磷酸是重要的化學原料,廣泛應用於化肥、食品、洗滌劑、冶金等領域。但磷酸中常含有多種雜質,如金屬離子、矽酸鹽、氟化物等,這些雜質會影響磷酸的品質和性能,因此需要純化。
本部落格主要介紹磷酸的生產和純化方法,以及活性碳的作用。
磷酸生產方法
目前磷酸的生產方法主要有兩種:熱法和濕法。
熱法磷酸生產
熱法磷酸生產是採用電爐法生產黃磷,再經氧化、吸收得到較純的工業磷酸。這種方法生產的磷酸純度較高,但生產成本也比較高。主要用於對磷酸純度要求較高的領域。
濕式磷酸生產
濕式磷酸生產是用硫酸或鹽酸等強酸分解磷礦石,液固分離後得到含有各種雜質的磷酸。濕式磷酸生產成本較低,主要用於製造磷肥。如果想要生產出高品質的磷酸鹽產品,就需要進一步的純化。
磷酸純化方法
磷酸純化的主要方法有化學純化法和物理純化法。
化學純化法
化學沉澱法是在濕磷酸中加入一定量的化學沉澱劑,透過一系列單一反應或協同反應,使雜質離子形成不溶於磷酸的沉澱物。目前主要研究方向為脫氟、脫硫和去除金屬離子。
實體淨化法
物理吸附法是利用活性碳等表面自由能較高的吸附劑自動吸附降低其表面能的有機雜質,然後透過液固相分離純化濕磷酸。最常用的吸附劑是活性碳、活性矽吸附劑和矽藻土。
活性碳如何淨化磷酸
活性碳在磷酸純化中,特別是在濕法磷酸生產中起著至關重要的作用。活性碳具有高度發達的孔隙結構和巨大的比表面積,使其成為優良的吸附劑。以下為活性碳淨化磷酸的詳細流程:
雜質吸附:
濕磷酸含有各種有機和無機雜質。活性碳透過其表面的孔隙結構吸附這些雜質。活性碳表面的高表面自由能使其能夠吸附降低表面能的有機雜質,例如油和顏料。
金屬離子的去除:
濕式磷酸通常含有鋅、鎘、銅和鉛等金屬離子。研究表明,浸漬碳可以有效去除這些金屬離子。這是透過離子擴散過程實現的,其中金屬離子被活性碳的孔吸附並與三苯基硫化膦結合形成穩定的絡合物,然後將其除去。
結論
濕式磷酸中雜質種類較多,不同的應用領域對磷酸的品質要求不同。可依實際需要選擇不同的淨化方法。如果單一的純化技術無法滿足食品級或醫藥級磷酸純度的要求,可以採用兩種或多種純化技術的組合,以充分發揮各種純化技術的優勢。
磷酸純化技術不斷發展。為了獲得高品質的磷酸產品,選擇合適的純化方法至關重要。對於高效的吸附劑解決方案,竹林炭素將為您提供最好的產品和服務,幫助您提高產品質量,並實現更高的生產效率。