主要是用硫酸分解,然后将生成的磷酸与分离。其主要反应式为:
Ca10F2(PO4)6+10H2SO4+mH2O─→10CaSO4·nH2O+2HF+6H3PO4+(m-10n)H2O
磷酸 为避免反应生成的在磷矿颗粒表面形成膜层,阻碍反应继续进行,工艺上反应过程是分成两步进行,一是磷矿溶解在磷酸(由后续工序返回的一部分)中生成;二是硫酸与磷酸一钙反应生成磷酸和。
工业磷酸,纯品为无色透明粘稠状液体或斜方晶体,无臭、味很酸,85%磷酸是无色透明或略带浅色,稠状液体,熔点42.35℃。沸点213℃时(失去1/2水),则生成焦磷酸,加热至300℃时变成偏磷酸,相对密度d181.834,易溶于水,其酸性较硫酸、盐酸和硝酸等强酸弱,但较醋酸、硼酸等弱酸强,浓磷酸在瓷器中加热时有侵蚀作用,有吸湿性。
工业级磷酸用途:
主要用于金属表面钢管、磷化处理,配制电解抛光液和化学抛光液;用于铝制品的抛光;用于制造各种磷酸盐;用于制饲料用磷酸氢钙;用于制造酸式磷酸锰和焦磷酸钾;工业用于制造甘油磷酸钠、磷酸铁,制造青时调节酸碱度;用于制造磷酸锌作为牙科补牙时粘合剂;塑料用于酚醛树脂缩合的催化剂;染料及中间体生产用的干燥剂;印刷用于配制揩去胶印彩印版上污点的清洗剂;火柴用于浸渍火柴梗,能使燃烧过的火柴梗不成灰而成炭状,使用时较为;冶金用于生产耐火泥,提高炼钢炉寿命;橡胶用于浆料的凝固剂及生产无机粘结剂的原料;涂料用于金属防锈漆。
应贮放在阴凉、通风的库房内,高浓度磷酸在冬季寒冷地区要注意保温,防止结冰,防止容器破裂发生渗漏。不可与碱类、有毒物品及其他腐蚀性物品共贮混运,运输时要防雨淋和烈日曝晒,装卸时要轻拿轻放,严禁猛烈撞击,防止包装容器破裂,失火时,可用干砂、干粉灭火器扑救。
磷酸或正磷酸,化学式H3PO4,分子量为97.994,是一种常见的无机酸,是中强酸。由五氧化二磷溶于热水中即可得到。正磷酸工业上用硫酸处理磷灰石即得。磷酸在空气中容易潮解。加热会失水得到焦磷酸,再进一步失水得到偏磷酸。磷酸主要用于制药、食品、肥料等工业,包括作为防锈剂,食品添加剂,牙科和矫形外科,EDIC腐蚀剂,电解质,助焊剂,分散剂,工业腐蚀剂,肥料的原料和组件家居清洁产品。也可用作化学试剂,磷酸盐是所有生命形式的营养。
磷酸属于中强酸,其结晶点(冰点)为21℃,当低于此温度时会析出半水物结(冰)晶。当然,通常磷酸在10℃以上甚至更低温度下也不结(冰)晶,这是由于磷酸具有过冷的特性,也是实际上市售的磷酸在低于21℃时会偏离其结(冰)晶点,不会立即结(冰)晶的现象存在。但这样的低温只要维持一段时间,在静止的状态下,磷酸很容易产生结(冰)晶。
磷酸结晶就像其他液体结晶一样属于物理变化而非化学变化。其化学性质不会因结晶而改变,也即磷酸的质量是不会因结晶而受影响的,只要给予温度熔化或加热水稀释溶化,仍可以正常使用。
结晶特性:磷酸浓度高、纯度高,结晶性高。根据经验,当气温在4摄氏度上下,浓度大于85%时,其结晶性增大,若不慎混入结(冰)晶磷酸,会造成原本没有结(冰)晶的磷酸立即感染而结(冰)晶,而且磷酸结(冰)晶异常迅速,直致磷酸储存容器大部结(冰)晶。磷酸结(冰)晶后,上部磷酸边稀,下部沉积针状结(冰)晶体纯磷酸。根据经验,75%磷酸在较低(4℃附近)的温度下也较难结(冰)晶,因此在较低的气温条件下,建议使用75%磷酸比较妥当。
磷酸结(冰)晶好比水结冰,是其本身的物理性能,固有属性,不能改变,只有妥善保存处理才能防止结(冰)晶。
磷酸应用领域
磷酸是生产重要的磷肥(过、磷酸二氢钾等)的原料,也是生产饲料营养剂(磷酸二氢钙)的原料。
工业:磷酸是一种重要的化工原料,主要作用如下:
处理金属表面,在金属表面生成难溶的磷酸盐薄膜,以保护金属免受腐蚀。
和硝酸混合作为化学抛光剂,用以提高金属表面的光洁度。
生产洗涤用品、的原料。
生产含磷阻燃剂的原料。
食品:磷酸是食品添加剂之一,在食品中作为酸味剂、酵母营养剂,可乐中含有磷酸。磷酸盐也是重要的食品添加剂,可作为营养增强剂。
:磷酸可用于制取含磷,例如甘油磷酸钠等。