磷酸生产工艺

磷酸生产工艺主要分为 ‌湿法工艺‌ 和 ‌热法工艺‌ 两大类，具体流程及特点如下：

一、湿法磷酸工艺（酸法工艺）

原料与反应‌

用硫酸或硝酸分解磷矿石（主要成分为Ca₅(PO₄)₃F），生成磷酸和副产物（如石膏或硅胶）‌。

反应温度需控制在80~100℃，避免高温导致设备腐蚀或滤布破损‌。

关键步骤‌

过滤‌：分离磷酸溶液与固体副产物（如二水硫酸钙石膏）‌。

浓缩‌：蒸发水分提浓磷酸至目标浓度（如28%→54%）‌。

尾气处理‌：通过洗涤或真空冷却减少废气排放‌。

工艺改进‌

采用新型萃取剂（如有机溶剂）提高磷酸纯度，减少杂质影响‌。

磷酸反应槽防腐耐磨设计，延长设备寿命‌。

二、热法磷酸工艺

高炉法‌

磷矿石与焦炭、石英在电炉中高温还原，生成元素磷蒸气，经燃烧、水吸收制得磷酸‌。

磷利用率约75%~80%，适合中低品位磷矿‌。

电炉法‌

小规模生产常用，能耗较高但灵活性更强‌。

三、其他先进工艺

冷冻法（硝酸磷肥工艺）‌

硝酸分解磷矿后，低温冷冻析出硝酸钙，母液中和造粒，磷利用率高达95%~97%‌。

盐酸法‌

磷酸钙与盐酸反应生成磷酸和氯化钙，需控制盐酸过量比例（1:6）‌。

工业上需处理氯化钙废液及设备腐蚀问题‌。

注‌：湿法工艺为主流，适合大规模生产；热法工艺能耗高但适应低品位矿；先进工艺（如冷冻法）成本高但效率优‌。