磷酸是一種重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于肥料行業(yè)、食品工業(yè)、水處理行業(yè)、電子工業(yè)、涂料行業(yè)等多種領(lǐng)域。食品級磷酸也是一種廉價的酸味劑，作為食品添加劑大量應(yīng)用于奶制品、肉制品、水產(chǎn)品和各種飲料的生產(chǎn)工藝中。食品級磷酸在國內(nèi)和..上的需求量很大，但制備方法一直處于相對落后的狀態(tài)。

食品級磷酸的制備一般以熱法磷酸或濕法磷酸為原料。熱法磷酸采用兩步法流程，即先用電爐生產(chǎn)黃磷，然后將黃磷在磷酸裝置中進行氧化和水合，制得成品磷酸。熱法磷酸能耗大，綜合成本高，所以此種方法應(yīng)用較少。典型的濕法磷酸是用硫酸分解磷礦，所得磷酸料漿經(jīng)固液分離后獲得磷酸和硫酸鈣。濕法磷酸一般要求磷礦中I32O5的含量高于 30%，且P2O5含量的波動不能超過0. 3 %?0. 5 %，對鋁、鐵、鎂等有害雜質(zhì)含量波動也有限制，同時，硫酸法磷酸生產(chǎn)工藝中會產(chǎn)生大量磷石膏，回收利用較為困難，排放后占用大片場地，不利于環(huán)保和再生利用。

生產(chǎn)工藝

食品級磷酸的鹽酸法生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括如下步驟：

(1)原料制備：以含P2O5 >5wt%的貧磷礦或富磷礦為原料，粉碎至20目以上，形成磷礦粉；

(2)酸解：在攪拌條件下用15wt%?35wt%的鹽酸對制備好的磷礦粉進行酸解，鹽酸的摩爾比用量為磷礦粉中鈣全部轉(zhuǎn)化為氯化鈣所需氯化氫理論用量的95%?110%，酸解反應(yīng)時間為15?45分鐘；

(3)預(yù)除雜：在酸解后的工藝液體中加入6wt%?12wt%的Na2S溶液進行預(yù)除雜，Na2S 溶液加入量為工藝液體體積的2%?4% ；

(4)過濾：在除雜后的工藝液體中加入絮凝劑絮凝沉淀，過濾后得到所需濾液；

(5)萃取除鐵：將濾液用萃取劑進行逆流萃取，所述萃取劑由N235、異辛醇和煤油組成；所述萃取劑與濾液的比例為1 ： 1，萃取溫度為15?45°C，萃余水相為除鐵稀磷酸；

(6)萃取：以磷酸三丁酯和煤油的混合溶劑作為萃取劑，對除鐵稀磷酸進行至少十級萃取，煤油和磷酸三丁酯的體積比為1 ： 1?2，萃取溫度為15?45°C，萃取后工藝液體中的磷酸進入有機相，雜質(zhì)和游離鹽酸留在水相中，水相和萃取相的體積比為1 ： 3?5;

(7)洗滌：萃取后的有機相用10wt%?18wt%的稀磷酸溶液進行至少五級洗滌，洗滌時，水相：有機相的體積比=1 ： 20?30 ；

(8)反萃：用0. 5wt%?1. 5wt%的稀鹽酸對洗滌后的有機相進行至少五級反萃，反萃時水相：有機相=1 ： 10?15，反萃后的水相即為稀磷酸；

(9)除雜：在反萃制得的稀磷酸中加入Na2S溶液進行二次除雜并通過活性炭吸附，再用精密過濾器過濾；

(10)氧化：加入雙氧水，去除稀磷酸中所含的易氧化物；

(11)蒸發(fā)濃縮：將氧化后的稀磷酸進行預(yù)熱，并蒸發(fā)濃縮后，蒸發(fā)的鹽酸回收后返回到步驟O)中用于酸解溶礦；

(12)脫色、過濾：將濃縮后的磷酸冷卻，并進行活性碳脫色和過濾處理，得到含 H3P0475wt%以上的食品級磷酸。