Proceso y reactor para producir ácido fosfórico
TecnologíaReactor y proceso en el que la roca fosfórica molida se alimenta a un reactor rotativo que opera entre 200 a 800°C el cual tiene en su interior bolas o barras las de acero inoxidable o cerámica que al girar continuamente el reactor remueven la capa de sulfato de calcio y fluorita formada sobre las partículas, permitiendo que el SO3 reaccione con el total de la roca fosfórica y así extraer virtualmente el 100% del fósforo. Los gases de salida conteniendo el P2O5 gaseoso se hacen reaccionar con agua para así formar el ácido fosfórico de la concentración deseada.
Qué problema resuelve esta capacidad
El proceso tradicional permite extraer hasta cerca del 94% del fósforo contenido en la roca como H3PO4, sin embargo, en la práctica solo el 85-90% se recupera finalmente como H3PO4 ya que la gran cantidad de sulfato de calcio hidratado que se forma (yeso, CaSO4 · 2H2O) atrapa entre el 12 al 18% del H3PO4 formado. Este producto llamado también fosfo-yeso (phosphogypsum) representa un serio y generalizado problema ambiental, y requiere un extensivo lavado con agua del queque sólido, lo que genera soluciones diluídas en H3PO4 (4 a 8%) que se deben decantar en piscinas, requiriéndose cerca de 3000 metros cuadrados de piscinas por tonelada de H3PO4 recuperado. Además, estas soluciones diluidas no son comerciales, y requieren concentrarlas evaporando el agua contenida hasta llegar a 32-46% de H3PO4, lo cual es de alto costo de equipamiento y operación. Otro problema de este proceso es la generación de ácido fluorhídrico (HF) gaseoso el cual es altamente corrosivo y tóxico por lo que requiere su captación, neutralización y depositación del producto sólido.
Cuáles son las ventajas competitivas de esta capacidad
* Produce ácido fosfórico de cualquier concentración, no requiriendo evaporar soluciones para concentrarlo. * Recupera sobre el 95% del fósforo contenido en la apatita. * No genera ácido fluorhídrico gaseoso (HF), ya que el fluor permanece en el residuo sólido como fluoruro de calcio, CaF2. * El reactor requerido se puede calentar directamente empleando hidrógeno verde, el que además genera el agua requerida para formar directamente el ácido fosfórico. * El proceso puede emplear apatita de baja ley, como las existentes en Chile en Caldera. * El producto sólido residual es sulfato de cobre anhidro, (CaSO4) y puede tener aplicación en la industria del cemento. * No requiere de ácido sulfúrico, sino de SO3 que es obtenido por catálisis de SO2 con aire.
Qué más deberías saber sobre esta capacidad
TRL 5
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