湿法磷酸生产原理.61页PPT

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。

湿法磷酸生产原理培训课件1. 引言湿法磷酸生产是一种重要的磷化工工艺，广泛应用于农业肥料、食品添加剂、阻燃材料等领域。

本课件旨在介绍湿法磷酸生产的基本原理以及工艺流程。

2. 湿法磷酸生产原理概述湿法磷酸生产是利用磷矿作为原料，在一定的条件下，通过物理化学反应将磷矿中的有效磷酸提取出来，最终得到磷酸产品。

湿法磷酸生产的原理主要包括以下几个方面：2.1 磷矿的处理磷矿通常需要经过破碎、磁选和堆积等预处理工序，以提高磷矿的含磷量和可供提取的磷酸含量。

2.2 反应工艺湿法磷酸生产的核心是磷酸化反应。

一般采用酸法或碱法两种方法进行反应。

酸法主要通过矿酸或稀硫酸与磷矿反应，生成磷酸；碱法则是通过用石灰石进行碱化反应，生成磷酸。

2.3 磷酸的提纯提纯过程主要包括磷酸的沉淀、过滤、洗涤和干燥等步骤。

通过这些步骤可以去除磷酸中的杂质，提高磷酸的纯度。

3. 湿法磷酸生产工艺流程湿法磷酸生产的工艺流程一般包括以下几个主要步骤：3.1 磷矿的预处理磷矿一般需要进行破碎，以提高磷矿的表面积，便于后续反应。

破碎后的磷矿经过磁选分离，去除其中的磁性杂质。

然后将磷矿堆积起来，进行堆渣，增加磷矿的酸溶性。

3.2 磷酸化反应3.2.1 酸法在酸法中，将磷矿与矿酸或稀硫酸作用，生成磷酸。

通常采用浸出反应，将磷矿放入反应器中，加入酸液，控制温度、压力和反应时间，使磷矿中的有效磷酸溶解到溶液中。

3.2.2 碱法碱法是将磷矿与石灰石作用，生成磷酸。

首先将磷矿与石灰石混合，加入适量的水，进行碱化反应。

反应产生的磷酸溶解到溶液中。

3.3 磷酸的提纯3.3.1 沉淀通过控制溶液的pH值和温度，使磷酸盐与溶液中的金属离子发生反应，生成磷酸盐沉淀。

3.3.2 过滤将沉淀后的磷酸盐与溶液分离，常用的方法是通过过滤操作。

过滤后得到含有磷酸盐的滤饼和滤液。

3.3.3 洗涤将滤饼进行多次洗涤，以去除滤饼中的杂质。

常用的洗涤液有纯净水、稀酸或稀碱溶液。

3.3.4 干燥将洗涤后的滤饼进行脱水和干燥操作，得到干燥的磷酸产品。

定区，转化顺序：
CaSO4·0.5H2
O
CaSO4·2H2O
很慢
CaSO4
CaSO4
CaSO4
CaSO4·2H2O
•根据CaSO4-H3PO4-H2O系统相平衡图，简明湿法磷酸生产中，所采用的工
艺流程和工艺条件的关系。
•采用二水物流程，工艺条件应控制在abcd区域内，cd线是二水物流程极限
•二水物稳定区域Ⅲ内，温度过低，不利于磷矿分解和硫酸钙结晶，且要移
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2 硫酸钙结晶过程
2.1 晶核生成对结晶影响 结晶微观过程：
•过饱和溶液---溶质超过所处条件下的饱和 溶解度，而未析出晶体的溶液。(不稳定状 态) •过饱和度S=C/C0；相对过饱和度σ=S-1 C---过饱和溶液浓度；C0----饱和溶液浓度 •晶核大小及生成速率与过饱和度关系
•剩余SO42-存在，导致硫酸钙 溶解度变化，即引起硫酸钙 结晶在系统中平衡点轨迹移 动。
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1.3.5、硫酸钙在CaSO4-H3PO4-H2SO4-H2O四元体系中相平衡
•溶液中SO3=0时，半水硫酸 钙与二水硫酸钙转化平衡线 对应于三元系统中cd线，平 衡点移动轨迹与三元系统吻 合。
•从MgO耗酸计算可以看到，MgO耗硫酸量占理论耗酸量的百分率是磷矿中 MgO/CaO的1.4倍。 •生成的MgSO4全部溶解于磷酸溶液中，与Mg2+结合的SO42-将对液相”优惠 SO3%”浓度的控制产生干扰。 •MgSO4在磷酸溶液中引起液相SO3%浓度的增值为MgO的“SO3当量浓度”。
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用上述晶体成核原理和晶体成长过程简述硫酸钙结晶的微观过程。 过饱和度对硫酸钙结晶的影响

应主 要 副 反
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。
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↑ Ca5F(PO4)3+ 7H3PO4 =5 Ca(H2 PO4)2 +HF↑ 5Ca(H2PO4)2+5H2SO4+10H2O=5CaSO4.nH2O↓+ 10H3PO4 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. CaF2 + H2SO4 = CaSO4 ↓+ 2HF↑ 6HF + SiO2 = H2SiF6 + 2H2O 3Si F4 + 2H2O = 2H2SiF6 + SiO2 CaCO3 + H2SO4 = CaSO4 ↓ + CO2 ↑+ H2O R2O3) + 2 H3PO4 = 2RPO4+ 3H2O H2SiF6 △ SiF4 ↑+ 2HF↑ R2O + H2SiF6 = R2 SiF6 + H2O

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。

• 1、Ca5F(PO4)3+ 7H3PO4 =5 Ca(H2 PO4)2 +HF
• 2、5Ca(H2PO4)2+5H2SO4+10H2O= 5CaSO4.nH2O +10H3PO4
•
除去主要反应外，3; H2SO4 = CaSO4 +2HF
• 4、 6HF+SiO2 = H2SiF6 +2H2O
H2SiF6 %wt≥18
P2O5 ppm≤300
Cl-
ppm≤3000
SiO2 %wt≤0.3 SO42- ppm≤1000
R2O3+MgO %wt≤3
湿法磷酸生产原理
浓密系统:通过添加稀释为 1/1000~1/10000的聚丙烯酰胺絮凝剂， 在高效浓密机中与磷精矿浆相结合，形成 絮团加速沉降，以达到矿与水分层，提高 磷精矿浆含固量满足主装置生产要求。
都为180吨/小时。
• （4）渣场管理站
•
磷石膏渣场位于瓮福磷肥厂东3公里
处，三面环山、谷口以堆石碾压为基础，
用石膏逐步筑坝围起约3000万立方米的
有效库容的渣库。从渣场分离出来的池水
从渣库的后端的排水井及排渗盲沟进入排
水管返回调蓄水池，然后经池水泵返回一
二车间使用。
• 二、磷酸生产原料
• （1）硫酸
• 5、 3Si F4 +2H2O= 2H2SiF6 + SiO2
• 6、 CaCO3 + H2SO4 = CaSO4 + CO2 + H2O
• 7、 Fe2O 3 ( 或 Al2O3)+2 H3PO4 =2FePO4 ( 或
AlPO4 )+ 3H2O

精制时一般控制温度，破坏磷和杂质的胶状结构。 精制时常采用间接蒸气加热，热水搅动(60~70 ℃) 精制时间：60～80℃下，一般需要16小时以上。
热法磷酸生产工艺
完全燃烧法：（一步法）
电炉出的含元素磷的炉气直接燃烧，炉气中CO也一起燃烧：
P4+10CO+10O2==2P2O5+10CO2+△ 2P2O5+2H2O == 4HPO3 HPO3+H2O == H3PO4
副反应：
Fe2O3+3C==2Fe +3CO CaCO3== CaO+CO2 MgCO3＝＝MgO+ CO2
4Fe+P2==2Fe2P CO2+C==2 CO 8CO2+P4==P4O8+8 CO
电炉法黄磷生产工艺条件
磷矿石品位、粒度：
我国磷矿石中五氧化二磷 的含量 ：25％～33％ ，30～32 磷矿石粒度一般控制在4～35mm之间，20
由于硫酸钙溶解度很小，容易和磷酸分离，所以湿 法磷酸实际上是指硫酸分解磷矿制得的磷酸。
工艺流程图
热法黄磷工艺流程简 图
尾气水封
热 冷 凝 塔
磷矿石
焦炭 电炉
硅石
冲 渣 水
冷 冷 凝 塔
黄 磷 精制磷
炉制水泥
集渣池
预沉槽 沉磷池
电炉法黄磷生产原理
磷矿石还原的主要反应：
2Ca5(PO4)3F+15C+6SiO2===3P2+15CO+3Ca3Si2O7+CaF2 6CaF2+7 SiO2===3SiF4+ 2Ca3Si2O7
除尘操作过程中，为保证炉气中的磷以气态存在，避免 磷的损失，操作温度不应低于露点温度（160℃）（磷 蒸气含量300～350g/m3时，露点为160～170℃）

1.4.3我国磷矿质量较差
➢ 全国磷矿平均品位P2O5在17%左右，矿石品位大 于30%的富矿只有14亿t左右，富矿占磷矿总量约 8.5%，并且主要分布在云、贵、鄂三省。因此， 我国大部分的磷矿必须经过选矿富集后才能满足 湿法磷酸生产的需要
1.4.4难选矿多，易选矿少
➢ 我国磷矿中，大部分为中低品位矿石，且以胶磷 矿为主，占全国总储量的80%左右，这类矿石颗 粒细微、嵌布紧密；另外，磷矿中约90%是高镁 磷矿，其矿石中有用矿物的粒度细，它和脉石结 合紧密，不易解离，一般需要磨细到200目占 90%以上才能单体解离，属当今世界上难选的磷 矿石。
➢ 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。
2.2 湿法磷酸
➢ 2.2.1 工艺原理（二水法） ➢ 湿法生产是用无机酸分解磷矿粉，分离出
粗磷酸，再经净化后制得磷酸产品，包括 硝酸法，盐酸法和硫酸法。
➢ 1.硝酸法
最早由奥达公司开发，称为奥达法。它是 用硝酸分解磷矿生成磷酸和水溶性硝酸钙， 然后采用冷冻、溶剂萃取、离子交换等方 法分离出硝酸钙。受硝酸价格、能耗高、 流程长等条件的影响，目前工业应用极少。
1.4.1矿床以沉积磷块岩矿床为主
➢ 沉积磷块岩矿床储量占总量的79% ➢ 内生成因的磷灰石矿床储量占16% ➢ 沉积变质磷灰岩矿床储量占4% ➢ 鸟粪等类型的磷矿储量占0.4%。
1.4.2矿产开采难度大
➢ 我国磷矿床大部分成矿时代久远，埋藏深，岩化 作用强，矿石胶结致密，且约有75%以上的矿层 呈倾斜至缓倾斜产出，为薄至中厚层。这种产出 特征给磷矿开采带来一系列技术难题，往往造成 损失率高、贫化率高和资源回收率低等问题。

• 4. • 5. • 6.
CaCO3 + H2SO4 = CaSO4 ↓ + CO2 ↑+ H2O
R2O3) + 2 H3PO4 = 2RPO4+ 3H2O H2SiF6 △ SiF4 ↑+ 2HF↑
• 7. R2O + H2SiF6 = R2 SiF6 + H2O
与湿法磷酸生产过程有关的晶型有三种： 【二水物】 【α-半水物】 【无水物】
现代化生产阶段。主要特点：
（1）装置大型化
• 到目前为止，日产1000吨以上的磷酸装置就有数十套， 如 印 度 OSWAL 世 界 上 最 大 反 应 槽 单 系 列 能 力 已 达 到 2650吨。由于工艺技术不断完善，大型设备和新型材 料的问世，使湿法磷酸装置的关键设备不断改进，更加 速了磷酸工业规模大型化的发展。但由于受到设备制造 能力的限制，大型湿法磷酸装置除反应槽可采用单系列 外，其过滤和浓缩部分均采用多系列。
湿法磷酸装置尾气洗涤流程，主要有卧式错流填料床洗涤和 立式空塔洗涤两种流程。流程的选取，主要依据原料磷矿的 质量。如果原料磷矿中硅含量较高，生产时容易产生硅胶造 成系统堵塞，则推荐采用立式空塔洗涤流程。通常过滤机料 浆加料区和一洗区的收集尾气也一并抽入尾气洗涤系统进行 洗涤，以改善车间操作环境。
独立的清洗回路 湿法磷酸装置反应和过滤工段中，通常设置专门的清洗系 统，配置5%H2SO4作为清洗液。以达到最大程度地清洗 绝大部分磷酸管线为目的。系统清洗后，清洗液可逐步返 回反应系统回收利用。
工艺技术 国内技术 国内技术 国内技术 国内技术 国外技术
设计能力t/dP2O5 1000 1000 1000 1000 1000
建厂数 3 1 1 1 1

1.2磷矿的国际分布
➢ 磷在地壳中的含量虽然很高，但具备工业开采价 值的磷资源在全世界非常有限且分布极其不均。 具有工业开采和商业开发价值、经济意义较高的 优质磷矿床80%以上集中在4个国家：中国、摩洛 哥(西撒哈拉)、南非、美国。
1.3 我国磷矿资源的分布
➢ 我国磷矿资源广泛分布在我国27个省、市、自治 区(均有查明资源储量)，查明资源储量在1亿t以上 的有14个省、自治区。列前5位的依次是云南、 贵州、湖北、湖南和四川，分别占全国查明资源 储量的24%、16%、13%、12%和9%，前5位共 占全国查明资源储量的74%。我国磷富矿(P2O5 品位高于30%)主要分布在云、贵、鄂三省。
1.4.5磷矿伴生资源丰富
➢ 磷矿生成过程中共生了一些伴生资源。我国沉积磷块岩矿 主要伴生一定品位的碘；
➢ 部份变质型磷灰岩矿含有硫铁矿，如黄麦岭磷磷矿； ➢ 华北的岩浆岩型磷灰石矿，如矾山磷矿含有铁矿； ➢ 贵州织金磷矿中含有伴生的稀土金属；其它伴生的资源还
有氟、镁、钒、镍、钼等。 ➢ 从资源综合利用角度看，这些共伴生资源虽相对较少，但
➢ 2.1.2 工艺特点
➢ 产品质量好，价格较贵，属高能耗技术
➢ 2.1.3 行业现状
➢ 随着能源短缺日趋严重，电价节节攀升，热法磷酸的价格 也随之上涨，造成以其为原料的磷化工产品逐渐丧失市场 竞争能力。热法磷酸有传统的一步法工艺和二步法工艺， 近年国内二步法工艺随着云南化工研究院研究开发出“高 效利用反应热副产工业蒸汽的热法磷酸生产技术”而有较 快的发展。
➢ 2.3.3窑法磷酸企业发展方向
➢ 2.3.3.1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

9
磷矿石分解的反应机理
对于液固相反应，反应中存在有液膜扩 散、固体产物层（也称灰层）扩散和化 学反应三个步骤，所以存在过程为液膜 扩散控制、固体产物层（灰层）扩散控 制和化学动力学控制三种特殊情况，对 于无包裹现象产生的反应，则不存在固 体产物层扩散。
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磷矿石分解的反应机理
对于不同的控制类型，液相反应物浓度在反应物颗粒内的浓度分布也不 同。
提高，转化时间也相应增加。 至于转化形成的介稳态二水物再继续转化为稳定态的
无水物则进行极慢。当P2O5质量分数为30％、19.6％ 与12.75％时，所需的完全转化时间分别为10天、19 天及78天。
41
硫酸钙的生成和结晶
完全转化时间是包括结晶转化潜期时间 与实际转化期所需时间之和。
所谓转化潜期是指在此期间内，半水物 结晶保持不变，主要是进行新相的萌发， 转化过程实际上不曾开始。
Ca(H2PO4 )2 5H2SO4 5nH2O 5CaSO4 • nH2O 10H3PO4 (1 3)
由于磷酸钙对磷酸的缓冲作用，使磷酸的预分解不能 进行到完全。在加入硫酸后，反应1-3开始进行，消耗 掉了反应1-2的产物，使原本已经到达平衡的反应1-2 得以继续进行，直至完全反应。
3
磷酸生产过程中的化学反应
CaSO4-H3PO4-H2O三元体系的转化速 率
硫酸钙结晶在磷酸水溶液中的转化速度， 快的仅在结晶产生后的瞬间发生，慢的 可以延续到数月仍没有达到完全转化。
这种转化速度的差异为湿法磷酸生产方 法的选择提供了重要的理论依据。
35
硫酸钙的生成和结晶
通过CaSO4-H3PO4H2O三元体系相平衡图 可知，二水硫酸钙仅在 区域I中是稳定的。
23
硫酸钙的生成和结晶

湿法磷酸生产原理及生产方法的选择湿法磷酸生产原理及生产方法的选择摘要目前国内外磷酸的生产工艺主要有“热法”和“湿法”两种。

二者相比较，湿法磷酸的工艺特点是产品成本相对较低，但是质量较差，且对磷矿的品位和杂质含量都有较高的要求，尽管如此，二水物法还是得到了广泛的应用，目前国际上制备工业磷酸主要采用湿法。

二水物法湿法磷酸生产工艺的研究开发和反应槽、过滤机等主要设备设计技术的日臻成熟和完善，为二水物法湿法的大规摸工业化生产打下了坚实的基础。

在二水物法湿法磷酸生产过程中，由于磷矿与硫酸的反应速率与磷矿的细度密切相关，因此矿浆送入反应槽之前磷矿石一般需经过粉碎(中碎)和研磨(细碎)两个工序。

湿法研磨流程短、生产能力大，这就加快萃取工序的反应速度。

湿法磷酸生产过程中，制得粒大、均匀、稳定的二水物和α半水物硫酸钙结晶，便于过滤分离和洗涤干净是十分重要的问题。

关键词：湿法磷酸，二水物法一湿法磷酸生产的基本原理工业上制取磷酸的方法有两种：一种是用强无机酸(主要用硫酸)分解磷矿制得磷酸，称湿法磷酸，又称萃取磷酸，主要用于制造高效肥料；另一种是在高温下将天然磷矿中的磷升华，而后氧化、水合制成磷酸，称为热法磷酸，主要用于生产工业磷酸盐、牲畜和家禽的辅助饲料。

本设计主要讨论湿法磷酸。

1.1 湿法磷酸生产的基本原理用酸(硫酸、硝酸、盐酸等)分解磷矿制得的磷酸统称湿法磷酸，而用硫酸分解磷矿制取磷酸的方法是湿法磷酸生产中最主要的方法。

即用硫酸处理天然磷矿[主要成分为3Ca（PO4）2•CaF2]分解，生成磷酸溶液及难溶性的硫酸钙沉淀。

其总化学反应式如下：Ca5F(PO4)3＋5H2SO4＋5nH2O===3H3PO4＋5CaSO4·nH2O＋HF实际上，反应分两步进行。

第一步是磷矿和循环料浆(或返回系统的磷酸)进行顶分解反应，循环的料浆中含有磷酸且循环量很大，磷矿首先溶解在过量的磷酸溶液中生成磷酸一钙：Ca5F(PO4)3＋7H3PO4===5Ca(H2PO4)2＋HF↑这一步称为预分解。