Existen muchos métodos de producción de dihidrógenofosfato de potasio, que se pueden resumir a grandes rasgos como método de neutralización, método de extracción, método de intercambio iónico, método de doble descomposición, método directo, método de cristalización y método de electrólisis. En China, el método de neutralización se utiliza comúnmente en los procesos de producción, seguido del método de extracción orgánica, el método de doble descomposición y el método de intercambio iónico.
Método de neutralidad:
El método de neutralización consiste en preparar una solución al 30% de potasio cáustico o carbonato de potasio y enviarla a un neutralizador. Se neutraliza bajo agitación con una solución de ácido fosfórico al 50%. La temperatura se controla a 80-100 grados y el pH es 4-5. El producto neutralizado se filtra, se concentra, se enfría, se cristaliza, se centrifuga y se seca para obtener el producto terminado. El licor madre de cristalización se devuelve a la sección de concentración para su reutilización. El flujo del proceso de producción de dihidrógenofosfato de potasio mediante el método de neutralización se muestra en la Figura 1 (omitida), y su ecuación de reacción química es:
H3PO4 +KOH=KH2PO4 + H2O
2H3PO4 +K2CO3=2KH2PO4 + H2O + CO2 ↑
Las características del método de neutralización son un flujo de proceso corto, tecnología madura, pocos equipos, alta calidad del producto, bajo consumo de energía y baja inversión. Este método utiliza como materias primas ácido fosfórico térmico e hidróxido de potasio, con elevados costes de producción y de difícil aplicación en agricultura. Se utiliza principalmente para la producción de dihidrógenofosfato de potasio de grado alimentario, farmacéutico e industrial. En el futuro, el rendimiento de este método disminuirá significativamente, pero actualmente no existen otros métodos que puedan alterar su posición dominante en la industria alimentaria. Actualmente, la capacidad de producción de dihidrógenofosfato de potasio mediante el método de neutralización en China representa más del 90% de la capacidad de producción total.
Método de extracción:
Los métodos de extracción se dividen en extracción orgánica y extracción inorgánica. Actualmente, el método industrializado es la extracción orgánica.
La extracción orgánica es un método de uso selectivo de solventes orgánicos para la extracción y separación de dihidrógenofosfato de potasio en función de las diferentes características de solubilidad de los solventes orgánicos para diferentes compuestos. Se produce haciendo reaccionar cloruro de potasio y ácido fosfórico en un disolvente orgánico adecuado (S), y el ácido clorhídrico generado casi se extrae en el disolvente orgánico. Después de la separación de fases y la separación, el dihidrógeno fosfato de potasio cristaliza en la fase acuosa y el producto dihidrógeno fosfato de potasio se obtiene mediante lavado y secado. Después de la separación, el líquido madre se recicla para su uso; El ácido clorhídrico se extrae de la fase orgánica mediante un agente decapante, que se recicla durante el proceso.
Método de intercambio iónico:
La solución de cloruro de potasio se utiliza para adsorber K+ de la solución a través de una resina de intercambio catiónico a base de estireno. Luego, la solución de dihidrógeno fosfato de amonio se reemplaza por resina para obtener una solución de dihidrógeno fosfato de potasio. La solución de alimentación se concentra, se enfría, se cristaliza, se centrifuga y se seca para obtener el producto terminado fosfato dihidrógeno de potasio. El licor madre de cristalización se devuelve a la sección de concentración para su reutilización.