Page 64 - 6659

Термічний спосіб одержання Н 3РО 4 заснований на відновленні фосфору з фосфатів в
електродугових печах за допомогою вуглецю (коксу) і флюсу (SiО 2) при температурі
ос
1400-1600 :
Са 3(РО 4) 2 + 5С + 2SiО 2 = Р 2 + 5СО + Са 3Si 2О 7 + Q(виділяється)

Процес супроводжується побічними реакціями, найважливіші з яких:
Са 3(РО 4) 2 + 8С = Са 3Р 2 + 8СО

Са 3Р 2 + 6С = 3СаС 2 + Р 2
2Са 2 + Si 2 = 2СаО + SiF 4↑

Fe 2O 3 + 3C = 2Fe + 3CO
3Fe + P 2 = Fe 3P 2

У газову фазу переходить 60% фтору, що міститься в сировині (у вигляді СаF 2 або SiF 4
з домішкою НF).
3
На 1т фосфору, одержуваного в електропечі утворюється до 4000м газу, що містить,
об’єм. %:
- Р – 6-10,
3
- СО – 70-80, (з домішками N 2, H 2, CO 2, H 2S, SiF 4, PH 3 (фосфін ГДКсс=0,001мг/м ),
- ферофосфор – 0,1-).5т (70-73%Fe, 24%Р),
- пил – 0,05-0,35т,
- силікатного шлаку 7,5-11т (силікати й оксиди Ca, Mg, Al, Fe),
3
- від5 до 120 г/м полідисперсного пилу.
Отриманий фосфор возгоняють, спалюють:

2Р 2 + 5О 2 = 2Р 2О 5 + Q(виділяється)
і гідратують оксид з одержанням кислоти:

Р 2О 5 + 3Н 2О = 2Н 3РО 4 + Q(виділяється)
При спалюванні 1кг Р виділяється 24,6 МДж тепла, при гідратації – ще 3МДж. У
процесі гідратації утворюється туман Н 3РО 4.

На одному підприємстві по одержанню фосфорної кислоти одержують до 2млн.т на рік
шлаків.

Для виробництва 1т фосфору потрібні:
- фосфорит (21,5% Р), т – 12,
- кварцит (95% SiО 2), т – 0,5-1,0,
- кокс, т – 1,5,
- електроенергія, кВт*год – 15500 = 15,5МВт*год,
3
- природний газ, м – 100.
При цьому одержують у вигляді відходів:
- шлак, т – 10-11,
- ферофосфор, кг – 40-100,
3
- грубний газ (СО), м – до 4000.
Для одержання 1т 100% термічної Н 3РО 4 потрібні:

- Р, т – 0,32,
- пара, МДж – 1,02,
- електроенергія, кВт*год – 120,
3
- вода – 200м .

64