Produzione di Acido Fosforico: Processi e Utilizzi Principali
L’acido fosforico, noto anche come acido tetraossofosforico (V), è impiegato principalmente per la produzione di fertilizzanti fosfatici. Oltre a ciò, trova impiego anche nella produzione di detersivi sintetici, mangimi animali e insetticidi. La sua formula chimica è H3PO4 e il fosforo in esso presente ha numero di ossidazione +5.
Il processo di produzione dell’acido fosforico può avvenire attraverso due principali metodi: il processo a umido, risalente al 1870, e il metodo termico. Nel processo a umido, l’acido fosforico viene ottenuto attraverso l’attacco con acido solforico di fosfati naturali, la successiva separazione per filtrazione dell’acido fosforico dal solfato di calcio formatosi e la concentrazione dell’acido stesso al livello desiderato.
Invece, il metodo termico richiede la riduzione dei fosfati a fosforo, seguita dalla combustione del fosforo a pentossido di fosforo e l’assorbimento di questo con acqua per ottenere l’acido concentrato.
La produzione con il metodo a umido rappresenta la maggior parte dell’acido fosforico utilizzato per la produzione di fertilizzanti, mentre quello prodotto termicamente è impiegato soprattutto per prodotti di qualità come prodotti alimentari e detergenti che richiedono una elevata purezza.
Il processo di produzione con il metodo a umido si basa su varie reazioni chimiche e necessita di condizioni operative specifiche per la precipitazione del solfato di calcio in una forma facilmente filtrabile. La produzione di acido fosforico con il metodo termico richiede invece quattro stadi fondamentali, quali la combustione del fosforo, l’idratazione del pentossido di fosforo, il recupero del pentossido di fosforo dalle nebbie e la dearsenificazione del prodotto finale.
Nel complesso processo di produzione, è necessario prestare attenzione a diversi parametri operativi, quali la quantità di acido solforico in eccesso e la concentrazione dell’acido fosforico. Dopo la fase di produzione, l’acido fosforico necessita di un trattamento per eliminare il contenuto di arsenico, specialmente se destinato all’industria alimentare. Questo trattamento avviene tramite l’uso di idrogenosolfuro di sodio, che permette di ottenere un acido fosforico di alta purezza.
In conclusione, la produzione di acido fosforico richiede processi chimici complessi e specifiche condizioni operative per ottenere un prodotto di qualità, adatto a svariate applicazioni industriali.