Модели ХТС. 
Технология получения фосфорной кислоты

Химическая модель Разложение фосфата при избытке ионов кальция в растворе происходит с образованием фосфополугидрата и монокальцийфосфата (МКФ):

Са5 (РО4) 3 °F + 5H2SO4 + 2,5H2O ® 3H3PO4 + 5CaSO4Ч0,5H2O + HF.

Са5 (РО4) 3 °F + 7H3PO4 ® 5Ca (H2PO4) 2 + HF.

Далее, при снижении содержания ионов кальция в фосфорной пульпе, идет взаимодействие МКФ с черной кислотой с перекристаллизацией крупнокристаллических форм полугидрата сульфата кальция:

5Ca (H2PO4) 2 + H2SO4 + 0,5H2O ® CaSO4Ч0,5H2O + 3H3PO4.

Технологическая схема

• 1 ленточный конвейер; 2 — бункер; 3 — элеватор; 4 — весовой дозатор;
• 5 экстракторы с мешалками; 6,7 — напорные баки; 8 — щелевой расходомер;
• 9 карусельный вакуум-фильтр

В полугидратном процессе фосфатное сырье, фосфорная кислота и ретурная пульпа попадают в первый из двух каскадно расположенных реакторов 5 первой монокальцийфосфатной стадии процесса. В двух реакторах этой стадии при температуре 90−95°С в течение 1,2−1,7 ч фосфат разлагается 3,5−4,0 кратным (в расчете на образование Са (Н3РО4) 2) избытком фосфорной кислоты. По истечении указанного времени на выходе из второго реактора коэффициент разложения фосфата достигает 98−99%. В последующих трех реакторах 5 происходит экстракция фосфорной кислоты при взаимодействии вводимой в третий реактор серной кислоты и находящегося в пульпе монокальцийфосфата в присутствии второго фильтрата, поступающего с фильтра. Процесс идет очень быстро при температуре 95−100°С и при отсутствии в жидкой фазе свободной серной кислоты. Применение определенных способов подачи реагентов, способствующих минимизации возникающих в объеме реакционной пульпы градиентов температуры и концентраций, обеспечивает также минимальные значения величин пресыщения жидкой фазы по сульфату кальция. Такие меры позволяют выделять полугидрат в виде изометричных, близких к сферической форме кристаллов, сросшихся в агрегата диаметром до 100 мкм. Пульпа, содержащая в жидкой фазе 45−50% Р2О5, делится на два потока: один (2/3 пульпы) возвращают в экстрактор, а второй (1/3 пульпы) направляют на разделение на карусельном вакуум-фильтре 9. Продукционную кислоту частично возвращают в процесс, осадок фосфополугидрата промывают водой противотоком.