磷酸

产品介绍

磷酸又称 正磷酸(分子结构式H3PO4),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℃,比重1.70,高沸点酸,可与水以任意比互溶,沸点213℃时(失去1/2水),则生成焦磷酸。浓磷酸在瓷器中加热时有侵蚀作用。有吸湿性,密封保存。市售磷酸是含H3PO482%的黏稠状的浓溶液。

用途:湿法磷酸主要用于制造各种磷酸盐,如磷酸铵、磷酸二氢钾、磷酸氢二钠、磷酸三钠等和缩合磷酸盐类。精制磷酸用于制饲料用磷酸氢钙。用于金属表面磷化处理,配制电解抛光液和化学抛光液用于铝制品的抛光。医药工业用于制造甘油磷酸钠、磷酸铁等,也用于制造磷酸锌作为牙科补牙黏合剂。用作酚醛树脂缩合的催化剂,染料及中间体生产用的干燥剂。印刷工业用于配制揩去胶印彩印版上污点的清洗液。还用于配制火柴梗浸渍液。冶金工业用于生产磷酸耐火泥,提高炼钢炉寿命。是橡胶浆料的凝固剂及生产无机黏结剂的原料。涂料工业用作金属防锈漆。

 

 

常见工艺路线

工业生产方法有湿法和热法。

(1)湿法。制得磷酸浓度较低,而且含杂质较多,需要进行净化。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,按其生产工艺分为“二水物”流程、“半水物”流程、“无水物”流程,其中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。

(2)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。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。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。

 

市场发展趋势分析  

根据《2021年中国磷酸行业分析报告-行业竞争格局与运营商机前瞻》显示,目前,我国磷酸制备工艺分为湿法工艺和热法工艺。其中,湿法磷酸下游主要应用于磷肥、工业级磷酸和磷酸盐,占比40%;热法磷酸下游主要应用于电子级、食品级磷酸和磷酸盐,占比60%。随着环保监管日趋严格,一些污染较重的小规模磷酸企业清洁化生产转型困难,率先停产或退出,进而导致近几年磷酸有效产能明显下滑。根据数据显示,2020年我国磷酸有效产能为381.9万吨/年,截至2021年9月磷酸有效产能为333.5万吨/年。在应用领域,目前磷酸主要用于制药、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。具体从应用占比来看,根据数据显示,磷酸下游产品主要是肥料,占比达62%,其次为磷酸盐,占比达31%。

2020年以来,磷酸价格呈现稳步上扬走势。磷肥以磷为主要养分的肥料,其原料主要为磷酸。2016-2020年,我国磷肥行业产量整体呈下降趋势,其主要原因是由于国家环保政策因素影响。根据数据显示,2019年我国磷肥产量达1308.4万吨,预计2022年我国磷肥产量可达1220.5万吨,磷酸行业有极大发展前景。

 

生产企业

施可丰化工股份有限公司
山东侨昌化学有限公司
山东明瑞化工集团有限公司
山东振华工业股份有限公司

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2022-03-18 11:59

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