湿法磷酸生产原理

１ 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+HF

② 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；

２０１０年９月第２５卷第５期磷肥与复肥Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ＆ＣｏｍｐｏｕｎｄＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒ·４３·

◆磷酸盐◆

湿法磷酸净化及其盐类生产技术：

１．磷酸盐类生产原理

晏明朗

（湖北兴发化工集团股份有限公司。湖北宜昌４４１０２１）

［摘要］介绍正磷酸的化学性质及用其生产正磷酸盐、焦磷酸盐、偏磷酸盐、聚磷酸盐的原理。分析国内外发展磷化工的技术路线，指出我国走了一条以黄磷为原料的路线，这是一条国外被淘汰、与我国目前和今后的磷化工产业发展相悖的路线。提出我国应加大湿法磷酸净化技术的研究与开发，并应以净化湿法磷酸代替热法磷酸发展我国的磷化工产业。［关键词］磷酸，｝生质；磷酸盐；磷化工产业；热法磷酸；湿法磷酸净化［中图分类号］ＴＱｌ２６．３＂５［文献标识码］Ａ【文章编号］１００７—６２２０（２０１０）０５—００４３—０４

ＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＷＰＡａｎｄｉｔｓｓａｌｔｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ：

１．ＴｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｐｈｏｓｐｈａｔｅｓＹＡＮＭｉｎｇ—－ｌａｎｇ（ＸｉｎｇｆａＣｈｅｍｉｃａｌｓＧｒｏｕｐＣｏ．，Ｌｔｄ，Ｙｉｃｌｕｍｇ，Ｈｕｂｅｉ４４１０２１，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐｈｏｓｐｈｏｒｉｃａｃｉｄ，ｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆｏｒｔｈｏｐｈｏｓｐｈａｔｅ，ｐｙｒｏｐｈｏｓｐｈａｔｅ，ｍｅｔａｐｈｏｓｐｈａｔｅａｎｄｐｏｌｙｐｈｏｓｐｈａｔｅａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｗｉｔｈａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｒｏｕｔｅｏｆｐｈｏｓｐｈａｔｅｃｈｅｍｉｃａｌ

ｉｎｄｕｓｔｒｙａｔｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄ，ｉｔｉｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｔｈａｔｔｈｅｒｏｕｔｅｗｉｔｈｙｅｌｌｏｗｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｔｈｅｒａｗｍａｔｅｒｉａｌｉｓ

ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄｉｎＣｈｉｎａ，ｗｈｉｃｈｉｓｅｌｉｍｉｎａｔｅｄｉｎｆｏｒｅｉｇｎｃｏｕｎｔｒｉｅｓ，ａｎｄｉｔｉｓｉｎｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｃｕｒｒｅｎｔａｎｄｆｕｔｕｒｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｉｎｄｕｓｔｒｙ．ＳｏｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｆｏｒｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆＷＰＡｓｈｏｕｌｄｂｅ

化工半水湿法磷酸装置生产技术概要

摘要：本文主要介绍了化工半水湿法磷酸装置的生产技术。介绍了该装置的基本原理和反应机制，从反应工艺、结晶工艺、精制工艺等方面对半水湿法磷酸装置的生产技术进行了详细讲解。由于半水湿法磷酸装置的生产效率和产品质量受到反应参数、结晶条件、洗涤和精制等工艺环节的影响。因此，在生产过程中需要对反应条件和工艺参数进行不断优化和改进，通过合理控制反应温度、酸添加量等参数，提高磷酸浓度和生产效率，以及通过适当的结晶和精制工艺控制磷酸的杂质物含量，保证产品质量。

关键词：化工半水湿法磷酸装置；生产技术；应用探究

引言：

化工半水湿法磷酸装置是一种常用的制备磷酸的工业技术。该技术是在湿式氧化物过程的基础上发展而来，其主要原理是通过混合三氧化二磷和硝酸作为原料，在加入适量的水后，在反应釜中进行反应，然后通过沉淀、过滤、干燥等工艺步骤制得半水磷酸或水合磷酸。相比于其他制备磷酸的技术，半水湿法磷酸装置具有生产成本低、环保性好、 生产效率高等特点，其应用范围广泛，对于磷酸生产企业的发展具有重要意义。

一、半水湿法磷酸工艺反应原理

半水湿法磷酸工艺是一种常用的制备磷酸的工业技术，其反应原理如下：该工艺主要使用三氧化二磷和硝酸等原料进行反应，并加入适量的水。反应时先将三氧化二磷和硝酸混合，生成磷酸和亚硝酸。然后，加入足量的水后，进一步反应生成半水磷酸或水合磷酸。反应方程式为P2O5 + 2HNO3 → 2HPO3 + N2O5

HPO3 + H2O → H3PO4·1/2H2O。其中，P2O5表示三氧化二磷，HNO3表示硝酸，HPO3表示半水磷酸，N2O5表示亚硝酸酐。反应过程中，硝酸对三氧化二磷进行氧化，生成磷酸和亚硝酸酐。然后加入适量的水，磷酸和亚硝酸酐继续反应，生成半水磷酸或水合磷酸。需要注意的是，在半水湿法磷酸工艺中，反应条件和工艺参数的控制比较严格，以保证反应过程的顺利进行和产品质量的稳定。同时，还需注意对反应产物的后续处理和精制，以满足工业应用和环境要求。

１ 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+HF

② 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；