L'acido fosforico-per via umida è una materia prima fondamentale nell'industria chimica dei fosfati. Tuttavia, a causa delle impurità presenti nel minerale fosfato, l'acido spesso contiene ioni come ferro, magnesio, alluminio e solfato. Queste impurità non solo influiscono sulla purezza del prodotto, ma riducono anche la qualità dei fosfati o dei fertilizzanti a valle. I metodi tradizionali di purificazione mediante estrazione con solvente, sebbene maturi, sono ad alta intensità energetica-, costosi e rischiosi per l'ambiente.
La separazione tramite membrana per dialisi per diffusione è una tecnologia di purificazione emergente che utilizza gradienti di concentrazione per separare gli ioni idrogeno dagli ioni metallici. L'uso di membrane a scambio anionico a base di poliolefine- consente al processo di funzionare in modo efficiente con un basso consumo energetico rimuovendo al tempo stesso efficacemente le impurità cationiche multivalenti. La struttura a carica fissa della membrana consente il trasporto selettivo degli ioni, ottenendo una separazione precisa.
Lo studio mostra che con un flusso di membrana di 0,80–0,85 L/(m²·h) e un rapporto volumetrico tra acido-e-acqua pari a 1,0–1,1, i tassi di rigetto di Fe³⁺, Mg²⁺ e Al³⁺ hanno raggiunto l'82%–83%, mentre il tasso di recupero di P₂O₅ è rimasto al 55%–60%. Dopo il pretrattamento di desolforazione, il tasso di rigetto è aumentato ulteriormente fino all’83%–89%.
Per un impianto di depurazione con una capacità di 50.000 tonnellate di P₂O₅ all’anno, il costo di trattamento per tonnellata utilizzando la separazione a membrana è inferiore a 500 RMB, rispetto a più di 3.000 RMB per i metodi di estrazione tradizionali. Ciò dimostra il significativo vantaggio economico della separazione a membrana nelle applicazioni industriali.
L'acido fosforico purificato mediante separazione su membrana ha un'elevata purezza e può essere utilizzato direttamente per la produzione di fertilizzanti-solubili in acqua e fosfati-di grado industriale. Con il continuo miglioramento dei materiali delle membrane e la riduzione dei costi di produzione, questa tecnologia ha ampie prospettive nella produzione pulita di fosfati, nel riciclaggio delle risorse e nella produzione ecologica.
