濕法生產是用無機酸分解磷礦粉,分離出粗磷酸,再經凈化后制得磷酸產品。濕法磷酸比熱法磷酸成本低20%~30%,經適當方法凈化后,產品純度可與熱法磷酸相媲美。濕法磷酸工藝處于磷酸生產的主導地位。
濕法磷酸工藝按其所用無機酸的不同可分為硫酸法、硝酸法、鹽酸法等。礦石分解反應式表示如下:
Ca5F(PO4)3+10HNO3 == 3H3PO4 + 5Ca(NO3)2 + HF ? (1-1)
Ca5F (PO4)3 + 10HCl == 3H3PO4 + 5CaCl2 + HF ? (1-2)
Ca5F(PO4)3+5H2SO4+ nH2O == 3H3PO4 + 5Ca SO4·nH2O +HF ? (1-3)
這些反應的共同特點是都能夠制得磷酸。但是,磷礦中的鈣生成什么形式的鈣鹽不盡相同,各有其特點。反應終止后,如何將鈣鹽分離出去,并能經濟地生產出磷酸則是問題的關鍵。
相應地,濕法磷酸的生產工藝可分為無水物法、半水法、二水法及半水-二水法等。其中,二水法由于技術成熟、操作穩定可靠、對礦石的適應性強等優點,在濕法磷酸工藝中居于主導地位。我國80%以上的磷酸都采用濕法磷酸二水法流程生產。二水法流程具有工藝簡單、技術成熟、對礦石種類適應性強的特點,特別適用于中低品位礦石,在濕法磷酸生產中居于統治地位。