. Sau khi nhận được axit loãng, axit loãng được phun. Axit photphoric loãng được phun liên tục từ trên xuống và tràn đều từ thành trong ra ngoài. P2O5 được hấp thụ theo vòng tròn. Sau khi thu được 1{{10}}0 phần trăm H3PO4, một lượng nước khử ion thích hợp được thêm vào đỉnh tháp để phun liên tục và 100 phần trăm H3PO4 được đưa đến thiết bị loại bỏ asen. Khí HCl 0,5% tổng trọng lượng axit photphoric được đưa vào, nhiệt độ là 130 độ và thời gian là 120 phút, Làm nguội đến 32 độ, gửi đến thiết bị kết tinh, thêm hạt axit photphoric 0,4% tính theo trọng lượng của tổng axit photphoric, khuấy đều , đưa đi ly tâm để tách và thu được sản phẩm axit photphoric kết tinh. Các thành phần của nó là: P2O5 72.42 phần trăm , SO42 - 25 × 10-6,Fe 8 × 10-6,As 0,5 × 10-6,Cl{{27} } × 10-6,Pb 2 × 10-6.
Quy trình sản xuất axit photphoric bằng phương pháp khử trực tiếp đá photphat bằng viên composite hai lớp như sau:
Thành phần hóa học của nguyên liệu thô được sử dụng: đá phốt phát chứa 525% P2O5, silica chứa 298% SiO và bột than cốc chứa 75% carbon cố định. Theo tỷ lệ CaO/SiO2mol của 0.4, hàm lượng carbon của ba nguyên liệu thô là 1,5 lần lượng P2O5 lý thuyết trong đá phốt phát. Sau khi trộn và nghiền thành kích thước hạt lưới - 200 ＞ 80 phần trăm, sau đó trộn chất kết dính natri humate 2 phần trăm, nước được thêm vào để tạo viên. Hàm lượng nước của viên là 12 phần trăm và kích thước viên là 10 ~ 16mm. Các viên trên được tạo viên lần thứ hai và phủ một lớp bột than cốc có kích thước mắt lưới - 200 lớn hơn 80 phần trăm . Trọng lượng bột than cốc là 10 phần trăm trọng lượng viên. Các viên có thành phần hóa học và thông số kỹ thuật vật lý như trên được sấy khô và hợp nhất ở 100 độ, sau đó phân phối φ Trong vòng 0,8 × Đối với lò quay thông gió hướng tâm 10m, nhiệt độ giảm của viên trong lò được kiểm soát đến 1300 độ, vật liệu giữ nguyên trong lò nung trong 1,5 giờ và tỷ lệ bay hơi của phốt pho trong các viên là hơn 80 phần trăm. Khí lò sản xuất có chứa P2O5 được hydrat hóa và hấp thụ để tạo ra axit photphoric với nồng độ 485 phần trăm H3PO.
Nguyên liệu: Nguyên liệu của axit photphoric chủ yếu là đá photphat (có thành phần chính là canxi florophotphat Ca10F2(PO4)6) và axit vô cơ có thành phần chính là axit sunfuric.
Nguyên tắc: 3H cộng với PO4 = H3PO4(nguyên tắc: axit mạnh tạo axit yếu)
Quy trình ướt: Trong công nghiệp, axit sunfuric đậm đặc phản ứng với canxi photphat và đá photphat để tạo ra axit photphoric, sau đó lọc bỏ kết tủa canxi sunfat ít tan trong nước để thu được dung dịch axit photphoric. Hoặc cho photpho trắng phản ứng với axit nitric thu được dung dịch axit photphoric tinh khiết.
3P4 cộng 20HNO3 cộng 8H2O=12H3PO4 cộng 20NO↑
Phương pháp nhiệt: photpho trắng cháy trong không khí tạo ra photpho pentoxit, sau đó được điều chế bằng cách hiđrat hóa. Lưu ý phải dùng nước nóng, vì photpho pentoxit sẽ phản ứng với nước lạnh tạo thành axit metaphotphoric có độc tính cao.
Sản xuất axit polyphosphoric: việc sản xuất axit polyphosphoric chủ yếu được thực hiện bằng cách khử axit orthophosphoric trong điều kiện thích hợp.
Phương pháp kết tinh lại: Hòa tan axit photphoric công nghiệp trong nước cất, tinh chế dung dịch, loại bỏ các tạp chất như asen và kim loại nặng rồi lọc để tạo ra dịch lọc đạt yêu cầu cấp thực phẩm, sau đó cô đặc để điều chế thành phẩm axit photphoric ăn được.
Sử dụng:
Nông nghiệp: axit photphoric là nguyên liệu thô để sản xuất phân bón phốt phát quan trọng (canxi supe lân, kali dihydro phốt phát, v.v.), và cũng là nguyên liệu để sản xuất thức ăn dinh dưỡng (canxi dihydro phốt phát).
Công nghiệp: Axit photphoric là một nguyên liệu hóa học quan trọng và các chức năng chính của nó như sau:
Bề mặt kim loại được xử lý để tạo màng photphat không tan trên bề mặt kim loại nhằm bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn.
Nó được trộn với axit nitric như một chất đánh bóng hóa học để cải thiện độ nhẵn của bề mặt kim loại.
Photphat este, nguyên liệu sản xuất các sản phẩm giặt tẩy và thuốc trừ sâu.
Nguyên liệu sản xuất chất chống cháy chứa phốt pho.