L'acide phosphorique par voie humide est une matière première essentielle dans l'industrie chimique du phosphate. Cependant, en raison des impuretés présentes dans le minerai de phosphate, l'acide contient souvent des ions tels que le fer, le magnésium, l'aluminium et le sulfate. Ces impuretés affectent non seulement la pureté du produit, mais réduisent également la qualité des produits phosphatés ou fertilisants en aval. Les méthodes traditionnelles de purification par extraction par solvant, bien que matures, sont-énergivores, coûteuses et risquées pour l'environnement.
La séparation par membrane de dialyse par diffusion est une technologie de purification émergente qui utilise des gradients de concentration pour séparer les ions hydrogène des ions métalliques. L'utilisation de membranes échangeuses d'anions à base de polyoléfine-permet au processus de fonctionner efficacement avec une faible consommation d'énergie tout en éliminant efficacement les impuretés cationiques multivalentes. La structure de charge fixe de la membrane permet un transport sélectif des ions, permettant ainsi une séparation précise.
L'étude montre que sous un flux membranaire de 0,80 à 0,85 L/(m²·h) et un rapport volumique d'acide-à-eau de 1,0 à 1,1, les taux de rejet de Fe³⁺, Mg²⁺ et Al³⁺ ont atteint 82 % à 83 %, tandis que le taux de récupération de P₂O₅ est resté entre 55 % et 60 %. Après prétraitement de désulfuration, le taux de rejet a encore augmenté pour atteindre 83 % à 89 %.
Pour une station d'épuration d'une capacité de 50 000 tonnes de P₂O₅ par an, le coût de traitement par tonne par séparation membranaire est inférieur à 500 RMB, contre plus de 3 000 RMB pour les méthodes d'extraction traditionnelles. Cela démontre l’avantage économique significatif de la séparation par membrane dans les applications industrielles.
L'acide phosphorique purifié par séparation membranaire a une pureté élevée et peut être directement utilisé pour la production d'engrais -solubles dans l'eau et de phosphates de qualité industrielle-. Grâce à l'amélioration continue des matériaux des membranes et à la réduction des coûts de fabrication, cette technologie offre de larges perspectives en matière de production de phosphate propre, de recyclage des ressources et de fabrication verte.
