磷酸的制备方法

主要有两种生产方法：
1、热法：在石英存在下，将磷矿置于电炉中用焦炭还原，制的的元素磷呈气态逸出，然后将元素磷燃烧成五氧化二磷，用水吸收并水解成磷酸。
2、湿法：主要用硫酸和磷矿反应，生成磷酸。这种方法已经成为一个完整的、现代化的大型磷酸生产体系。

(1)水萃普钙法。以农用普通过磷酸钙为原料，经多段水萃取、脱氟、石灰乳中和而得。用水（固液比为1.0-4.1）将过磷酸钙中的可溶性五氧化二磷经多段萃取从固相中萃取出来。萃取的同时加入氯化钠或活性二氧化硅进行脱氟净化。然后用板框压滤除去磷石膏渣。滤液用含CaO6%-8%的石灰乳中和，中和液静置后过滤、干燥得成品。 (2)硫酸萃取磷酸直接中和法。由硫酸萃取磷酸经计量后进入脱氟槽，加入脱氟剂脱除氟，砷、铅等。脱氟后磷酸先进入一段中和槽，用石灰乳中和，过滤滤渣作为副产肥料磷酸氢钙，滤液进入二段中和槽，用石灰乳继续中和，过滤滤液返回配制石灰乳，滤饼经气流干燥、粉碎成为产品。 磷酸也可与石灰石直接中和而得：　　将经煅烧的石灰石投入70%-80%的磷酸，于40-50℃下混合搅拌反应生成磷酸氢钙和磷酸氢二钙的混合物。固化后用切削器切碎，在熟化库堆放熟化48h。此间，剩余的碳酸钙与磷酸二钙反应生成磷酸氢钙。熟化料含水15%-20%，在转窑内烘至含水3%以下，再经粉碎得成品。 （3）复分解法　　先将磷酸与纯碱进行中和反应生成磷酸二氢钠与磷酸氢二钠的混合液，然后加入稍少于理论量的氯化钙溶液，在高速搅拌下进行复分解反应；再用纯碱溶液中和至甲基红与甲基蓝混合指示剂，由紫变淡绿色，得沉淀，最后将沉淀分离，并用水洗涤，经精制得成品。 4H2PO4+3Na2CO3→2Na2HPO4+2NaH2PO4[CaCl2] →CaHPO4·2H2O(4)直接中和法　　石灰石经煅烧制得优质工业石灰，然后用4倍的水于90℃下消化反应75min，过滤除渣后稀释得相对密度1.03的石灰乳；将85%的食品级热磷酸稀释至相对密度为1.21的溶液，在高速搅拌下，将石灰乳加入磷酸溶液中，反应温度控制在40~45℃，有白色沉淀析出后控制石灰乳缓慢加入；反应终点Ph值7.2，之后熟化0.5h，最后经洗涤、离心脱水、干燥、粉碎得产品。H3PO4+Ca(OH)2→CaHPO4·2H2O (5).采用复分解法　经脱氟、除砷后的合格磷酸与食用纯碱进行中和反应，得到磷酸二氢钠、磷酸氢二钠混合液送入带有高速搅拌装置的反应器中，将提纯脱色的氯化钙溶液在高速搅拌下加入，进行复分解反应，再加入提纯脱色的纯碱溶液进行中和，反应产物经漂洗、离心脱水、干燥粉碎，制得食用磷酸氢钙。 (6).将6.6%磷酸氢二钠、0.5%的磷酸二氢钾溶液和5%氯化钙溶液各1L在搅拌下，以相同速度同时缓慢滴加到含有10g磷酸二氢钾的0.5L水溶液中，且维持PH值为4～5，PH值升高时用磷酸二氢钾调节，滴加完毕后，静置，待沉淀完全后，过滤，结晶用0.16Mol/L的磷酸迅速洗涤三次，紧接着用乙醇溶液洗涤，离心甩干，在空气中干燥，即得二水合磷酸氢钙。制取无水磷酸氢钙也采用该法，只是产生沉淀的温度保持在100℃，并采用PH=3的磷酸洗涤，再用无水乙醇洗涤即可。 (7) 国内主要采用外稳法生产。将磷酸氢二钠与氯化钙溶液同时投入反应釜中，搅拌使其充分混合，待氯化钙溶液加完后，再加入镁乳与焦磷酸钠溶液的稳定剂，搅拌均匀，然后静止0.5h后，沉淀经过滤、水洗、干燥、磨细而成。

磷酸的原料主要是磷矿（主要成分为氟磷酸钙Ca10F2(PO4)6）和以硫酸为主的无机酸。
实验室制法：实验室可用强酸+磷酸盐制备磷酸。　　
3H+ + PO43- ==== H3PO4 （原理：强酸制弱酸）
湿法：工业上常用浓硫酸跟磷酸钙、磷矿石反应制取磷酸，滤去微溶于水的硫酸钙沉淀，所得滤液就是磷酸溶液。或让白磷与硝酸作用，可得到纯的磷酸溶液。
3P4 + 20HNO3 + 8H2O ==== 12H3PO4 + 20NO↑
热法：白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，再经水化制成。注意必须用热水，因为五氧化二磷会和冷水反应生成剧毒的偏磷酸。
多磷酸的生产：多磷酸的生产主要由正磷酸在适当条件下脱水而成。
重结晶法：将工业磷酸用蒸馏水溶解后，把溶液提纯，除去砷和重金属等杂质，经过滤，使滤液符合食品级要求时，浓缩，制得食用磷酸成品。

1. 工业生产方法有湿法和热法。前者制得磷酸浓度较低，而且含杂质较多，需要进行净化。如以酮-醇混合物为萃取体系精制湿法磷酸，经萃取-洗涤-反萃取和钡盐沉淀净化的工艺流程，已生产出合格的85%工业磷酸。后者制得磷酸浓度和纯度都高，但耗电量大、投资和成本较高。湿法是用酸分解磷矿石制得。此法分为硫酸法、盐酸法、硝酸法和硫酸氢铵法。常用为硫酸法。硫酸法由于反应温度和制得磷酸浓度不同，在磷酸水溶液中硫酸钙晶体有三种不同形式，按其生产工艺分为“二水物”流程、“半水物”流程、“无水物”流程，近年还出现“半水-二水物”流程和“二水-半水物”流程等。

2. 湿法(硫酸法)二水物流程将磷矿石粉碎至80～100目后，加入萃取槽，再加人淡磷酸和返酸以维持料浆的液固比为(2.5～3
   .5)：1(重量比)，并调节磷酸浓度。把硫酸按理论量的102%～104%加入萃取槽，与磷矿粉于75～85℃进行萃取反应4～8h。反应后的料浆经过滤，滤液即为磷酸，浓度一般在20%～25%P2O5，其中一部分返回萃取槽调节液固比，另一部分送去蒸发浓缩，制得磷酸成品。其滤渣经多次洗涤后排出，其磷石膏用于制造硫酸的原料，洗液返回萃取槽用。热法热法磷酸的生产有酸冷流程、水冷流程和喷射除雾流程，现分述如下：酸冷流程将黄磷在熔磷槽内熔化成液体，经磷喷嘴送人燃烧水合塔，同时用压缩空气(一次空气)将磷雾化，使磷氧化燃烧生成五氧化二磷。为了使磷氧化完全，在塔顶还需补充二次空气。在塔顶沿塔壁淋洒30～40℃的循环磷酸，使五氧化二磷气体冷却，同时与水合成磷酸。排出的气体进入电除雾器以回收磷酸，再经冷却至30～40℃后，大部分作循环磷酸返回燃烧水合塔，小部分作磷酸成品。其水冷流程将黄磷熔化后，用泵把液态磷送人燃烧室，同时用压缩空气使磷雾化，并补充二次空气，使磷在燃烧室内进行氧化。产生气体温度为800℃左右，在室外用水冷却，使壁温保持80～125℃。从燃烧室出来的气体进入石墨制的气体冷却器，气体经冷却至80℃时进入水合塔，在塔中分三层喷水冷却，并水合成磷酸成品。尾气冷却至100℃以下，经电除雾器排入大气。喷射除雾流程将液态黄磷经磷喷嘴送入燃烧水合塔，同时用压缩空气使磷雾化，燃烧生成的五氧化二磷立即与水形成磷酸酸雾。将酸雾经热交换器冷却后被喷射除雾器吸人，酸雾在喷射器喉部碰撞，凝集成大颗粒后在旋风分离器内回收，配制成85%H3PO4，制得磷酸成品。

3. 川东工业级磷酸原料产自自有精磷矿山的磷矿石制得的黄磷，再由黄磷通过热法工艺进而制得的正品热法磷酸，杂质更少，重金属含量更低，质量相当稳定，主要应用于金属表面处理剂，磷酸盐原料制品，有机反应催化剂，耐火材料添加剂，木质原料制造活性炭的活化剂等。

18037692578：工业制盐酸的方法
夔榕殷 ：答：工业制盐酸的方法：1、氧化还原反应法：通过氧化还原反应将原料转化为产品。比如，工业上常用氧化剂氧化含氧化合物来制备氧气，如用氯酸钾与二氧化锰加热生成氧气。2、酸碱中和反应法：通过酸碱中和反应来制备无机盐或有机物。比如，工业上常用氢氧化钠和硫酸反应来制备硫酸钠。3、置换反应法：通过置换反应...

18037692578：工业盐酸和硫酸是怎样制造的?
夔榕殷 ：答：盐酸的工业制法之一 工业上制取盐酸时，首先在反应器中将氢气点燃，然后通入氯气进行反应，制得氯化氢气体。氯化氢气体冷却后被水吸收成为盐酸。在氯气和氢气的反应过程中，有毒的氯气被过量的氢气所包围，使氯气得到充分反应，防止了对空气的污染。在生产上，往往采取使另一种原料过量的方法使有害的、价...

18037692578：实验室怎么制备硫酸?
夔榕殷 ：答：方法一：1、准备好实验需要用到的硫磺、水、坩埚、酒精灯、试管、烧杯、镊子、导管等实验器材；2、将硫磺放在坩埚上进行燃烧，得到气体二氧化硫；2、将产生的二氧化硫通过细导管导入烧杯中的水里，使其吸收生成亚硫酸；3、在亚硝酸中加入过氧化氢，使其氧化然后得到硫酸。方法二：1、准备好实验需要用到...

18037692578：实验室如何制取浓盐酸?
夔榕殷 ：答：实验室制取浓盐酸：实验室用隔膜法电解氯化钠溶液，阳极析出的氯气和阴极析出的氢气混合在一起，使氢气在氯气中燃烧，产生的氯化氢溶于水，即得盐酸。由于盐酸的强挥发性，其中挥发出来的氯化氢会和空气中的水蒸气结合，形成盐酸的小液滴，扩散在空气中。所以盐酸要储存在密封容器当中，否则时间长以后盐酸...

18037692578：最简单的硫酸制作方法
夔榕殷 ：答：最简单的硫酸制作方法如下：1、准备一个容器，可以是玻璃瓶或塑料瓶。确保容器干净无油。在容器中加入适量的硫磺粉，约为容器容量的1/3。加入一些硫酸铁，约为硫磺粉的1/2量。慢慢加入水，直到硫磺粉和硫酸铁完全溶解。注意不要加太多水，以免稀释硫酸浓度。2、搅拌均匀，确保硫磺粉和硫酸铁充分反应。

18037692578：工业如何制硫酸
夔榕殷 ：答：一、接触法制硫酸的原理、过程及典型设备 1．三种原料：硫铁矿（FeS2）、空气、水。利用接触法制硫酸一般可以用硫黄、黄铁矿、石膏、有色金属冶炼厂的烟气(含一定量的SO2)等。其中用硫黄作原料成本低、对环境污染少。但我国硫黄资源较少，主要用黄铁矿（主要成分为FeS2）作生产硫酸的原料。 2．三步骤...

18037692578：如何让碳酸制备强酸?
夔榕殷 ：答：碳酸是一种弱酸，无法直接制备强酸。但是，可以通过以下两种方法来让碳酸制备强酸：1. 碳酸与强酸反应：碳酸可以与强酸反应生成相应的盐和二氧化碳，而反应产生的强酸可以用于实验或工业生产中。例如，碳酸可以与盐酸反应生成氯化钠和二氧化碳，反应式如下：HCl + Na2CO3 → 2NaCl + CO2 + H2O 其中，盐酸...

18037692578：硫酸的制备方法
夔榕殷 ：答：物理方法和化学方法是制备硫酸的两种常用方法,不同的方法有不同的反应条件和反应结果。物理方法用水加入硫酸中,如果是浓硫酸的话,水会沸腾,乱溅,有点危险,如果是稀硫酸的话,则没有如此反应。離化学方法加入铜加热,浓硫酸和铜加热条件下会反应生成蓝色的硫酸铜和有刺激性的二氧化硫,稀硫酸和铜加热条件下不...

18037692578：制备硫酸的方法有哪些?
夔榕殷 ：答：硫酸的生成可以通过多种方法进行，其中最常见的方法是通过硫磺的氧化反应得到。下面是一种常见的制备硫酸的方法：1. 气相浸润法（Contact Process）：第一步：燃烧硫磺（S）或硫化氢（H2S）得到二氧化硫（SO2）：S + O2 -> SO2 或 2H2S + 3O2 -> 2SO2 + 2H2O 第二步：将SO2与空气中的氧气...

18037692578：如何用醋酸制硫酸?
夔榕殷 ：答：用醋酸制硫酸是一种化学反应，通常被称为醋酸法制硫酸。这是一种间接方法，涉及多个步骤和化学反应。以下是一个大致的步骤：1. **制备二氧化硫（SO2）：** 首先，你需要获得二氧化硫，可以通过焦炭和石灰石的高温还原反应来制备。2. **氧化二氧化硫：** 通过将二氧化硫气体与氧气反应，你可以得到硫三...