Способ очистки экстракционной фосфорной кислоты от фтора

Способ очистки экстракционной фосфорной кислоты от фтора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 и 88746 I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Сооетскик

Социалистических

Ресгтблик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.04.80 (21) 2915306/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.12.81. Бюллетень № 45 (45) Дата опубликования описания 07.12.81 (51) М 1.л з

С 01В 25/234

Государстеенный комитет

СССР до делам изобретений и открытий (53) УДК 661.634.2 (088.8) (72) Авторы изобретения В. И. Валовень, А. М. Алешин, В. Н. Белов, 10. Н Сапов, Л. П. Шляпинтох, В. Ф. Нещерет, Л. Н. Сыркин и В. И. Истратов

Ленинградский государственный научно-исследовательский и проектный институт основной химической промышленности(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ЭКСТРАКЦИОНИОЙ ФОСФОРНОИ

КИСЛОТЫ ОТ ФТОРА

Изобретение относится к области очистки экстракционной фосфорной кислоты.

Известен способ очистки экстракционной фосфорной кислоты с введением в процесс ее упаривания активной кремнийсодержащей добавки (1).

Недостатками этого способа являются необходимость вовлечения в переработку дополнительного реагента, недостаточная глубина об есфторивания кислоты и большой расход пара и электроэнергии.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ обесфторивания экстракционной фосфорной кислоты путем концентрирования ее с парогазовой смесью или паром, заключающийся в том, что процесс ведут в присутствии серной кислоты при весовом соотношении $03. Р20з —— 0,1 — 0,2: 1 при влагосодержании парогазовой смеси или пара 60 — 80 вес.% (2).

Степень обесфторивания кислоты достигает 94%, расход пара — 1,5 — 4,05 кг/кг

РзОз.

Недостатками этого способа являются недостаточно глубокая степень обесфторивания кислоты, получение кислоты с повышенным содержанием сульфатов (5,0—

7,5% $0з) и шламовых примесей (Са$04, А1зОз, ГеаОз> SiO>, (К, Na)>SiF< — 7 — 11%).

К числу недостатков способа следует также отнести дополнительный расход пара и парогазовой смеси, сложность аппаратурного оформления стадий отдувки кислоты и

5 абсорбции выделяющихся при отдувке сртористых газов.

Целью изобретения является повышение степени очистки фосфорной кислоты и упрощение способа очистки.

10 Цель достигается тем, что в способе очистки экстракционной фосфорной кислоты от фтора в присутствии серной кислоты концентрированную серную кислоту вводят в количестве 5 — 10 jp от веса фосфорной кис15 лоты и процесс ведут при ЬΠ— 9о С с разрежением и последующей обработкой смеси сульфатом кальция, взятом в количестве

1 — 3 jp от веса смеси, затем фосфатами кальция, взятыми в количестве i5 — 85" о от

20 стехиометрии íà $0з, и фильтрацией суспензии.

При разрежении, равном 120—

150 мм рт. ст., и температуре 80 — 90"O обработку серной кислоты ведут в течение б — 10 мин, а при разрежении 10 — 20 мм вод. ст. и температуре 90 — 95 С вЂ” в течение 60 — 65 мин.

Ы качестве фосфатов кальция используют или монокальцийфосфат, или дикальцийфосфат, или суперфосфат, или природные фосфаты.

887461

:! х

-л с со !с с с

-с

) о

) ! !

;) .".С вЂ”, 3 с — — = — o o

Ц )- СО - -l СО с! о о о

o o

C. х х

= 6 о х х о

c= о с."о )- . i

O с с с с со

L с с х

Г о г ! о с

» с = — "-l —. uc

LJ LQ.л )о

1л

t

)о

)) L л о о с= . х

),

o—!

» о

) с -) с о! г )х

> о

:.) с o =- с с со с = с = o с с .Л .1 о !

)» о о ! о о х х о

)с

= о

).- с )г

»С:С l X СС i .С Х Х (/3 о

= c > c о о

=! о о

)1 и о о о оо )o о

C. о

v х х

"o х с < - (с- с !.-1 1.- ) ) (о

C х

2»

О с с I I с О I I О О с с с

С) X О

С = С О х .:= o = o )

)- х о,, )о хох

Н, с со л

Л )-„

v о

)» х

p o о о и о о

Ы о

Q х о

)))

v o о И х o о х х

o „ о о

Q о

o = х

\ I

С» о.о о ! c)" о

))!

l»

c = о

; !.! с:о =с — сс .i x с .! t 1-:л o o

o =- . с с с с = = = = o = o o

:с»о ." сс:л =о -о со =с =с =с =о i „-. x X

Cl I 1 ) l "I 1 1 1 ) l ) I "l I !

O t -1: СО O t t t t )Л С t t С) С Р3 О! С t l i )

)о !о !о !

О О " I. O I-. I. 1- LQ С I I. I. )Л )О I. ). L с )O ). ) и )О

X X 1-- C . X O X -.С : X С;, =. X X С л )o a t " — t t t t w ) w t i - t ) t t t t

887461

5 о

9О

3О изобретения

4О

55 бО

Предлагаемые параметры технологического процес са обеспечивают прп сравнительно невысокой температуре и продолжительности высокую степень обесфторивания кислоты (94 — 98,7 /о ) с получением кислоты, содержащей 0,01 — 0,05фо i; 1,8 — 2,0",о

$0з, 0,2 — 0,5 /о и!ламовых прпмессЙ. В процессе участвуют реагенты (Нз$0,, и фосфаты кальция), в результате взаимодействия которых образуется дополнительное количество РзОь, поэтому дополнительный расход серной кислоты не будет иметь места, а снижение содержания в кислоте S03 с

3,6 — 4,2 /о (исходной) до 1,8 — 2,0о/о (очищенной) с выделением в кислоту эквивалентного количества Р20ь приведет к снижению общего расхода серной кислоты на

1 т РзОь при получении фосфорной кислоты.

В процессе очистки фосфорной кислоты за счет выделения дополнительного количества РзОь при осаждении SO> фосфатом кальция общая концентрация кислоты поднимется с 52 — 54 до 53,5 — 55,5 /о Р Оь (при использовании апатита) .

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что глубокое обесфторивание кислоты достигается нс только за счет интенсивного выделения фтора в газовую фазу при контакте концентрированной серной кислоты с фосфорной в определенных условиях, но и за счет активной адсорбции оставшейся, наиболее трудно удаляемой части фтора вместе со шламами на развитую поверхность кристаллов сульфата кальция, вводимых в кислоту и образующихся в процессе осаждения избыточного количества серной кислоты фосфатным сырьем.

Пример 1. К 100 кг упаренной экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК), содержащей 54о/о РаОь 35о/о $0з и 08о/о F npu

80 С и разрежении 120 мм рт. ст. при перемешивании добавляют 5 кг серной кислоты (в пересчете на моногидрат). Смесь перемешивают в течение 10 мин, снимают вакуум и подают в смесь сначала 1,05 кг Ca$04, а затем 7,9 кг апатита ковдорского месторождения (75 /о от стехиометрнп íà SO,) ..

Суспензию перемешивают в течение 90 мин при 80 С, после чего расфильтровь.вают ее на вакуум-фильтре. Съем осадка с 1 м фильтрационной поверхности составляет

750 кг/ч. Полученная фосфорная кислота содержит, /о . 54,5 Р Оь, 0,04 F; 2,0 $03, 0,5 шлама. Степень обесфторивания кислоты составляет 95 /о.

Пример 2. К 100 кг упаренной ЭФК, содержащей 54 /о РзОь, 3 5 /о $0з и 0,8 /о F при 85 С и разрежении 130 мм рт. ст. при перемешивании добавляют 7 кг серной кислоты (B пересчете на моногидрат). Смесь перемешивают в течение 7 мин, снимают вакуум и подают в смесь сначала 2,14 кг

Са$04, а затем 10,4 кг апатита ковдорского месторождения (80 /о от стехиометрии

6 на $0з). После перемешиванпя суспензии в течение 110 мин при 85 С суспензию расфильтровывают. Съем осадка с 1 м2 составляет 960 кг/ч. Полученная кислота содержит 55о/о Р20ь 0 03 о/о F, 1 9о/о $0з и

0,3O/o tnлама. Степень обесфторивания сост;) иляст 96 "/о.

11 р и м е р 3. К 100 кг ЭФК (состав, как в примере l) прн 90 С ii разрежении

150 мм рт. ст. при перемсшиванпи дооавляют 10 кг H>$04 (МНГ). Смесь перемешивают в течение 5 мин, снимают вакуум и подают в смесь сначала 3,3 кг CaSO<, а затем 15 кг апатита (85о/о от стехиометрин на $0з). После псремешивания суспензии в течение 120 мпн при 90 С суспензию расфильтровывают. Съем осадка с 1 м2 составляет 1020 кг/ч. Полученная кислота содержит 55 5 /о РаОь, 0 01 /î F, 1 8 î/î S03 и 0 2 /о шлама. Степень обесфторивания составляет 98 7о/о.

В таблице представлены примеры ведения процесса в предлагаемых пределах значений параметров, а также при значениях, выходящих за пределы. Предложенный способ позволяет получать кислоту высокой степени чистоты, что позволит ее использовать в производстве кормовых фосфатовв.

Формул а

1. Способ очистки экстрационной фосфорной кислоты от фтора в присутствии серной кислоты, отличающийся тем, что, с целью повышения степени очистки продукта и упрощения способа, концентрированную серную кислоту вводят в количестве 5 — 10 от веса фосфорной кислоты и процесс ведут при 80 — 95 С и разрежении с последующей обработкой смеси сульфатом кальция, взятом в количестве 1 — Зо/о от веса смеси, затем фосфатами кальция, взятыми в количсствс 75 — 85о/о от стехиометрип íà S03, и фильтрацией суспензии.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при разрежении, равном 120—

150 мм рт. ст., и температуре 80 — 90 С обработку кислоты серной кислотой ведут в течение 5 — 10 мин.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при разрежении 10 — 20 мм вод. ст. н 90 — 95 С обработку кислоты серной кислотой ведут в течение 60 — 65 мин.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве фосфатов кальция используют или монокальцийфосфат, или дикальцийфосфат, нли суперфосфат, или природные фосфаты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 542722, С 01В 25/22, 1972.

2. Авторское свидетельство

М 598840, кл. С 01В 25/22, 1978.