磷酸生产工艺讲义

食品级磷酸生产工艺
食品级磷酸是一种常见的食品添加剂，广泛应用于食品加工过程中。

其生产工艺中包括磷矿石的提取、磷酸的制备和精制等步骤。

首先，生产食品级磷酸的第一步是磷矿石的提取。

磷矿石主要来源于磷矿，包括磷酸盐矿石和磷酸铝矿石等。

磷矿石经过破碎、磨矿等处理后，获得提取磷酸的原料。

其次，提取磷酸是生产食品级磷酸的重要步骤。

通常采用湿法提取的方式，包括硫酸法和酸法两种主要方法。

其中，硫酸法是目前广泛应用的一种方法。

硫酸法提取磷酸的工艺过程如下：
1. 将磷矿石破碎成适当的粒度，并与稀硫酸混合，在反应釜中加热并搅拌。

2. 反应产生的气体及时排出，以保证反应的正常进行。

3. 经过一定时间的反应后，反应液中的磷酸盐转化成了磷酸溶液。

然后，通过过滤、蒸发、冷却和结晶等步骤，将磷酸从反应液中分离出来。

4. 分离出的磷酸通过洗涤、滤干、干燥等工艺，最终得到食品级磷酸。

最后，经过精制的磷酸可以用于食品添加剂的制备。

磷酸的精制主要包括脱色和纯化等步骤。

脱色是为了去除磷酸中的杂质，使其达到食品级要求。

纯化则是为了进一步提高磷酸的纯度，以符合食品工业的要求。

总结起来，食品级磷酸的生产工艺主要包括磷矿石的提取、磷酸的制备和精制等步骤。

通过湿法提取的方式，采用硫酸法提取磷酸，最终经过脱色和纯化等工艺，得到符合食品级要求的磷酸\。

磷酸⽣产⼯艺讲义磷酸⽣产⼯艺讲义⼀、磷酸的⽣产⽅法磷酸是⼀种三元酸，属中强酸，其⼯业⽣产⽅法可分为两⼤类，⼀类是热法⽣产，系由元素磷氧化制取，酸质较好，多⽤于制造磷酸盐产品或⾷品级磷酸盐；另⼀类是湿法⽣产，是⽤酸分解磷矿制成磷酸，酸质较差，通常⽤以⽣产肥料，或经净化后制造磷酸盐。

⼆、湿法磷酸发展史湿法磷酸批量⽣产⽤于肥料及其他⼯业，迄今已有⼀百多年历史。

1870~1872年间在德国⾸次开始⽣产，为间歇⽣产。

连续式湿法磷酸始于1925年的道尔流程，1932年道尔公司在特富尔建成磷酸⼯⼚，在技术上做了两项改⾰，强化了磷酸⽣产，制得32%P2O5的浓磷酸，为以后半个多世纪⼆⽔物流程的发展奠定了基础。

40年代，特别是⼆战以后，世界湿法磷酸的⽣产技术取得了明显进展，（1）新的⽣产流程不断涌现，逐步取代了30年代的道尔流程。

（2）⽣产设备不断更新、强化。

（3）60年代，单系列⽣产能⼒不断扩⼤，出现⽇产1000吨P2O5的⽣产装置。

（4）出现⼤量再结晶流程。

我国湿法磷酸的科研⼯作始于1953年，⾸先研究了⼆⽔物⼯艺，于1963年完成中间试验，并在南京建成年产1.5万吨磷酸的试验⼯⼚。

其它流程研究于1975年完成中间试验。

三、湿法磷酸⽣产流程分类按操作⽅式不同分为：间歇操作流程；连续操作流程。

按反应槽型及数量不同分为：多槽流程；单槽流程；同⼼圆单槽流程；多室单槽流程。

按反应槽料浆冷却⽅法不同分为：真空冷却流程；⿎风冷却流程。

按硫酸钙⽔合结晶的不同分为：⼆⽔物流程；半⽔物流程；⽆⽔物流程；⼆⽔—半⽔再结晶流程；半⽔—⼆⽔再结晶流程。

四、磷矿的分解过程1、磷矿与硫酸反应( ⼆⽔物法)⽣成磷酸的反应式：主反应：CaF(PO4)3+5H2SO4+2H2O=3H3PO4+HF+5CaSO4·2 H2O副反应：6HF+SiO2=H2SiF6+2H2OH2SiF6=SiF4+2HFCaCO3+ H2SO4+H2O = CaSO4·2 H2O+CO2MgCO3+ H2SO4 = MgSO4 +H2O +CO2Fe2O3+2H3PO4=2FePO4+3H2OAl2O3+2H3PO4=2AlPO4+3H2O2、过程的热化学磷矿与硫酸反应要放出⼤量的热，在⽣产时需要将其移出。

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。

磷酸生产工艺磷酸是一种重要的化学品，在农业、医药、食品等领域有着广泛的应用。

磷酸的生产工艺通常包括矿石的提取和加工过程。

磷酸的主要原料是磷矿石，常见的有磷灰石、磷酸盐矿石等。

首先，需要进行矿石的提取工作。

磷矿石一般以露天开采的方式进行，将矿石从地下开采到地表。

开采完成后，矿石需要进行破碎和筛分，将矿石分为不同的粒度。

接下来，进行矿石的浸出工艺。

将破碎和筛分后的矿石与稀硫酸或稀盐酸进行混合，形成矿浆，并将矿浆送入浸出器中进行浸出。

在浸出器中，矿石与酸发生反应，生成溶解磷酸的离子。

浸出过程中，需要控制酸浓度、温度和时间等参数，以获得理想的浸出效果。

浸出完成后，矿浆中会出现含有磷酸盐的溶液和未反应的固体残渣。

为了分离磷酸盐溶液，需要进行固液分离工艺。

通过过滤或离心等方法，将固体残渣与磷酸盐溶液分离开来。

分离后的磷酸盐溶液即为浓缩磷酸。

为了得到纯度更高的磷酸，还需要进行浓缩和精馏工艺。

首先，将浓缩磷酸送入蒸发器中，通过蒸发器中的加热装置，将其中的水分蒸发掉，使磷酸浓缩。

待磷酸浓缩至一定程度后，再进行精馏。

在精馏过程中，通过升温将磷酸蒸发并冷凝，分离出纯度更高的磷酸。

最后，对磷酸进行后续处理和加工。

根据不同的应用需求，磷酸可进一步进行酸碱中和、过滤、结晶等工艺，以得到不同形式的磷酸产品。

此外，还可以进行磷酸的包装和贮存，确保其质量和安全。

总的来说，磷酸的生产工艺包括磷矿石的提取和加工、浸出、固液分离、浓缩和精馏等环节。

不同的工艺参数和处理方法可以对磷酸的质量和产量进行影响。

随着科学技术的进步，磷酸生产工艺也在不断改进和优化，以提高生产效率和产品质量。