Технически фосфорную кислоту впервые получили более 100 лет назад разложением низкокачественных фосфоритов, содержащих значительные количества соединений трехвалентных металлов, разбавленной (5-10%-ной) серной кислоты, в которой соединения железа и особенно алюминия переходят в раствор в незначительной степени.

Раствор с концентрацией 8-10%. Р2О5 упаривали до содержания в нем ~ 40% Р2О5. При разложении фосфатной породы более концентрированной (30-40%-ной) серной кислотой выделяются игольчатые кристаллы гипса. Они удерживают значительное количество жидкой фазы и плохо орошаются. Вследствие этого потери Р2О5 велики [1].

Существенным шагом вперед в производстве фосфорной кислоты был переход к установкам непрерывного действия и разбавление 75 и 93%-ной H2SO4 не водой или слабыми промывными водами, а раствором фосфорной кислоты, т.е. проведение процесса с применением раствора разбавления. В этих условиях выделяются ромбические кристаллы гипса, которые хорошо фильтруются и отмываются. B настоящее время дигидратным способом производят фосфорную кислоту с содержанием 20-25% Р2О5 (обычно из низкосортного сырья - бедных фосфоритов) и 30-32% Р2О5 (из высококачественного сырья - апатитового концентрата и др.

Практическое значение имеют температуры выше 60°С. При более низких температурах гидратация полугидрата идет медленно. При 65-70°С в растворах, содержащих до 32-33% P2О5, полугидрат быстро превращается в гипс.

Если, например, при 80°С в растворах, содержащих 10-25% Р2О5, превращение полугидрата в гипс происходит в течение 1-5 ч, то при концентрации 32% Р2О5 в течение значительно более длительного времени в твердой фазе находится полугидрат, а затем появляется даже ангидрит. Поэтому получение такой кислоты дигидратным способом возможно при температуре несколько ниже 80°С. Кроме того, при содержании в кислоте более 32-33% Р2О5 уменьшаются размеры выделяющихся кристаллов гипса. Это затрудняет фильтрование кислоты и отмывку осадка.

Крупные изометричные и однородные кристаллы дигидрата образуются при незначительном (20-40%) пересыщении раствора. При колебании температуры выделяются неоднородные по размерам кристаллы. Образованию более крупных кристаллов способствует поддержание в растворе небольшого избытка сульфат-ионов (плюсовый режим). При наличии в растворе избытка ионов кальция выделяются очень тонкие игловидные кристаллы.

Содержащиеся в высококачественном фосфатном сырье (Кольском апатитовом концентрате, флоридских, алжирских, марокканских и аналогичных других фосфоритах) незначительные количества примесей практически не влияют на качество фосфорной кислоты.

Однако при использовании бедных фосфоритов, содержащих менее 30% Р2О5 и значительные количества соединений железа и алюминия, магния, щелочных металлов и других, растворимого кремнезема, нерастворимого остатка и органических веществ, существенно изменяется состав образующейся фосфорной кислоты и ее свойства, а также фильтрующие свойства получаемой суспензии (пульпы). Поэтому при одном и том же практически аппаратурном оформлении технологические режимы осуществления процесса, его интенсивность и надежность, а также качество получаемой кислоты (концентрация Р2О5, содержание примесей и т.д.) существенно отличаются для разных видов сырья.