Для начала стоит внести важное химическое уточнение: формула соответствует фосфату кальция, а не сульфиту. Сульфит кальция записывается как . В контексте производства серной кислоты ( ) ни то, ни другое соединение не используется в качестве основного сырья по ряду технологических и экономических причин. 1. Проблема химического состава (Фосфат кальция) Если рассматривать именно (фосфориты и апатиты), то он не применяется для получения серной кислоты, потому что в его составе нет серы.
- Основным сырьем для служат серосодержащие материалы: элементарная сера, пирит ( ) или отходящие газы цветной металлургии ( ). Напротив, серная кислота сама является расходным материалом для переработки фосфата кальция в минеральные удобрения (суперфосфат).
2. Проблема использования сульфита кальция ( ) Если же речь шла именно о сульфите кальция, то его использование также нецелесообразно: Экономическая неэффективность Сульфит кальция чаще всего является побочным продуктом очистки дымовых газов на ТЭЦ. Чтобы получить из него серную кислоту, его нужно разложить с выделением диоксида серы ( ). Этот процесс требует огромных затрат энергии на нагрев, что делает конечную кислоту слишком дорогой по сравнению с получением её из чистой серы. Технологические сложности При термическом разложении сульфитов и сульфатов кальция образуется твердый остаток — оксид кальция ( ).
- В печах для обжига он спекается, загрязняя оборудование.
- Концентрация получаемого в газовой смеси получается низкой и нестабильной, что мешает работе катализаторов на этапе окисления до .
Наличие более дешевых альтернатив
- Элементарная сера: Самый чистый и удобный вариант. Она плавится, легко дозируется и сгорает с выделением большого количества тепла, которое завод использует для генерации пара.
- Пирит ( ): Хотя его обжиг сложнее, он содержит высокий процент серы и дает побочный продукт — железный колчедан, который можно использовать в металлургии.
Сравнительная таблица сырьевых источников
| Сырье | Формула | Пригодность для | Причина |
|---|---|---|---|
| Сера | Идеально | Высокий выход, отсутствие отходов. | |
| Пирит | Хорошо | Традиционное сырье, дешевое. | |
| Сульфит кальция | Плохо | Энергозатратно, низкий выход газа. | |
| Фосфат кальция | Непригодно | Не содержит серы. |
Могу составить для вас подробную схему химических реакций промышленного метода получения серной кислоты из серы или пирита.