گیاه فسفریک اسید در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته است. گیاهان فسفریک اسید با تعداد زیادی سنگ فسفات از ریشه ها و کیفیت های مختلف، از جمله کمترین درجه با موفقیت کار می کنند.اسید فسفریک (H3PO4) با 2 روش تجاری تولید می شود و گرچه ناگفته های اسید فسفریک بسیار است.
از اسید فسفریک فرآیند مرطوب در تولید کود استفاده می شود. در این فرایند، اسید خلوص بسیار بالاتری دارد و در ساخت مواد شیمیایی با درجه بالا استفاده می شود. داروها، شوینده ها، محصولات غذایی، نوشیدنی ها و سایر محصولات غیر کود از این اسید سیتریک تولید می شوند. روند حرارتی تقاضا برای اسید فسفریک تقریباً 2.3 تا 2.5 درصد افزایش یافته است. در فرایند مرطوب، مقدار قابل توجهی اسید تولید می شود. آب خنک با غلظت زیاد فسفر و فلوراید تولید می شود. این آب اضافی در حوضچه های خنک کننده (که برای ذخیره موقت بارش اضافی برای تبخیر بعدی و به کار می روند،) جمع می شود. اجازه گردش مجدد آب فرآیند به گیاه جهت استفاده مجدد را می دهد. می توان آب خنک کننده را تا حد قابل قبولی از فسفر و تصفیه کرد. در فرایند مرطوب، با واکنش اسید سولفوریک (H2SO4) با سنگ فسفات که به طور طبیعی رخ می دهد، خشک، خرد شده و سپس به طور مداوم همراه با اسید سولفوریک وارد راکتور می شود. کلسیم حاصل از سنگ فسفات را با سولفات ترکیب می کند و معمولاً سولفات کلسیم (CaSO4) تشکیل می دهد که گچ نامیده می شود. گچ با فیلتراسیون از محلول واکنش جدا می شود. فرآیند همی هیدرات که سولفات کلسیم را با نیم مولکول آب( (CaSO4 ½ H2Oتولید می کند.این فرآیند همی هیدرات یک مرحله ای دارای مزیت تولید اسید فسفریک فرآیند مرطوب با a است این فرایند دارای غلظت P2O5 بالاتر و ناخالصی کمتر از فرآیند هیدرات است. برخی از شرکت ها اخیراً به فرآیند همی هیدرات تبدیل شده اند. با این حال، از آنجا که بیشتر اسید فسفریک در فرایند مرطوب تولید می شود، فرآیند همی هیدرات نخواهد بود.
یک واکنش ساده برای فرآیند هیدرات به شرح زیر است:
Ca (1) 3(PO4)2 3H2SO4 6H2O → 2H3PO4 3[CaSO4 2H2O]
به منظور ساختن قوی ترین اسید فسفرریک و کاهش هزینه های تبخیر،93 درصد اسید سولفوریک به طور معمول استفاده می شود. زیرا نسبت مناسب اسید به سنگ در راکتور است. در طول واکنش، بلورهای گچ رسوب می کنند و با فیلتراسیون از اسید جدا می شوند. کریستال های جدا شده باید کاملاً شسته شوند تا حداقل 99 درصد از فیلتر حاصل شود. پس از شستشو، گچ دوغاب به داخل یک حوضچه گچ پمپ می شود و آب از طریق حوضچه خنک کننده موج اسید فسفریک سیفون شده و بازیافت می شود. برای هر مگاگرم تقریباً 0.3 هکتار سطح برکه و تهویه آب مورد نیاز است. گرمای قابل توجهی در راکتور تولید می شود. در گیاهان قدیمی این گرما توسط دمیدن هوا روی سطح دوغاب گرم، بخشی از دوغاب را خنک می کنند، سپس آن را دوباره به داخل راکتور بازیافت می کنند.اسید فسفریک فرایند مرطوب به طور معمول حاوی 26 تا 30 درصد P2O5 است. در بیشتر موارد، اسید باید بیشتر متمرکز شود تا مشخصات مواد غذایی فسفات برای تولید کود را برآورده کند. بسته به نوع کود تولیدی، اسید فسفریک معمولاً تا 40 متمرکز می شود. انتشار عمده از تولید اسید فرآیند مرطوب شامل فلوریدهای گازی، عمدتا سیلیکون است. تترا فلوراید (SiF4) و هیدروژن فلوراید (HF) سنگ فسفات حاوی 3.5 تا 4.0 درصد فلوئور است. به طور کلی، بخشی از فلوئور از سنگ با گچ رسوب می کند، بخشی دیگر با محصول اسید فسفریک شسته شده و قسمت باقیمانده در راکتور یا بخار می شود. اواپراتور مقادیر نسبی فلوراید در اسید فیلتر و گچ به نوع آن بستگی دارد. سنگ و شرایط عملیاتی دفع نهایی فلور فرار شده به طراحی و بهره برداری از کارخانه بستگی دارد. ممکن است از اسکرابرها برای کنترل انتشار فلورین استفاده شود. سیستم های شستشو مورد استفاده در فسفر گیاهان اسیدی شامل دستگاه های شستشوی ونتوری، سیکلونیک مرطوب و نیمه جریان است. بخش شیرابه ممکن است از فلوئور در حوضچه های ته نشین شده رسوب کند. اگر آب حوضچه از فلوراید اشباع شود، گاز فلوئور ممکن است به جو منتشر شود. راكتوري كه سنگ فسفات در آن با اسيد سولفوريك واکنش مي دهد منبع اصلي آن است. آلایندگی انتشار فلوراید هوای مورد استفاده برای خنک سازی دوغاب راکتور را همراهی می کند. از آنجا که میزان انتشار در هوا به حداقل می رسد، خنک سازی تا حد زیادی جایگزین روش خنک کننده هوا شده است. سیستم بسته غلظت اسید در اثر تبخیر منبع دیگری از انتشار فلوراید است. تقریباً 20 تا 40 درصد فلوئور موجود در سنگ در این عملیات بخار می شود. تولید اسید فرآیند حرارتی مواد اولیه برای تولید اسید فسفریک توسط فرآیند حرارتی اساسی هستند. فسفر زرد، هوا و آب لازم است.
این فرایند شامل 3 مرحله اصلی است:
(1) احتراق
(2) هیدراتاسیون
(3)هیدراته
در احتراق، فسفر بنیادی مایع در هوای محیط سوزانده می شود (اکسید می شود). محفظه احتراق در دمای 1650 تا 2760 درجه سانتیگراد (3000 تا 5000 درجه فارنهایت) برای تشکیل فسفر گرم می شود. سپس پنتا اکسید فسفر با H3PO4 رقیق یا آب هیدراته می شود. مایع اسید فسفریک قوی تولید می شود. با دمیستورهای افت فشار بالا انجام می شود. غلظت اسید فسفریک(H3PO4) تولید شده از فرآیند حرارتی معمولاً از 75 تا85 درصد است. این غلظت بالا برای تولید مواد شیمیایی با درجه بالا و سایر موارد مورد نیاز است. برای تولید محصول غیر کود گیاهان کارآمد حدود 99.9 درصد از عناصر اولیه را بازیابی می کنند. فسفر به عنوان اسید فسفریک سوخته است. منبع اصلی انتشار از فرآیند حرارتی غبار H3PO4 موجود در گاز از جریان هیدراتاتور است. اندازه ذرات غبار اسیدی از l.4 تا 2.6 میکرومتر است. به اندازه نیمی از P2O5 کل به عنوان ذرات اسید فسفریک مایع وجود دارد. گیاهان کارآمد با تجهیزات کنترل مختلف انگیزه اقتصادی دارند تا این تلفات احتمالی را کنترل کنند.تجهیزات کنترلی که معمولاً در فرآیند حرارتی فسفریک استفاده می شوند. گیاهان اسیدی شامل دستگاه های شستشوی ونتوری، جداکننده های سیکلونیک با حذف کننده های مه مش، سیم الیاف است. گیاهان اسید فسفریک برای پردازش چندین نوع سنگ فسفاته و به حداکثر رساندن بازده گیاه بسیار قابل تنظیم هستند.