תהליך ייצור של אשלגן דימימן פוספט

May 17, 2024

השאר הודעה

ישנן שיטות ייצור רבות לאשלגן דימימן פוספט, שניתן לסכם באופן גס כשיטת נטרול, שיטת מיצוי, שיטת חילופי יונים, שיטת פירוק כפול, שיטה ישירה, שיטת התגבשות ושיטת אלקטרוליזה. בסין, שיטת הנטרול מקובלת בתהליכי ייצור, ואחריה שיטת מיצוי אורגנית, שיטת פירוק כפול ושיטת חילופי יונים.


שיטת ניטרליות:
שיטת הנטרול היא הכנת תמיסה של 30% של אשלגן קאוסטי או אשלגן פחמתי ולשלוח אותה לנטרול. תוך כדי ערבוב הוא מנוטרל בעזרת תמיסת חומצה זרחתית 50%. הטמפרטורה נשלטת ב-80-100 מעלות וה-pH הוא 4-5. המוצר המנוטרל מסונן, מרוכז, מקורר, מתגבש, צנטריפוגה ומייבש לקבלת המוצר המוגמר. משקה האם בהתגבשות מוחזר למדור הריכוז לשימוש חוזר. זרימת התהליך של הפקת אשלגן דימימן פוספט בשיטת הניטרול מוצגת באיור 1 (השמטה), ומשוואת התגובה הכימית שלו היא:
H3PO4 +KOH=KH2PO4 + H2O
2H3PO4 +K2CO3=2KH2PO4 + H2O + CO2↑
המאפיינים של שיטת הנטרול הם זרימת תהליך קצר, טכנולוגיה בוגרת, ציוד מועט, איכות מוצר גבוהה, צריכת אנרגיה נמוכה והשקעה נמוכה. בשיטה זו משתמשים בחומצה זרחתית תרמית ואשלגן הידרוקסיד כחומרי גלם, בעלי עלויות ייצור גבוהות וקשה ליישום בחקלאות. הוא משמש בעיקר לייצור מזון, תרופות ופוספט אשלגן דימימן בדרגה תעשייתית. בעתיד, התשואה של שיטה זו תקטן משמעותית, אך אין כיום שיטות אחרות שיכולות לזעזע את מעמדה הדומיננטי בתעשיית המזון. נכון לעכשיו, כושר הייצור של אשלגן דימימן פוספט בשיטת הניטרול בסין מהווה למעלה מ-90% מכלל כושר הייצור.


שיטת מיצוי:
שיטות המיצוי מחולקות למיצוי אורגני ומיצוי אנאורגני. נכון להיום, השיטה המתועשת היא מיצוי אורגני.
מיצוי אורגני היא שיטה לשימוש סלקטיבי בממיסים אורגניים למיצוי והפרדה של אשלגן דימימן פוספט על בסיס מאפייני המסיסות השונים של ממיסים אורגניים עבור תרכובות שונות. הוא מיוצר על ידי תגובה של אשלגן כלורי וחומצה זרחתית בממס אורגני מתאים (S), והחומצה הידרוכלורית שנוצרת כמעט מופקת לתוך הממס האורגני. לאחר הפרדת הפאזות וההפרדה, מתגבש אשלגן דימימן פוספט מהפאזה המימית, והתוצר אשלגן דימימן פוספט מתקבל בכביסה וייבוש. לאחר ההפרדה, נוזל האם ממוחזר לשימוש; חומצה הידרוכלורית מופקת מהפאזה האורגנית על ידי חומר הפשטה, אשר ממוחזר במהלך התהליך.


שיטת החלפת יונים:
תמיסת אשלגן כלורי משמשת לספיחת K+ מהתמיסה דרך שרף חילופי קטונים מבוסס סטירן. לאחר מכן, תמיסת אמוניום דימימן פוספט מוחלפת דרך שרף כדי להשיג תמיסת אשלגן דימימן פוספט. תמיסת ההזנה מרוכזת, מקוררת, מתגבשת, צנטריפוגה ומיובשת לקבלת המוצר המוגמר אשלגן דימימן פוספט. משקה האם בהתגבשות מוחזר למדור הריכוז לשימוש חוזר.