معالجة حامض الفوسفور بعد التصنيع بالطريقة الرطبة 

هناك معالجة رئيسية لإنتاج حمض الفوسفور بالطريقة الرطبة يستخدم فيها حمض الكبريت ، كما نرى في الصورتين1  ‏- 1 ‏و 1- 2 ‏. وفيما يلي التفاعلين الاساسيين :

CaF₂.3Ca₃(PO₄)₂ + 10H₂SO₄ + 20H₂O   →  10CaSO4.2H₂O + 2HF­ + 6H₃PO₄  

‏أو بإيضاح اكثر تبسيطاً :

Ca₃(PO₄)₂ + 3H₂SO₄ + 6H₂O → 2H₃PO₄ + 3CaSO₄.2H₂O

تهتضم الصخور الفوسفاتية الخام ، او المكلسة احياناً ، بحمض الكبريت للحصول ‏على حمض نقي اخضر . ويتراوح زمن البقاء من 1.5 ‏- 12 ‏ساعة ، ويتم تكييف الشروط لإنتاج بلورات جبسية بمكن ترشيحها بسرعة . ويبرد التفاعل باستخدام مبرد بالتفريغ الهوائي ( ومضي ) . يرشح مزيج التفاعل باستخدام مرشحاً بيرد برايون .

Bird Prayon ذات الانية القلابة التي تظهر في الصورة 1 ‏- 2 ‏. نحصل بهذه المعالجة على حمض 28 ‏- 32 ‏% الذي يتوجب بعد ذلك تركيز لمعظم الاستخدامات ‏وهناك طريقه اخري هي المعالجة بمفاعل حمض الفوسفور ذي الحرارة الثابتة لسوينسون Swenson ‏وهو عبارة عن مبلور أحادي بالتفريغ . من فوائد هذه الطريقة : تخفيض كلفة رأس المال ، وفوائد استهلاكية ، وتكاليف الصيانة ، والمردود العالي للتشغيل مع تحسين استرجاع P2O5 ‏.

‏

الصورة 1 ‏- 1 ‏. تصنيع حمض الفوسفور بالطرقة الرطبة ، باستخدام مرشحات بيرد برايون ذات انية الفسل القلابة . يبلغ المردود الاجمالي 94 ‏- 98 % ‏وينتج حمضا بتركيز 30 ‏- 32 % ‏لـ P₂O₅ ‏.

‏واختبرت مؤخراً فكرة انتاج سلفات الكلسيوم نصف هيدرات . H₂O ½ CaSO₄  بدلاً من الهيدرات الثنائية dehydrate العادية .

‏ويكمن عيبها في كون الهيدرات النصفية غير مستقرة وقد تتجمد في الانابيب ، ولكن اكبر فائدة لهذه الطريقة هي انتاج حمض 42 ‏- 50 ‏% ‏بشكل مباشر دون مرحلة التبخير المكلفة التي تستخدم عند انتاج الهيدرات الثنائية . الحمض من الصنف التجاري هو 54 %

‏يستخدم جميع المنتجين تقريباً في الولايات المتحدة طريقة الهيدرات الثنائية . وفي عام 1981 ‏كان هناك منتج واحد فقط يستخدم طريقة الهيدرات النصفية ، ولكن مع استمرار ارتفاع تكاليف الطاقة ، ظن ان مزيداً من المصانع سوف تستخدم طريقة الهيدرات النصفية . يصل الوفر في الطاقة الكامنة الى 2.3 ‏- 3.5 GJ / طن .

‏ومعالجة هفا Haifa هي طريقة اخرى لإنتاج الحمض بالمعالجة الرطبة .

‏الصورة 1 ‏- 2 ‏. مرشحة بيرد برامون ذات الانية القلابة لتصنيع حمض الفوسفور . تدخل التغذية باستمرار الى الآنية المتصلة بمصدر تفريغ ( الضغط ) . يدور الاطار الدوار الذى يدعم الانية بحيث يتحرك كل اناء على التوالي تحت العدد الذي نريده من المغاسل . وبعد اخر غسل ، يجفف السائل تماماً ، ويحرر المفرغ (الضغط) ، ويقلب الوعاء بمقدار 180 ‏. فسقط القرص ، وينزع بنفخة عكسية من الهواء عبر وسط الترشيح ، الذى يتم بعد ذلك تنظيفه بوساطة رشاش عالي الضغط والاناء ما يزال مقلوباً . وبعدئذ ينظف وسط الترشيح ومنطقة الصرف بالمفرغ ، ويعاد الاناء الى وضعة التغذية.

  ويستخدم فيها (1) حمض كلور الماء للتحميض ( بزيادة طفيفة لمنع تشكل فوسفات احادي الكلسيوم ) ، و(2‏) مذيب عضوي ( كحولات C3 او C4) لاستخلاص حمض الفوسفور ، و(3) الماء لانتزاع حمض الفوسفور ( بكمة قليلة من المذيب وحمض كلور الماء) ، والتركيز لإزالة الكميات البسيطة من المذيب وحمض كلور الماء ولإعطاء ناتج عالي الدرجة.

‏طورت هذه المعالجة في اسرائيل واستخدمت في اليابان والولايات المتحدة . ولكن الزيادة الاخيرة المثيرة في اسعار الكبريت ( من 70 ‏دولاراً الى 140 ‏دولاراً للطن المتري بن 1979 ‏و 1981) اعاد الاهتمام بالمعالجة بحمض النتريك ، من اجل حمض الفوسفور والسوبر فوسفات .