磷酸氫鈣的生產(chǎn)工藝?
來源:新能源網(wǎng)
時間:2024-08-17 13:55:40
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磷酸氫鈣的生產(chǎn)工藝?【專家解說】: 、中和法 中和法生產(chǎn)磷酸氫鈣是用氫氧化鈣或碳酸鈣中和磷酸以生產(chǎn)磷酸氫鈣,其化學(xué)反應(yīng)如下: H3PO4+Ga(OH)2=GAHPO4+H2O
【專家解說】: 、中和法
中和法生產(chǎn)磷酸氫鈣是用氫氧化鈣或碳酸鈣中和磷酸以生產(chǎn)磷酸氫鈣,其化學(xué)反應(yīng)如下:
H3PO4+Ga(OH)2=GAHPO4+H2O
2H3PO4+GaCO4=2GAHPO4+H2O+CO2
中和法具有工藝簡單、產(chǎn)品純度高、技術(shù)成熟等優(yōu)點,但所用原料昂貴,生產(chǎn)成本高,不適宜大規(guī)模生產(chǎn)。
2、結(jié)晶法
結(jié)晶法是根據(jù)H3PO4-GAHPO4-GACl2-H2O系統(tǒng)中,在不同溫度下GAHPO4在H3PO4溶液中的溶解度變化來分離制得GAHPO4,反應(yīng)方程式如下:
H3PO4+GA(CL)2=GAHPO4+2HCl
該法生產(chǎn)磷酸氫鈣,經(jīng)濟上比中和法優(yōu)越,但是(1)該法是在酸性介質(zhì)高溫下(170℃左右)反應(yīng),對設(shè)備的要求非常苛刻,而且極易被腐蝕,不僅一次性投資大,而且大幅度地增加成本。(2)由于HCl的溢出,需要吸收裝置,不注意會形成污染;(3)質(zhì)量較差,含3%左右的氯離子和少量磷酸。
3、萃取法
萃取法是將濕法磷酸的凈化過程與磷酸氫鈣的提取過程結(jié)合為一體,在結(jié)晶法生產(chǎn)磷酸氫鈣基礎(chǔ)上,根據(jù)磷酸氫鈣在不同溶劑中具有不同的溶解度特性,選擇性地使用溶劑將磷酸氫鈣從混合物中分離出來。反應(yīng)方程式可表示為(S為有機溶劑):
S•H3PO4+GACl2=GAHPO4+2S•HCl
國內(nèi)外對萃取法進行了大量的研究,先后出現(xiàn)過用正丁醇、有機胺、三聚氰胺、二丁基亞砜和三辛胺-環(huán)己烷-異戊醇作為萃取劑進行生產(chǎn)的報道。該法具有過程簡單、能耗低、反應(yīng)條件溫和、有機溶劑可循環(huán)利用等優(yōu)點,但有機溶劑價格昂貴,還需要考慮有機溶劑的回收利用,從而造成生產(chǎn)中投資過高。
4、離子交換法
離子交換法,是利用一種陽離子或陰離子樹脂,分別對H2PO4 -1離子和GA離子的吸附或再生過程來合成GAHPO4。
該法生產(chǎn)的磷酸氫鈣雖質(zhì)量較高,但蒸發(fā)量太大,(1t成品需要蒸發(fā)水15m3),能耗過高,且樹脂價格昂貴,一次性投資較大。生產(chǎn)過程中,樹脂還容易中毒而全部更換,這就給生產(chǎn)帶來麻煩和增大成本。還有就是氯化銨等廢水的環(huán)境污染,如果廢水回收能耗又太高。
該工藝還可以用氯化鈣與碳酸氫銨通過離子交換先生產(chǎn)碳酸氫鈣,再與磷酸反應(yīng)生產(chǎn)磷酸氫鈣(相當(dāng)于中和法)。
5、電滲析法。
6、濕法磷酸直接法工藝
中和法生產(chǎn)磷酸氫鈣是用氫氧化鈣或碳酸鈣中和磷酸以生產(chǎn)磷酸氫鈣,其化學(xué)反應(yīng)如下:
H3PO4+Ga(OH)2=GAHPO4+H2O
2H3PO4+GaCO4=2GAHPO4+H2O+CO2
中和法具有工藝簡單、產(chǎn)品純度高、技術(shù)成熟等優(yōu)點,但所用原料昂貴,生產(chǎn)成本高,不適宜大規(guī)模生產(chǎn)。
2、結(jié)晶法
結(jié)晶法是根據(jù)H3PO4-GAHPO4-GACl2-H2O系統(tǒng)中,在不同溫度下GAHPO4在H3PO4溶液中的溶解度變化來分離制得GAHPO4,反應(yīng)方程式如下:
H3PO4+GA(CL)2=GAHPO4+2HCl
該法生產(chǎn)磷酸氫鈣,經(jīng)濟上比中和法優(yōu)越,但是(1)該法是在酸性介質(zhì)高溫下(170℃左右)反應(yīng),對設(shè)備的要求非常苛刻,而且極易被腐蝕,不僅一次性投資大,而且大幅度地增加成本。(2)由于HCl的溢出,需要吸收裝置,不注意會形成污染;(3)質(zhì)量較差,含3%左右的氯離子和少量磷酸。
3、萃取法
萃取法是將濕法磷酸的凈化過程與磷酸氫鈣的提取過程結(jié)合為一體,在結(jié)晶法生產(chǎn)磷酸氫鈣基礎(chǔ)上,根據(jù)磷酸氫鈣在不同溶劑中具有不同的溶解度特性,選擇性地使用溶劑將磷酸氫鈣從混合物中分離出來。反應(yīng)方程式可表示為(S為有機溶劑):
S•H3PO4+GACl2=GAHPO4+2S•HCl
國內(nèi)外對萃取法進行了大量的研究,先后出現(xiàn)過用正丁醇、有機胺、三聚氰胺、二丁基亞砜和三辛胺-環(huán)己烷-異戊醇作為萃取劑進行生產(chǎn)的報道。該法具有過程簡單、能耗低、反應(yīng)條件溫和、有機溶劑可循環(huán)利用等優(yōu)點,但有機溶劑價格昂貴,還需要考慮有機溶劑的回收利用,從而造成生產(chǎn)中投資過高。
4、離子交換法
離子交換法,是利用一種陽離子或陰離子樹脂,分別對H2PO4 -1離子和GA離子的吸附或再生過程來合成GAHPO4。
該法生產(chǎn)的磷酸氫鈣雖質(zhì)量較高,但蒸發(fā)量太大,(1t成品需要蒸發(fā)水15m3),能耗過高,且樹脂價格昂貴,一次性投資較大。生產(chǎn)過程中,樹脂還容易中毒而全部更換,這就給生產(chǎn)帶來麻煩和增大成本。還有就是氯化銨等廢水的環(huán)境污染,如果廢水回收能耗又太高。
該工藝還可以用氯化鈣與碳酸氫銨通過離子交換先生產(chǎn)碳酸氫鈣,再與磷酸反應(yīng)生產(chǎn)磷酸氫鈣(相當(dāng)于中和法)。
5、電滲析法。
6、濕法磷酸直接法工藝
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