Filiera acido fosforico wet
Phosphoric acid wet process pipeline
Filiera acido fosforico via wet process: attacco di roccia fosfatica con acido solforico per produrre H3PO4 e fosfogesso (CaSO4·2H2O) come sottoprodotto, seguito da concentrazione per evaporazione. Intermedio essenziale per fertilizzanti DAP/MAP.
Diagramma di flusso
flowchart LR
rockMilling["macinazione roccia"]
sulfuricAttack["attacco solforico"]
filtrationAndWashing["filtrazione e lavaggio"]
fluorideScrubbing["abbattimento fluoro"]
filtrationAndWashing --> fluorideScrubbing
s_fluorapatite(["fluorapatite"]):::role_rawMaterial
s_fluorapatite --> rockMilling
s_milledPhosphateRock(["roccia fosfatica macinata"]):::role_intermediate
rockMilling --> s_milledPhosphateRock
m_fluorapatiteMine[/"⛏️ miniera di roccia fosfatica (fluorapatite sedimentaria)"/]:::role_mine
m_fluorapatiteMine -.-> rockMilling
s_milledPhosphateRock --> sulfuricAttack
s_sulfuricAcid(["acido solforico"]):::role_rawMaterial
s_sulfuricAcid --> sulfuricAttack
s_water(["acqua"]):::role_byproduct
s_water --> sulfuricAttack
s_phosphoricAcidSlurry(["slurry acido fosforico"]):::role_intermediate
sulfuricAttack --> s_phosphoricAcidSlurry
s_hydrogenFluoride(["acido fluoridrico"]):::role_byproduct
sulfuricAttack -.-> s_hydrogenFluoride
s_siliconTetrafluoride(["tetrafluoruro di silicio"]):::role_byproduct
sulfuricAttack -.-> s_siliconTetrafluoride
s_gypsum(["CaSO4·2H2O"]):::role_byproduct
sulfuricAttack -.-> s_gypsum
s_hydrofluoricAcid(["acido fluoridrico"]):::role_byproduct
sulfuricAttack -.-> s_hydrofluoricAcid
s_phosphogypsum(["solfato di calcio"]):::role_waste
sulfuricAttack -.-> s_phosphogypsum
s_phosphoricAcidSlurry --> filtrationAndWashing
s_water --> filtrationAndWashing
s_phosphoricAcid(["acido fosforico"]):::role_finalProduct
filtrationAndWashing --> s_phosphoricAcid
filtrationAndWashing --> s_gypsum
filtrationAndWashing -.-> s_phosphogypsum
s_hydrogenFluoride --> fluorideScrubbing
s_siliconTetrafluoride --> fluorideScrubbing
s_water --> fluorideScrubbing
s_hydratedLime(["calce idratata"]):::role_rawMaterial
s_hydratedLime --> fluorideScrubbing
s_hydrofluoricAcid --> fluorideScrubbing
s_fluosilicicAcid(["acido fluosilicico"]):::role_finalProduct
fluorideScrubbing --> s_fluosilicicAcid
s_fluorite(["fluorite"]):::role_byproduct
fluorideScrubbing -.-> s_fluorite
fluorideScrubbing -.-> s_water
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classDef role_finalProduct fill:#e8ffe8,stroke:#0a7,color:#030
classDef role_intermediate fill:#f0f0f0,stroke:#666,color:#333
classDef role_byproduct fill:#fff4e0,stroke:#cc7a00,color:#642
classDef role_waste fill:#fae8e8,stroke:#888,stroke-dasharray:3 3,color:#444
classDef role_utility fill:#e0f7f7,stroke:#06c8c8,color:#033
classDef role_catalyst fill:#fde0f0,stroke:#cc3399,color:#506
classDef role_mine fill:#f5e6d3,stroke:#8b5a2b,color:#3d2e15,stroke-width:2px
materia prima
prodotto finale
intermedio
sottoprodotto
scarto
utility
catalizzatore
⛏️ miniera
--> consumes/produces · -.> byproduct/waste/catalyst/recycle/mine
Unit Operation
🧪 = ha reazione bilanciata · ⚙️ = solo fisica
| Operazione | Consuma | Produce | Catalizzatore | Equipment | CO₂eq | Resa |
| ⚙️ macinazione roccia |
fluorapatite | roccia fosfatica macinata |
— | mulino a sfere, miniera di roccia fosfatica (fluorapatite sedimentaria) |
— | 0.99 |
| 🧪 attacco solforico |
roccia fosfatica macinata, acido solforico, acqua | slurry acido fosforico |
— | — |
0.35 | 0.95 |
| ⚙️ filtrazione e lavaggio |
slurry acido fosforico, acqua | acido fosforico, CaSO4·2H2O |
— | — |
0.05 | 0.97 |
| 🧪 abbattimento fluoro |
acido fluoridrico, tetrafluoruro di silicio, acqua, calce idratata, acido fluoridrico | acido fluosilicico |
— | — |
— | 0.90 |
Reazioni chimiche bilanciate
| Operazione | Equazione bilanciata | ΔH |
| attacco solforico |
Ca5(PO4)3F + 5 H2SO4 + 10 H2O -> 3 H3PO4 + 5 CaSO4·2H2O + HF |
-150.0 kJ/mol |
| abbattimento fluoro |
2 HF + Ca(OH)2 -> CaF2 + 2 H2O |
-140.0 kJ/mol |
Ruolo delle sostanze in questa filiera
Condizioni operative
| Operazione | Temperatura | Pressione | Atmosfera |
| macinazione roccia |
15–60 °C | atm | ossidante |
| attacco solforico |
70–85 °C | atm | ossidante |
| filtrazione e lavaggio |
60–80 °C | atm | — |
| abbattimento fluoro |
40–70 °C | atm | — |
Input energetici
| Operazione | Forma | Energia specifica |
| macinazione roccia |
elettrica | 0.05 MJ/kg |
| attacco solforico |
chimica | -0.6 MJ/kg |
Supply chain inter-filiera
⬅ Materie prime/intermedi forniti da altre filiere
- calce idratata ← Filiera calce idratata, Filiera soda Solvay
- acido fluoridrico ← HF da fluorite + H2SO4 (forno rotante)
- acido solforico ← elettrodeposizione foglio rame (grado batteria), Filiera H2SO4 da zolfo elementale, Filiera zinco idrometallurgico
- acqua ← acido acrilico → poliacrilato di sodio (SAP), acrilonitrile (SOHIO) + ABS, Filiera ammoniaca Haber-Bosch + urea, mangime pellet da DDGS bioetanolo, bisfenolo A da fenolo + acetone, caprolattame a Nylon 6, acido citrico da fermentazione Aspergillus niger, CO2-to-metanolo (idrogenazione catalitica Cu/ZnO/Al2O3), elettrodeposizione foglio rame (grado batteria), produzione solfato di rame pentaidrato, DPC via carbonilazione ossidativa, epicloridrina da bio-glicerolo (Epicerol), resina epossidica DGEBA, Filiera etilene da steam cracking, formaldeide da metanolo (Formox), biodiesel HVO (drop-in), solfato di idrossilammina (processo DSM HPO), Filiera HCl industriale, acido L-lattico da fermentazione glucosio, Filiera metanolo da syngas, sintesi metilammina (NH3 + MeOH catalitica), produzione molibdeno metallico (arrostimento + riduzione H2), Filiera acido nitrico Ostwald, sintesi N-metilpirrolidone (NMP), fertilizzante organico NPK da digestato, Filiera PET, PLA da acido L-lattico (ROP), poliuretano via MDI, ossido propilene via HPPO, acido tereftalico purificato da p-xilene, Filiera PVC, cianuro di sodio da processo Andrussow, Filiera soda Solvay, Filiera acciaio DRI-H2 + EAF, recupero zolfo Claus da H2S, Filiera zinco idrometallurgico
➡ Prodotti/sottoprodotti consumati da altre filiere
- fluorite → HF da fluorite + H2SO4 (forno rotante)
- acido fluosilicico → Filiera vetro float Pilkington
- CaSO4·2H2O → Filiera cemento Portland
- acido fosforico → Filiera fosfati DAP/MAP
- acqua → produzione carbone attivo (attivazione a vapore), diluizione soluzione acquosa di ammoniaca, Filiera bauxite-alluminio, bioetanolo da mais (dry-mill), biometano da digestione anaerobica + upgrading, cloro-soda (cella a membrana), Filiera coke da carbone, elettrodeposizione foglio rame (grado batteria), Filiera rame pirometallurgico, raffineria petrolio (CDU + VDU), Filiera ossido di etilene + glicole etilenico, formaldeide da metanolo (Formox), oro da cianurazione + CIP, Filiera idrogeno verde PEM, Filiera calce idratata, H2O2 processo anthraquinone (AO), Filiera HCl industriale, assemblaggio cella Li-ion (NMC), carbonato di litio da spodumene, LiOH·H2O da carbonato di litio, produzione solfato di manganese monoidrato (battery grade), melamina da urea (alta pressione), Filiera nichel da solfuri, Filiera acido nitrico Ostwald, Filiera PVC, estrazione salgemma + evaporazione salamoia, gomma SBR, coagulante sodio alluminato trattamento acque, Filiera soda Solvay, Filiera H2SO4 da zolfo elementale, Filiera zinco idrometallurgico
Esplora con SPARQL
Query di esempio sui ruoli delle sostanze in questa filiera:
PREFIX chem: <https://ontology.siletto.it/chem-pipeline#>
SELECT ?role ?substance WHERE {
?substance chem:playsRole ?ra .
?ra chem:role ?role ; chem:inPipeline chem:phosphoricAcidWetProcessPipeline .
} ORDER BY ?role
Vedi altri esempi SPARQL.
Dereferenziabile: chem:phosphoricAcidWetProcessPipeline
· ontologia completa
· TTL sorgente