Способ получения фосфорной кислоты

Способ получения фосфорной кислоты

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 551248

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 20.06.73 (21) 1938360/26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.03,77. Бюллетень №11 (4б) Дата опубликования описания 25.05.77 (51) М. Кл.е

С 01 В 25/22

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК

661.634.2 (088.8) М. Е. Позин, Б. А. Копылев, P. Ю. Зинюк, В. Л. Варшавский, Б. Д. Гуллер, П. П. Власов, Т. Б. Любченко, Т. А. Милюхина, Л. Н. Беленькая, В. В. Васильева, С. Л. Коновалова, А. А. Новиков, В. А. Копылов, Т. Г. Репенкова, Н. Ф. Хрипунов и Н. И. Зотов (72) Авторы изобретения

Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт им. Ленсовета и Ленинградский государственный научно-исследовательский и проектный институт основной химической промышленности (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к получению фосфорной кислоты, которая находит применение в производстве удобрений.

Известен способ получения фосфорной кислоты путем разложения фосфатного сырья фосфорной и серной кислотами в присутствии различных добавок, повышающих скорость разложения фосфатов, увеличивающих растворимость сульфата кальция и улучшающих фильтрующие свойства сульфата кальция. Образующийся осадок сульфата кальция фильтруют, промывают и промывные воды возвращают на стадию разложения фосфатного сырья.

На растворимость сульфата кальция, а, следовательно, на качество осадка, влияет прежде всего е.присутствие в фосфорной кислоте ионов SO4. Содержание 2-2 5% $0з обеспечивает образование крупных кристаллов сульфатов кальция (1). Однако растворимость сульфата кат. ция остается относительно высокой.

Введение ионов ИОз также оказывает положительный эффект на процесс кристаллообразования сульфата кальция. Однако ионы ИОз приводят к разрушению гуммированного покрытия коммуникаций и загрязнению фтористых газов GKHGJIRMH азота (2).

Ионы фтора оказывают более благоприятное действие «„.à кристаллизацию сульфата кальция (3) .

Известен способ получения фосфорной кислоты путем разложения фосфатного сырья фосфорной и

5 серной кислотами в присутствии фтористоводородной кислоты или ее солей, осаждения дигидрата сульфата кальция с последующей фильтрацией суспензии, промывкой осадка и возвратом промывных вод на стадию разложения фосфатного сырья.

10 Однако при введении иона фтора в виде фтористоводородной кислоты или ее солей происходит выделение в твердую фазу фторида кальция, что приводит к потерям фтора и к значительным затруднениям при последующем использовании фос15 фогипса. Кроме того, фтористоводородная кислота и ее соли являются дефицитными и дорогостоящими реагентами.

С целью интенсификации процесса получения фосфорной кислоты, улучшения кристаллообра29 зования дигидрата сульфата кальция и получения осадка с хорошими фильтрующими свойствами, предложено использовать в качестве фторсодержащего соединения кремнефтористоводородную кислоту. Целесообразно кремнефтористоводородную кислоту вводить в количестве 1-8 вес.%, пред551248

Составитель Г. Астахова

Текред А. Богдан

Редактор P. Пурнам

Корректор С. Шекмар

Заказ 75/10

Тираж Я62 Подлисное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР ло делам изобретений и открьггий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб. р,. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 почтительно 2-4 вес.%. Кремнефтористоводородную кислоту возможно подавать на стадию промывки осадка дигидрата сульфата кальция.

Предложенный способ позволяет: а) за счет увеличения растворимости улучшить кристаллообразование сульфата кальция и получить осадок с луччмми фильтрующими свойствами (производительность фильтрации до 1000 кг сухого осадка с 1 м час, степень отмывки 98,5-99,5%. о) за счет увеличения активности водородных )О ионов жидкой фазы ускорить процесс разложения фосфатного сырья (время достижения практически полного — на 98-99,5 % — разложения сырья сокращается на 20-40 %), в) повышение концентрации Нз SiFg в жидкой )5 фазе реакционной пульпы способствует также увеличению стабильности гипса, чтс позволяе-. в свою очередь повысить температуру на стадии экстракции от 72-75 до 80-82 С с использованием концентрированной серной кислоты без ее предваритель- 2) ного разбавления;

r) введение На SiF6 позволяет обеспечить формирование хорошо фильтрующих кристаллов дигидрата сульфата кальция при минимальном избытке серной кислоты. 25

Применение дешевой и доступной кремнефтористоводородной кислоты в качестве регулятора скорости разложения фосфата, а также растворимости и кристаллообразования сульфата кальция не приводит к заметным потерям фтора с осадком ЗО сульфата кальция вследствие хорошей растворимостии кремнефторида кальция.

1I р и м е р 1. В реактор подают 100вес.ч. стандартного апатитового концентрата (39,4% Р,О, 3,15 % F),,97 вес.ч. раствора серной кисло- 35 ты концентрацией 92,5%., 30 вес.ч. раствора кремнефтористоводородной кислоты концентра. цией 10% и 260вес.ч. раствора разбавления концентрацией 22,3% Рз 05.

Реакционную смесь перемешивают при 80 С в 4)) течение 4-5 час и получают суспензию кристаллов дигидрата сульфата кальция в растворе фосфорной кислоты концентрацией 31% Р205. При этом в газовую фазу выделяется 0,5 вес.ч. фтора, 5,8 вес ч. воды. При очистке газовой фазы получают 6,2 вес.ч. 45 кремнефтористоводородной кислоты концентрации

10%, которую возвращают на стадию экстракции.

480вес.ч. суспензии (отношение Ж:Т = 2:1) разделяют на вакуум-фильтре, осадок промывают третьим и четвертым фильтрами и 125 вес.ч. воды.

В результате получают 124 вес.ч. продукционной кисло-.ы состава в %: Р20, — 31, SO4 — 1,2, F — 3,8, 260 вес.ч. раствора разбавления и 222 вес.ч. отвального осадка (содержание фтора 0,2 % в пересчете на сухое вещество). Производительность фильтрапии по сухому осадку составляет 1000 кг/м час, степень отмывки — 99 %.

Продукционную кислоту упаривают до концентрат и 52% Р20, и получают 55 вес.ч. раствора кремнефтористоводородной кислоты концентрацией 10%, часть которого (23,8 вес.ч.) возвращают на стадию эксгракции.

Формула изобретения

1. Способ получения фосфорной кислоты путем разложения фосфатного сырья фосфорной или серной кислотами в присутствии фторсодержащего соединения, осаждения дигидрата сульфата кальция с последующей фильтрацией суспензии, промывкой осадка и возвратом промывных вод на стадию разложения фосфатного сырья, о т л и ч а юшийся тем, что с целью интенсификации процесса и улучшения фильтрующих свойств дигидрата сульфата кальция, в качестве фторсодержащего соединения используют кремнефтористоводородную кислоту, 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что кремнефтористоводородную кислоту вводят в количестве 1-8 вес, % предпочтительно 2-4 вес. %.

З.Способпопп.1и2, о тли чаю щ ий с я тем, что кремнефтористоводородную кислоту вводят на стадии промывки осадка дигидрата сульфата кальция.

Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе:

1. Копылев Б. А. Технология экстракционной фосфорной кислоты, Л., 197, "Химия".

2. Зоров Г. Д., Бережманов Б. Н., Изв. АН Казахской ССР, серия химическая, т. 19, N 4, с.1 — 3, 1969.

3. Новые исследования по технологии минеральных удобрений под ред. Позина М.Е., Копылева Б. А.,Л., 1970, "Химия".