Composition des roches phosphatées :
La roche phosphatée, principalement composée de phosphate de calcium [Ca₃(PO₄)₂], est la matière première de ce procédé. Cependant, il contient également des impuretés comme la silice (SiO₂), l'oxyde de fer (Fe₂O₃) et l'oxyde d'aluminium (Al₂O₃).
Réaction avec l'acide sulfurique :
La réaction est un double déplacement réaction, où l'acide sulfurique réagit avec le phosphate de calcium pour produire de l'acide phosphorique et du sulfate de calcium (CaSO₄) :
```
Ca₃(PO₄)₂(s) + 3H₂SO₄(aq) → 2H₃PO₄(aq) + 3CaSO₄(s)
```
Explication :
* Le phosphate de calcium (Ca₃(PO₄)₂) réagit avec l'acide sulfurique (H₂SO₄) , qui est un acide fort.
* Acide phosphorique (H₃PO₄) se forme en conséquence.
* Sulfate de calcium (CaSO₄) est également produit comme sous-produit.
Remarques importantes :
* La réaction est exothermique , ce qui signifie qu'il dégage de la chaleur.
* Le processus est réalisé dans de grands réacteurs où la roche phosphatée est broyée et mélangée à de l'acide sulfurique.
* La réaction n'est pas complète en une seule étape. Plusieurs étapes de filtration et de purification sont nécessaires pour isoler l'acide phosphorique.
* Le sous-produit du sulfate de calcium est un solide et est souvent appelé gypse . Il a diverses applications industrielles, notamment la construction et l’agriculture.
Dans l'ensemble, la réaction du phosphate naturel avec l'acide sulfurique est un processus complexe mais crucial pour la production d'acide phosphorique, un composant essentiel pour les engrais et diverses autres industries.