El ácido fosfórico es una materia prima química importante, ampliamente utilizada en fertilizantes, alimentos, detergentes, metalurgia y otros campos. Sin embargo, el ácido fosfórico suele contener una variedad de impurezas, como iones metálicos, silicatos, fluoruros, etc. Estas impurezas afectarán la calidad y el rendimiento del ácido fosfórico, por lo que es necesario purificarlo.
Este blog describe principalmente la producción y el método de purificación del ácido fosfórico y el papel del carbón activado.
Método de producción de ácido fosfórico.
En la actualidad, existen dos métodos principales para la producción de ácido fosfórico: el método térmico y el método húmedo.
Producción térmica de ácido fosfórico.
La producción térmica de ácido fosfórico consiste en producir fósforo amarillo mediante el método de horno eléctrico y luego obtener ácido fosfórico industrial más puro mediante oxidación y absorción. El ácido fosfórico producido mediante este método tiene una alta pureza, pero el coste de producción también es relativamente alto. Se utiliza principalmente en campos con altos requisitos de pureza del ácido fosfórico.
Producción de ácido fosfórico húmedo.
La producción de ácido fosfórico húmedo consiste en descomponer el mineral de fosfato con ácidos fuertes como el ácido sulfúrico o el ácido clorhídrico, y obtener ácido fosfórico que contiene diversas impurezas después de la separación líquido-sólido. El ácido fosfórico húmedo tiene un bajo costo de producción y se utiliza principalmente para fabricar fertilizantes fosfatados. Si desea producir productos de fosfato de alta calidad, debe purificarlos aún más.
Método de purificación de ácido fosfórico.
Los principales métodos para la purificación del ácido fosfórico son el método de purificación química y el método de purificación física.
Método de purificación química.
El método de precipitación química consiste en agregar una cierta cantidad de precipitante químico al ácido fosfórico húmedo y, a través de una serie de reacciones individuales o reacciones sinérgicas, los iones de impureza forman precipitados que son insolubles en ácido fosfórico. Actualmente, las principales áreas de investigación son la defluoración, la desulfuración y la eliminación de iones metálicos.
Método de purificación física.
El método de adsorción física utiliza adsorbentes con alta energía libre superficial, como el carbón activado, para adsorber automáticamente impurezas orgánicas que reducen su energía superficial y luego purificar el ácido fosfórico húmedo mediante la separación de fases líquido-sólido. Los adsorbentes más utilizados son el carbón activado, los adsorbentes de silicio activado y la tierra de diatomeas.
¿Cómo purifica el carbón activado el ácido fosfórico?
El carbón activado juega un papel vital en la purificación del ácido fosfórico, especialmente en la producción de ácido fosfórico húmedo. El carbón activado tiene una estructura porosa muy desarrollada y una enorme superficie específica, lo que lo convierte en un excelente adsorbente. El siguiente es un proceso detallado de purificación de ácido fosfórico con carbón activado:
Adsorción de impurezas:
El ácido fosfórico húmedo contiene diversas impurezas orgánicas e inorgánicas. El carbón activado absorbe estas impurezas a través de la estructura de poros de su superficie. La alta energía libre superficial de la superficie del carbón activado le permite adsorber impurezas orgánicas que reducen la energía superficial, como aceite y pigmentos.
Eliminación de iones metálicos:
El ácido fosfórico de proceso húmedo a menudo contiene iones metálicos como zinc, cadmio, cobre y plomo. Las investigaciones han demostrado que el carbón impregnado puede eliminar eficazmente estos iones metálicos. Esto se logra mediante un proceso de difusión de iones, donde los iones metálicos son adsorbidos por los poros del carbón activado y se combinan con sulfuro de trifenilfosfina para formar un complejo estable, que luego se elimina.
Conclusión
Hay muchos tipos de impurezas en el ácido fosfórico de proceso húmedo y los diferentes campos de aplicación tienen diferentes requisitos de calidad para el ácido fosfórico. Se pueden seleccionar diferentes métodos de purificación según las necesidades reales. Si una sola tecnología de purificación no cumple con los requisitos de pureza del ácido fosfórico de calidad alimentaria o farmacéutica, se puede utilizar una combinación de dos o más tecnologías de purificación para aprovechar al máximo las ventajas de varias tecnologías de purificación.
La tecnología para purificar el ácido fosfórico está en constante desarrollo. Para obtener productos de ácido fosfórico de alta calidad, es fundamental elegir un método de purificación adecuado. Para obtener una solución adsorbente eficiente, Zhulin Carbon le proporcionará los mejores productos y servicios para ayudarle a mejorar la calidad del producto y lograr una mayor eficiencia de producción.