מפעל לייצור חומצה זרחתית

חומצה זרחתית (חומצה אורתופוספורית, חומצה מונו-פוספורית או חומצה זרחתית(V)) היא תרכובת מוצקה חסרת צבע, חסרת ריח ומכילה זרחן ואי-אורגנית עם הנוסחה הכימית H₃ת.ז₄. זה נפוץ כתמיסה מימית של 85%, שהיא נוזל סירופ חסר צבע, חסר ריח ולא נדיף.

חומצה זרחתית היא כימיקל חשוב עם מגוון רחב של יישומים. הוא נמצא בשימוש הנפוץ ביותר בתעשיות הבאות:

• חקלאות: השימוש הדומיננטי בחומצה זרחתית הוא לדשנים (DAP, MAP, SPA, TSP וכו'...), המספק זרחן חיוני לגידול צמחים.
• מזון ומשקאות: חומצה זרחתית משמשת כחומר חומצה במזון ומשקאות, והיא פועלת גם כחומר משמר ומשפר טעם.
• תרופות: חומצה זרחתית משמשת לייצור מגוון רחב של תרופות, כולל ויטמינים, מינרלים וסותרי חומצה.
• מתכות: חומצה זרחתית משמשת בתעשיית עיבוד המתכת להסרת חלודה ואבנית ממשטחי מתכת.
• אנרגיה חדשה: סוללת ליתיום ברזל פוספט (LFP) היא אחת מסוללות החשמל המרכזיות לרכבי אנרגיה חדשים כיום, וחומצה זרחתית היא חומר גלם מרכזי לייצור חומרי קתודה. עם התפתחות אנרגיה חדשה, הביקוש לחומצה זרחתית ופוספטים עולה במהירות.
• יישומים אחרים: חומצה זרחתית משמשת גם במגוון יישומים אחרים, כולל טיפול במים, ייצור חומרי ניקוי ומעכבי בעירה.

השיטות המסחריות המשמשות לייצור חומצה זרחתית (H₃ת.ז₄) כוללים תהליך רטוב, תהליך תרמי ותהליך כבשן יבש. תהליך רטוב הוא הטכנולוגיה המיושמת ביותר לייצור חומצה זרחתית.

בתהליך הרטוב מטפלים בחומצה גופרתית במינרל המכיל פוספט כמו סידן הידרוקסיאפטיט ופלואורפטיט. סידן גופרתי (גבס, CaSO4) הוא תוצר לוואי, אשר מוסר כפוספוגבס. גז מימן פלואוריד (HF) מוזרם לתוך מקרצף רטוב (מים) המייצר חומצה הידרופלואורית. בחר תנאי הפעלה מתאימים, הסידן סולפט יושקע בצורת דיהידראט או המיהידראט. נכון לעכשיו, עבור יותר מ-85% מכשיר חומצה פוספט בתהליך רטוב, סידן סולפט שקע בצורת דו-הידראט ותמיסת החומצה הזרחתית הגולמית מכילה בדרך כלל 23-33% P₂O₅ (32–46% H₃ת.ז₄). ניתן לרכז אותה כדי לייצר חומצה זרחתית מסחרית, המכילה כ-54-62% P₂O₅ (75–85% H₃ת.ז₄). מטוהר יותר על ידי הסרת תרכובות של ארסן וזיהומים אחרים שעלולים להיות רעילים, זה יכול לשמש לייצור חומצת פוספט בדרגה תעשייתית ובדרגת מזון.