กรดฟอสฟอริก (H₃PO₄) ผลิตขึ้นเป็นหลักผ่านกระบวนการทางอุตสาหกรรมหลักสองประการ:กระบวนการแบบเปียกและกระบวนการทางความร้อน.
การกระบวนการแบบเปียกเป็นวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายทั่วโลก โดยเฉพาะในการผลิตกรดฟอสฟอริกสำหรับปุ๋ย
วัตถุดิบ:
หินฟอสเฟต (ส่วนใหญ่ประกอบด้วยแคลเซียมฟอสเฟต)
กรดซัลฟิวริก (H₂SO₄)
น้ำ
ปฏิกิริยา:
หินฟอสเฟตทำปฏิกิริยากับกรดซัลฟิวริกและน้ำเพื่อสร้างกรดฟอสฟอริกและยิปซัม (แคลเซียมซัลเฟตไดไฮเดรต) เป็นผลพลอยได้
ปฏิกิริยาเคมี:
การกรอง:
ยิปซัมจะถูกแยกออกจากกรดฟอสฟอริกที่เป็นของเหลว
ความเข้มข้น:
สารละลายกรดฟอสฟอริกจะถูกทำให้เข้มข้นโดยการระเหยจนได้ความเข้มข้นตามต้องการ
ส่วนใหญ่ใช้ในอุตสาหกรรมปุ๋ย
ความบริสุทธิ์ต่ำ มีสิ่งเจือปน เช่น ฟลูออไรด์ และโลหะหนัก
คุ้มค่าสำหรับการผลิตในปริมาณมาก
การกระบวนการทางความร้อนผลิตกรดฟอสฟอริกที่มีความบริสุทธิ์สูงมาก เหมาะสำหรับอุตสาหกรรมอาหาร ยา และอิเล็กทรอนิกส์
วัตถุดิบ:
ฟอสฟอรัสธาตุ (P₄)
อากาศ (ออกซิเจน)
น้ำ
การเผาไหม้:
ฟอสฟอรัสธาตุจะถูกเผาไหม้ในอากาศเพื่อสร้างฟอสฟอรัสเพนทอกไซด์ (P₂O₅)
ปฏิกิริยาเคมี:
การเติมน้ำ:
ฟอสฟอรัสเพนทอกไซด์ทำปฏิกิริยากับน้ำเพื่อสร้างกรดฟอสฟอริก
ปฏิกิริยาเคมี:
การชำระล้าง:
กรดจะถูกทำให้บริสุทธิ์เพื่อกำจัดสิ่งสกปรกที่ตกค้าง
ผลิตกรดฟอสฟอริกที่มีความบริสุทธิ์สูง (เกรดอาหาร เกรดอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เกรดเภสัชกรรม)
ต้นทุนการผลิตสูงขึ้นเนื่องจากการใช้ฟอสฟอรัสธาตุและพลังงาน
นิยมใช้เมื่อต้องการคุณภาพที่เข้มงวด
| ด้าน | กระบวนการแบบเปียก | กระบวนการทางความร้อน |
|---|---|---|
| ความบริสุทธิ์ | สื่อ (ใช้ในอุตสาหกรรม) | สูง (อาหาร, ยา, การใช้เครื่องใช้ไฟฟ้า) |
| ค่าใช้จ่าย | ต่ำกว่า | สูงกว่า |
| การใช้งานหลัก | ปุ๋ย, การใช้ในอุตสาหกรรม | การใช้งานที่มีความบริสุทธิ์สูง |
| ผลิตภัณฑ์พลอยได้ | ยิปซัม | น้อยที่สุด |
กลับสู่ด้านบน