Postoje mnoge metode proizvodnje kalijevog dihidrogen fosfata, koje se mogu grubo sažeti kao metoda neutralizacije, metoda ekstrakcije, metoda ionske izmjene, metoda dvostrukog razlaganja, izravna metoda, metoda kristalizacije i metoda elektrolize. U Kini se u proizvodnim procesima obično koristi metoda neutralizacije, zatim metoda organske ekstrakcije, metoda dvostruke razgradnje i metoda ionske izmjene.
Metoda neutralnosti:
Metoda neutralizacije je priprema 30% otopine kaustičnog kalija ili kalijevog karbonata i slanje u neutralizator. Uz miješanje se neutralizira 50% otopinom fosforne kiseline. Temperatura se kontrolira na 80-100 stupnjeva, a pH je 4-5. Neutralizirani proizvod se filtrira, koncentrira, hladi, kristalizira, centrifugira i suši da se dobije gotov proizvod. Matična tekućina kristalizacije vraća se u odjeljak za koncentraciju za ponovnu upotrebu. Tijek procesa proizvodnje kalijevog dihidrogenfosfata metodom neutralizacije prikazan je na slici 1 (izostavljena), a jednadžba njegove kemijske reakcije je:
H3PO4 +KOH=KH2PO4 + H2O
2H3PO4 +K2CO3=2KH2PO4 + H2O CO2↑
Karakteristike metode neutralizacije su kratki tijek procesa, zrela tehnologija, malo opreme, visoka kvaliteta proizvoda, niska potrošnja energije i niska ulaganja. Ova metoda koristi termičku fosfornu kiselinu i kalijev hidroksid kao sirovine, uz visoke proizvodne troškove i teško ju je primijeniti u poljoprivredi. Uglavnom se koristi za proizvodnju prehrambenih, farmaceutskih i industrijskih kalijevih dihidrogenfosfata. U budućnosti će se prinos ove metode značajno smanjiti, ali trenutno ne postoje druge metode koje bi mogle poljuljati njenu dominantnu poziciju u prehrambenoj industriji. Trenutno proizvodni kapacitet kalijevog dihidrogen fosfata metodom neutralizacije u Kini iznosi preko 90% ukupnog proizvodnog kapaciteta.
Metoda ekstrakcije:
Metode ekstrakcije dijele se na organsku ekstrakciju i anorgansku ekstrakciju. Trenutno je industrijalizirana metoda organska ekstrakcija.
Organska ekstrakcija je metoda selektivne upotrebe organskih otapala za ekstrakciju i odvajanje kalijevog dihidrogenfosfata na temelju različitih karakteristika topljivosti organskih otapala za različite spojeve. Proizvodi se reakcijom kalijevog klorida i fosforne kiseline u prikladnom organskom otapalu (S), a stvorena klorovodična kiselina gotovo se ekstrahira u organsko otapalo. Nakon razdvajanja faza i separacije, iz vodene faze kristalizira kalijev dihidrogenfosfat, a produkt kalijev dihidrogenfosfat dobiva se pranjem i sušenjem. Nakon odvajanja, matična tekućina se reciklira za upotrebu; Klorovodična kiselina ekstrahira se iz organske faze pomoću sredstva za uklanjanje, koje se reciklira tijekom procesa.
Metoda ionske izmjene:
Otopina kalijevog klorida koristi se za adsorpciju K+ iz otopine kroz kationsku izmjenjivačku smolu na bazi stirena. Zatim se otopina amonijevog dihidrogenfosfata zamjenjuje kroz smolu kako bi se dobila otopina kalijevog dihidrogenfosfata. Otopina za napajanje je koncentrirana, ohlađena, kristalizirana, centrifugirana i osušena kako bi se dobio gotov proizvod kalijev dihidrogen fosfat. Matična tekućina kristalizacije vraća se u odjeljak za koncentraciju za ponovnu upotrebu.