Как из фосфата кальция получить фосфорную кислоту

Для получения фосфорной кислоты из фосфата кальция необходимо сначала превратить фосфат кальция в фосфат диаммония путем реакции с сульфатом аммония. Затем полученный фосфат диаммония подвергают гидролизу - реакции с водой, в результате которой образуется фосфорная кислота. Для этого требуется нагреть раствор фосфата диаммония в воде до определенной температуры и поддерживать ее в течение определенного времени. В результате этой реакции образуется раствор фосфорной кислоты, который можно отделить и очистить для последующего использования.

Фосфат кальция можно преобразовать в фосфорную кислоту путем реакции с концентрированной серной кислотой.

Фосфорная кислота (H₃PO₄) может быть получена из фосфата кальция (Ca₃(PO₄)₂) путем химической реакции с серной кислотой (H₂SO₄). Этот процесс называется "мокрым методом" и широко используется в промышленности. Вот подробное описание этапов этого процесса:

1. Подготовка реагентов:

   • Фосфат кальция (Ca₃(PO₄)₂) используется как исходное сырье. Он обычно добывается из природных фосфатных руд.
   • Серная кислота (H₂SO₄) берется в концентрированном виде.

2. Реакция фосфата кальция с серной кислотой:

   • Фосфат кальция и серная кислота вводятся в реактор, где происходит следующая химическая реакция: [ Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ → 2H₃PO₄ + 3CaSO₄ ]
   • В результате этой реакции образуется фосфорная кислота (H₃PO₄) и сульфат кальция (CaSO₄), который также известен как гипс.

3. Стадия разделения:

   • Полученная смесь содержит растворенную фосфорную кислоту и твердый сульфат кальция. Для их разделения используется фильтрация.
   • Твердый гипс отделяется от раствора фосфорной кислоты с помощью фильтров. Гипс может быть использован в строительной промышленности или утилизирован.

4. Очистка фосфорной кислоты:

   • Полученный раствор фосфорной кислоты может содержать примеси, такие как остатки серной кислоты и другие вещества.
   • Для очистки фосфорной кислоты используются различные методы, такие как экстракция, нейтрализация или осаждение примесей.
   • В некоторых случаях фосфорную кислоту дополнительно концентрируют путём выпаривания воды для получения более концентрированных растворов.

5. Получение конечного продукта:

   • После всех стадий очистки и концентрирования получают чистую фосфорную кислоту, которая может использоваться в различных отраслях, таких как производство удобрений, пищевой промышленности, производстве моющих средств и других химических процессов.

Этот метод является основным промышленным способом получения фосфорной кислоты и обеспечивает её высокую чистоту и эффективность производства.