磷酸盐岩如何生产磷酸？

磷酸盐岩是一种天然存在的沉积岩或火成岩矿石，含有高浓度的磷酸盐矿物。磷酸盐矿物既包括未加工的磷酸盐矿石，也包括浓缩的磷酸盐产品。

磷肥的生产需要一个中间步骤：磷酸的生产，磷酸是无机化工最重要的中间体之一。磷酸是采用热法和湿法工艺从磷矿中生产的。在工业中，湿法工艺更常用，因为与热工艺相比，湿法工艺的能源需求较低，因此具有更大的经济可行性。

在欧洲，最常见的湿法磷酸生产方法是二水法。湿法磷酸是由磷矿与浓硫酸在70-80℃的温度范围内反应制成的，根据简化反应：

[3Ca 3 (PO 4 ) 2 ]·CaF 2 + 10H 2 SO 4 + 20H 2 O → 6H 3 PO 4 + 10CaSO 4 ·2H 2 O + 2HF

然后，最通常通过过滤将不溶性硫酸钙与磷酸分离。在此阶段，酸浓度约为26–30% P 2 O 5。为了用于肥料生产或进一步加工，酸分两步浓缩至 40% 和约 40%。50% P 2 O 5 。在每个浓缩步骤之后酸可以澄清。制造出的 湿法磷酸经过进一步加工，生产出特定类型的磷肥，湿法生产磷酸经常会产生含有杂质的产品。

湿法磷酸中污染物的类型取决于磷酸盐岩的化学成分和物理性质、硫酸的类型（接触、冶金、废物）和应用技术。污染物不同程度地从 磷酸盐岩转移到 湿法磷酸和磷石膏。磷酸盐岩的矿物质和有机杂质决定了其是否适合生产湿法磷酸。因此，磷酸盐岩的来源至关重要，因为某些地区因存在高浓度有害金属离子而闻名，这大大降低了所生产的湿法磷酸的商业价值。湿法磷酸的主要杂质是Ca、Al、Fe、Mg、Na、K的化合物以及F、Cl离子。湿法磷酸还含有重金属离子，如Cd、As、Hg、Pb、Cr和Ni，以及二氧化硅、有机物质、碳和镧系元素等。