DE1237074B

DE1237074B - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Phosphorsaeure

Info

Publication number: DE1237074B
Application number: DE1963P0031856
Authority: DE
Inventors: Bernard Bigot
Original assignee: UCB SA; Produits Chimiques Pechiney Saint Gobain
Current assignee: UCB SA; Produits Chimiques Pechiney Saint Gobain
Priority date: 1962-06-29
Filing date: 1963-05-21
Publication date: 1967-03-23
Also published as: NL293253A; BE633677A; GB1052986A; FI43310B; CH417548A; ES289514A1; SE315871B

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

COIb

Deutsche KL: 12 i-25/22

Nummer: 1 237 074

Aktenzeichen: P 31856IV a/12 i

Anmeldetag: 21. Mai 1963

Auslegetag: 23. März 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine kontinuierliche Herstellung von Phosphorsäure durch Naßaufschluß von Rohphosphaten, kontinuierliche Filtration des Aufschlußgemisches auf einem Vakuumfilter mit verschiedenen Sektionen, Rückführung eines Teiles der gebildeten Phosphorsäure und gegebenenfalls eine nachfolgende Reinigungsbehandlung der abfiltrierten Phosphorsäure mit erneuter Filtrierung.

Die Herstellung von Phosphorsäure durch nassen Aufschluß erfolgt mittels einer im Kreislauf geführten Mischung von Schwefelsäure und Phosphorsäure.

Die im Kreislauf geführte Phosphorsäure besteht aus der bei dem ersten Waschvorgang wiedergewonnenen Säure und einer gewissen Menge an filtrierter starker Säure. Der Aufschlußbrei wird je nach der Art des im Einzelfall angewendeten Verfahrens auf Temperaturen von größenordnungsmäßig 60 bis 85° C erwärmt. Die Filtration dieses Breies zur Abtrennung des Unlöslichen erfolgt meist in der Wärme unter Vakuum. Sie wird entweder gelagert und verbraucht oder einer nachfolgenden Reinigungsbehandlung unterworfen und der erhaltene Brei erneut filtriert. Die bei der ersten Filtration erhaltene Säure ist nämlich nicht immer klar.

Bei der Filtration des Aufschlußbreies ergibt sich eine geringfügige Konzentrierung der Säure und insbesondere eine merkliche Abkühlung, welche sich in den Lagerbehältern, Rohrleitungen und allgemein in der gesamten Apparatur fortsetzt und in deren Verlauf die langsame Bildung eines hauptsächlich aus Fluorsilicat, Calciumsulfat und organischen Stoffen bestehenden Niederschlages festzustellen ist. Die fortschreitende Ausfällung dieses Niederschlages ist die Folge einer langsamen Gleichgewichtsverschiebung zwischen den in Betracht kommenden Ionen, der geringfügigen Veränderungen ihrer Löslichkeit mit der Temperatur und der Viskosität des Mediums. Sie kann sich monatelang fortsetzen und führt zu der Gefahr einer schädlichen Verkrustung der Apparatur, insbesondere der Vorratsbehälter. Bei der Konzentrierung der Säure bilden die auszufällenden Verunreinigungen Schlämme, die den guten Reaktionsablauf beeinträchtigen und auch die erzielbaren P₂O₅-Gehalte beschränken.

Es ist bekannt, Phosphorsäure auf nassem Wege durch Zusatz von Bariumsalzen zum Abscheiden der Schwefelsäureionen sowie durch Zusatz von Alkalisalzen zum Ausfällen der vorhandenen Fluorkieselsäure zu reinigen. Diese Reinigung ist im allgemeinen schwierig durchzuführen, weil die Ausfällung unvollständig verläuft und die Filtrationen sich unvollkommen vollziehen.

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung
von Phosphorsäure

Anmelder:

Produits Chimiques Pechiney-Saint-Gobain,
Neuilly-sur-Seine (Frankreich);
Union Chimique-Chemische Bedrijven,
Ruisbroek-les-Bruxelles (Belgien)

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. H. Bahr und Dipl.-Phys. E. Betzier, Patentanwälte, Herne, Freiligrathstr. 19

Als Erfinder benannt:

Bernard Bigot, Rouen (Frankreich)

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 29. Juni 1962 (902 502, 902 503, 902 504)

Bei der Herstellung von konzentrierten pulverförmigen und granulierten Superphosphaten verringert sich durch diese Verunreinigungen als solche der Prozentsatz an assimilierbarem P₂O₅ auf 1 bis 3°/«. Dasselbe trifft auch auf das Ammoniumphosphat und

die komplexen Düngemittel zu.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht die Vermeidung dieser Nachteile und die Herstellung einer konzentrierten, vollkommen klären Phosphorsäure auf nassem Wege.

Ferner wird durch die Erfindung eine Entsättigung und/oder beschleunigte Ausfällung der Verunreinigungen in der Säure selbst unter deren üblichen Verwendungsbedingungen erreicht. ' Mit dem Verfahren nach der Erfindung erhält man auch eine bereits Alkalisalze enthaltende klare Phosphorsäure.

Ausgehend von einem Verfahren zur kontinuieflichen Herstellung von Phosphorsäure durch nassejn Aufschluß von Rohphosphaten, kontinuierliche FiI-tration des Aufschlußgemisches auf einem Vakuumfilter mit einer Filtrationszone und Zonen für d^s Waschen des Filterkuchens, Rückführung eines Teiles

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der gebildeten Phosphorsäure und gegebenenfalls einer nachfolgenden Reinigungsbehandlung der abgefilterten Phosphorsäure mit erneuter Filtrierung, wird gemäß der Erfindung bei der kontinuierlichen Filtration des Aufschlußgemisches die Filtrationszone in zwei Sektoren geteilt und das Filtrat der ersten Sektion für sich abgetrennt und im Kreislauf in den Aufschlußbehälter zurückgeführt.

Während bei den bekannten Verfahren das aus der ersten Sektion des Filters stammende Filtrat für die Weiterverarbeitung bestimmt ist und das aus der zweiten Sektion des Filters stammende Filtrat nur noch eine mittlere Konzentration aufweist, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Filtrat der ersten Sektion, das verhältnismäßig trüb ist, abgezweigt, und erst das Filtrat der zweiten Sektion ist für die Weiterverarbeitung bestimmt. Das Filtrat der zweiten Sektion ist sehr klar, von hoher Konzentration und kann unmittelbar ausgelagert werden.

Vorzugsweise wird das Filtrat der ersten Sektion mit der Waschflüssigkeit des ersten Waschvorganges gemischt und dieses Gemisch in den Aufschlußbehälter zurückgeleitet. Durch diese Mischung wird das Filtrat der ersten Sektion verdünnt und damit die Gefahr, daß sich in dem Leitungssystem, durch welches die Säure in dem Aufschlußbehälter zurückgeführt wird, Ansätze bilden, vermindert.

Die das Filtergewebe in der ersten Sektion durchdringende Säure nimmt die Wassermengen mit, die nach dem Waschen, dem Abnehmen des Niederschlages und dem Reinigen des Gewebes in dem Filtergewebe zurückgehalten werden. Aus diesem Grund weist das Filtrat der zweiten Sektion auch nicht eine geringere Konzentration als das der ersten Sektion auf, sondern ihr Titer ist sogar noch höher als der der Säure, die sich beim Arbeiten ohne Vorzone ergibt.

Bei der Reinigungsbehandlung der gebildeten Phosphorsäure wird die Filtration zweckmäßig auf einem Vakuumfilter mit verschiedenen Sektionen durchgeführt und das Filtrat der ersten Sektion in den Reinigungs- oder den Aufschlußbehälter zurückgeführt.

Als Filter verwendet man vorteilhaft ein solches mit Sektionen, von denen die erste kleiner als die nachfolgenden Sektionen ist.

Zweckmäßig geht man bei der Wahl der Größe der ersten Sektion so vor, daß man die Größe dieser Sektion der anteiligen Menge an im Kreislauf geführten, am häufigsten in Betracht kommenden Material anpaßt.

Dabei hat sich die Wahl der ersten Sektion zwischen 5 und 50%, vorzugsweise 10 bis 20% der Gesamtoberfläche der Filtersektion für die stark konzentrierte Säure als besonders vorteilhaft erwiesen.

Auch bei der erneuten Filtrierung im Zusammenhang mit der gegebenenfalls nachfolgenden Reinigungsbehandlung trennt man in weiterer Ausbildung der Erfindung das Filtrat der ersten Sektion für sich ab und leitet es in die Reinigungs- oder Aufschlußbehälter zurück.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt schematisch die Ausgestaltung einer Anlage, wie sie sich zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders eignet.

In der Zeichnung ist mit 1 ein Aufschlußbehälter bezeichnet, dessen Inhalt durch eine Leitung 2 einem kontinuierlich arbeitenden Vakuumfilter 3 üblicher Bauart aufgegeben wird. Die Filterfläche dieses Vakuumfilters wird kontinuierlich von links nach rechts bewegt. Das Filter weist eine Kopfsektion 4 auf. Dieser ersten Sektion 4 folgt eine Sektion 5, in der klare, starke Säure erhalten wird. Dann schließt eine erste Waschsektion 6 für die Gewinnung von Säure mittlerer Konzentration und eine zweite Waschsektion 7 für die Gewinnung von Säure geringer Konzentration an. Die unterhalb der Filterfläche liegende

ίο Vakuumkammer 7α ist durch Trennwände 8, 9, 10 unterteilt, so daß die Filtrate der vier Sektionen voneinander getrennt in vier durch diese Trennwände begrenzten Filterkästen 11, 12, 13, 14 gesammelt werden. Der Kasten 11 und der Kasten 13 sind durch Leitungen 15 und 16 an ein und dieselbe Saugkammer 17 und die Kästen 12 und 14 durch Leitungen 18 a und 19 a an Saugkammern 18 und 19 angeschlossen. Die drei Saugkammern sind gemeinsam durch eine Leitung 20 mit einer nicht dargestellten Unterdruckquelle verbunden.

Von dem unteren Teil der Saugkammern 17, 18 und 19 gehen Leitungen 21, 22 und 23 zu den Aufnahmebehältern 24 für die Säure von mittlerer Konzentration, 25 für die Säure von starker Konzentraas tion und 26 für die Säure von niedriger Konzentration aus, in denen die Flüssigkeit als barometrische Säulen stehen. Der Aufnahmebehälter 25 ist durch eine Leitung 27 mit einem Verteilerbehälter 27 a verbunden, von welchem zwei Leitungen 27 b, 27 c ausgehen, von denen die Leitung 27 & den Behälter 27 α mit dem Aufschlußbehälter 1 verbindet, während die Leitung 27 c sich bei 27 d in zwei Leitungen verzweigt, deren eine, 27 e, zu der Verwendungsstelle und deren andere, 27/, zu einem Konditionierungsbehälter 28 führt. Eine weitere Leitung 29 verbindet den Behälter 24 mit dem Aufschlußbehälter 21, und schließlich führt von dem Behälter 26 eine Leitung 30 zu der Kopfseite der Filtersektion 6. An der Kopfseite der Filtersektion 7 mündet eine Leitung 38 zur Zuführung reinen Wassers.

Der Konditionierungsbehälter 28 ist mit einer oder mehreren Vorrichtungen 32 für die Einführung der für diese Behandlung verwendeten Reagenzien und mit einer Rührvorrichtung 33 ausgerüstet. Von dem Konditionierungsbehälter 28 führt eine Leitung 34 zur Kopfsektion eines kontinuierlichen Filters 35, welches eine erste Filtersektion 36 als Vorsektion, eine Sektion 37 zur Gewinnung von konditionierter Säure, eine Waschsektion 38 und eine Vakuumkammer 38a aufweist. In dieser Vakuumkammer vorgesehene Trennwände 39 und 40 ermöglichen es, die Filtrate für sich in Filterkästen, und zwar in einem Kasten 41 für das Filtrat der Vorsektion, in einem Kasten 42 für die konditionierte Säure sowie in einem Kasten 43 für die Waschflüssigkeiten zu sammeln. Das reine Wasser wird durch eine Leitung 44 dem Anfangsbereich der Waschsektion 38 zugeführt.

Der Kasten 41 zum Sammeln der das Filtrat der Vorsektion bildenden Säure und der Kasten 43 zur Aufnahme der Waschflüssigkeiten sind durch Leitungen 45 und 46 an eine Saugkammer 47 angeschlossen. Der Kasten 42 für die nicht verdünnte, klare, konditionierte Säure ist durch eine Leitung 48 an eine Saugkammer angeschlossen. Die beiden Saugkammern 47 und 49 stehen über eine Leitung 50 mit einer nicht dargestellten Vakuumquelle in Verbindung.

Von den unteren Teilen der Saugkammern 49 und 47 gehen Leitungen 51 und 52 aus, in denen die

Flüssigkeiten als barometrische Säulen stehen und die zu einem Behälter 53 für die konditioniert« Säure bzw. zu einem Behälter 54 für die Mischung aus der das Filtrat der Vorsektion bildenden Säure mit der Waschflüssigkeit führen.

Die konditionierte Säure wird aus dem Behälter 53 durch eine Leitung 55 dem Lager oder ihrer sonstigen Verwendungsstelle zugeleitet. Der Behälter 54 für die Mischung steht durch eine Leitung 56 mit einem Verteilungsbehälter 57 in Verbindung, von welchem eine Leitung 58 zu dem Konditionierungsbehälter 28 und eine Leitung 59 zu dem Aufschlußbehälter 1 führt.

Die vorstehend beschriebene Anlage arbeitet wie folgt: Der aus dem Aufschlußbehälter 1 kommende Brei wird durch die Leitung 2 dem Kopf der Vorsektion 4 des Filters 3 aufgegeben. In dem der Vorsektion 4 zugeordneten Filtrataufnahmekasten 11 wird eine trübe, teilweise durch das von den Geweben oder Wandungen des Filters zurückgehaltene Wasser verdünnte Säure gesammelt, die durch die Leitung 15 in der Saugkammer 17 fließt, während sich in dem Filterkasten 12, welcher der Sektion der starken Säure zugeordnet ist, eine nicht verdünnte, klare Säure sammelt, die aus diesem Kasten in die Saugkammer 18 und aus dieser über die Barometerleitung 22 in den Aufnahmebehälter 25 fließt. Aus diesem Behälter wird die starke Säure durch die Leitung 27 zu dem Verteilungsbehälter 27 a geführt, aus welchem das Fertigprodukt durch die Leitung 27 c entweder über die Leitung 27 e der unmittelbaren Verwendung oder durch die Leitung 27/ der Konditionierungsanlage zugeführt wird. Der Überschuß an starker Säure wird durch die Leitung 27 b wieder in den Aufschlußbehälter 1 zurückgeführt.

Am Anfang der ersten Waschsektion oder etwas vor der Stelle des Überganges des Filters über die Trennwand 9 zwischen den Sektionen für die Abfilterung der stark und der mittel konzentrierten Säure wird die schwach konzentrierte Säure über den Filterkuchen zerstäubt.

In der Filtersektion, auf der die erste Waschstufe durchgeführt wird, wird in dem Filterkasten 13 eine Säure mittlerer Konzentration gesammelt, welche zusammen mit der in der Vorsektion abgefilterten Säure durch die Leitung 16 in die Saugkammer 17 fließt. Die Mischung fließt dann durch die eine Barometerleitung 21 in den Aufnahmebehälter 24 und von dort durch die Leitung 29 in den Aufschlußbehälter 1.

Falls lediglich zwei Waschstufen durchgeführt werden, wie das in der Figur aus Vereinfachungsgründen dargestellt ist, wird das für die zweite Waschstufe erforderliche reine Wasser durch die Leitung 31 zugeführt und am Anfang der betreffenden Sektion, oder kurz bevor die Filterfläche die Trennwand 10 passiert, über dieser zerstäubt. Falls mehr als zwei Waschstufen durchgeführt werden, wird die Säure geringer Konzentration aus dem dritten Waschvorgang über die Leitung 31 zugeführt, und der gleiche Vorgang wiederholt sich für die etwaigen weiteren Waschstufen, wobei das reine Wasser dem Anfangsbereich der letzten Waschsektion zugeführt wird. Die in dem zugeordneten Kasten 14 gesammelte Säure niedriger Konzentration fließt durch die Leitung 19 a in die Saugkammer 19 und von dort durch die Barometerleitung 23 in den Aufnahmebehälter 26, aus welchem sie durch die Leitung 30 zu dem Anfangsbereich der ersten Waschsektion zurückgeführt wird.

Wie aus der Figur ersichtlich, sind die Saugkammern 17,18,19 durch die Leitung 20 an ein und dieselbe Unterdruckquelle angeschlossen.

Falls eine Konditionierung (Reinigung) durchgeführt wird, werden die gegebenenfalls zuzusetzenden Reagenzien durch die Einführungsvorrichtungen 32 in den Konditionierungsbehälter 28 aufgegeben, die Mischung wird mittels der schematisch dargestellten Vorrichtung 33 gerührt und dann dem Anfangsbereich der Vorsektion 36 des Filters 35 aufgegeben.

Wie bei der Filtration des Aufschlußbreies ist die in dem Sammelkasten 41 der Vorsektion 36 gesammelte Säure trübe und durch das von den Filtergeweben oder -wandungen zurückgehaltene Wasser etwas verdünnt, während die in dem Kasten 42, welcher der durch die Trennwände 39 und 40 begrenzten Filterfläche zugeordnet ist, gesammelte Säure rein, völlig klar und nicht verdünnt ist. Diese Säure fließt durch die Leitung 48 in die Saugkammer 49 und von dort über die eine Barometerleitung 51 in den Sammelbehälter 53, aus dem sie durch die Leitung 55 abgezogen und dem Lager oder unmittelbar weiteren Verarbeitungsvorgängen oder der Verwendung zugeführt wird.

Die in der Vorsektion 36 abgefilterte Säure fließt aus dem Sammelkasten 41 in die Saugkammer 47, in welcher sie sich mit der in dem Kasten 43 unterhalb der Waschsektion 38 gesammelten sauren Waschflüssigkeit mischt. Das reine Wasser wird durch die Leitung 44 a im Anfang der Waschsektion oder an einer etwas vor der Stelle, an welcher das Filtergewebe die Trennwand 40 passiert, liegenden Stelle aufgegeben. Selbstverständlich können erwünschtenfalls auch weitere Waschstufen vorgesehen werden, wobei die betreffenden Vorgänge in der gleichen Weise, wie das oben bereits im einzelnen für das Filtrieren des Aufschlußbreies auf dem Filter 3 beschrieben wurde, unter Führung der Waschflüssigkeit im Kreislauf durchgeführt werden.

Die Säure in der Saugkammer 47, die aus der Mischung der von der Vorsektion stammenden Säure und der Waschflüssigkeit besteht, fließt durch die eine Barometerleitung 52 in den Aufnahmebehälter 54. Aus diesem wird sie durch die Leitung 56 dem Verteilerbehälter 57 zugeführt, aus welchem sie entweder durch die Leitung 59 zu dem Aufschlußbehälter 1 oder durch die Leitung 58 zu dem Konditionierungsbehälter 28 geleitet oder auf diese beiden Behälter 1 und 28 aufgeteilt wird.

Nachstehend werden einige Beispiele angegeben, welche die Wirkung des erfindungsgemäßen Verfahrens in quantitativer Hinsicht noch genauer erkennen lassen. Von diesen Beispielen bezieht sich das Beispiel 1 auf die einfache Konditionierungsbehandlung,

d. h. ohne chemische Ausfällung. Die Beispiele 2 bis 5 lassen die Wirkung der Konditionierungsbehandlung in Kombination mit verschiedenen Ausführungsformen der chemischen Reinigung erkennen. Das Beispiel 6 zeigt den zusätzlichen Vorteil, den man dadurch erhält, daß die Filtration mittels eines Filters mit Vorsektion durchgeführt wird. Die Beispiele 7, 8 und 9 zeigen schließlich die Ergebnisse bei der Durchführung des Verfahrens in verschiedenen möglichen Kombinationen.

Beispiel 1

lOcbm Phosphorsäure mit 32°/o P₂O_?, die durch Abfiltern eines Aufschlußbreies von Taibaphosphat

7 8

bei 75°C hergestellt werden, werden einem Kondi- Beispiel 4
tionierungsbehälter mit einem Fassungsvermögen von I_{n e}j_nen Behälter von 40 cbm Inhalt, der auf 40° C 60 cbm stündlich aufgegeben. gekühlt wird, wird eine durch Aufschluß eines Togo-Die Säure mit den darin nach ihrem Abfiltern noch phosphates hergestellte Phosphorsäure mit 30 % P₂O₅ in Suspension enthaltenen Feststoffen wird durch Ein- 5 i_n einer Menge von 10 cbm stündlich gegeben,
perlenlassen von Luft in den Behälter bei einer Gleichzeitig werden dem Behälter je Stunde 300 kg Temperatur von 45° C in Bewegung gehalten. Natriumcarbonat aufgegeben; das Produkt der Kondi-Das Flüssigkeitsniveau in dem Behälter wird durch tionierungsbehandlung wird einer kontinuierlichen eine Wasserstrahlpumpe konstant gehalten, die den Entwässerungsschleuder zugeleitet.
Brei einer kontinuierlich arbeitenden Zentrifugal- io Der Fluorgehalt der entwässerten Säure ist durch Dekantiervorrichtung zuführt, durch welche die diese Behandlung von 30 auf 3 g/l und der Gehalt an Säure von den darin in Suspension enthaltenen Stoffen in Suspension und Übersättigung vorhandenem Gips getrennt wird. Im Verlauf dieser Behandlung hat die auf 12 g/l verringert worden.

Säure etwa 50 kg an Feststoffen je Kubikmeter ver- Die Abscheidung der bei der Neutralisierung und

loren, die im wesentlichen aus Gips und Natrium- 15 Kristallisation der Natriumsalze ausgefällten Ver-

fluorsilicat bestehen. Es setzen sich dann praktisch unreinigungen aus einer solchen Säure kann unter

in den Lagerbehältern und den Behältern, in welchen guten Bedingungen durchgeführt werden,
die Säure nach der Verwendungsstelle transportiert

wird, keine Feststoffe mehr ab. B e i s ρ i e 1 5

_R . . , r. 2° Zu der gleichen Säure wie im vorhergehenden Bei-

^e' ^{s p} ¹ ^e spiel werden unter denselben Bedingungen 300 kg/

Eine Phosphorsäure mit 33 % P₂O₃, die durch Auf- Stunde Kaliumsulfat zugesetzt.

Schluß eines 7O°/oigen Marokkophosphats bei 75° C Der Fluorgehalt fällt hierdurch bis auf nahe an

hergestellt worden war und aus der auf nassem Wege 2 g/l und weniger ab; der Kalkgehalt, der sich im Fall

ein konzentriertes Superphosphat mit 48 °/o assimilier- 25 des vorhergehenden Beispiels auf 6 g/l stabilisiert

barem P₂O₅ hergestellt werden soll, wird in einer hatte, verringert sich diesesmal nach dem Abtrenn-

Menge von 15 cbm stündlich in einen mit Rührwerk Vorgang auf 2,5 g/l.

versehenen Behälter mit einem Fassungsvermögen Diese Säure besitzt außerordentlich vorteilhafte

von 60 cbm gegeben, der durch einen Kaltwasser- Eigenschaften sowohl im Fall ihrer Verwendung für

kreislauf auf eine Temperatur von 40° C gekühlt wird. 3° die Herstellung von lösbaren oder flüssigen Phos-

Da der Gehalt der Säure an SO₄-Ionen, auf H₂SO₄ phaten und Pyrophosphaten für landwirtschaftliche

bezogen, 25 g/l erreicht, werden kontinuierlich in den Zwecke bzw. als Düngemittel wie für die Herstellung

Behälter 350 kg des gleichen rohen 70%igen Ma- von reinen Salzen,

rokkophosphats gegeben. Beispiel 6

Der Brei wird fortlaufend entnommen und einem 35

kontinuierlich arbeitenden Vakuum-Trommelfilter mit TJm die Vorteile des Verfahrens gemäß der Erfin-

einer wirkamen Filterfläche von 3 qm aufgegeben. dung in diesem Fall noch besser zu verdeutlichen,

Die Gehalte der Säure an P₂O₅, F₂, H₂SO₄ und CaO sind nachstehend die Ergebnisse von Vergleichsver-

vor und nach der Behandlung betragen: 33 und 33,8, suchen tabellarisch zusammengestellt. Alle diese Ver-

1,90 und 1,50, 1,85 und 0,60, 0,45 und 0,60%. 40 suche entsprechend bzw. beruhen auf den folgenden

Arbeitsbedingungen:

Beispiel 3 Ausgangsmaterial 75%iges Marokko-Aus einer Phosphorsäure mit 30% P₂O₅, die durch phosphat

Aufschluß eines Nauruphosphats bei 78° C herge- 45 Konzentration an P₂O₅ 30%

stellt worden war, soll ein reiches Diammonium-Sulfo- Temperatur in dem Aufschlußphosphat 20-20-0 und Derivate 15-15-15 ... herge- behälter 75° C

stellt werden, von denen allein das wasserlösliche Zeitdauer 6 Stunden
P₂O₅ aufgewertet wird.

Die in einer Menge von 8 cbm je Stunde herge- 50 Die Filtration erfolgt unter Verwendung von FiI-

stellte Säure enthält je Liter insgesamt (unter Ein- tern mit aus einfädigen Geweben der unter dem

Schluß der in Suspension befindlichen Stoffe) 15 g Handelsnamen »Saran« bekannten Art bestehenden

Fluor, 26 g Sulfate, auf H₂SO₄ bezogen, und 12 g Belägen mit einer Porosität von 6000 (cbm/H/qm-

KaIk. Luft).

In dem mit einer Rührvorrichtung versehenen 55 Für das Abfiltern des Breies des Konditionierungs-

Konditionierungsbehälter mit einem Fassungsver- behälters wird mit Ausnahme des letzten Versuches

mögen von 30 cbm, der auf einer Temperatur von ein Filter mit Vorzone verwendet.

45° C gehalten wird, werden kontinuierlich je Stunde Bei der Konditionierungsbehandlung wird zugesetzt: 300 kg Schwefelsäure mit 92% H₂SO₄ zugesetzt, was

einer Menge von etwa 35 g H₂SO₄ je Liter Phosphor- 60 Für die Entsulfatisierung Rohphosphat

säure entspricht. Für die Entfluorierung allein .... Natriumcarbonat

Diese Säure enthält nach ihrer kontinuierlichen Für die gemeinsame Entfluorierung

Filtration unter Vakuum je Liter nicht mehr als 11 g _{und En}tsulfatisierung Natriumsulfat und

Fluor, 44 g H₂SO₄ und 2 g Kalk. Durch Zusatz weite- Calciumphosphat rer Schwefelsäure und Ammonisierung können die ge- 65

wünschten Titer unter einem auf ein Minium ver- Wie üblich wird der Titer der hergestellten Säure ringerten Verlust in Form von unlöslichem P₂O₅ er- an P₂O₅, F₂, H₂SO₄ und CaO ermittelt und die Gehalten werden. halte in Gramm je Liter angegeben.

9	P₂O₅	10	F₂	H₂SO₄	CaO
	375 400 410 425 420 435 425	23,0 21,0 18,0 2,0 18,0 2,0 2,5	30,0 21,0 18,0 18,0 8,0 8,5 9,0	10,0 5,0 3,0 3,0 3,5 4,0 4,5
Rohe Säure Filtration auf üblichem Filter Filtration auf Filter mit Vorzone Konditionierte Säure Filtration auf Filter mit Vorzone Nach einfacher Konditionierung (ohne Zusatz von Reagenzien)
Nach alleiniger Defluorierung Nach alleiniger Desulfatisierung Nach der Defluorierung und Desulfatisierung Filtration auf Filter mit Vorzone Nach der Defluorierung und Desulfatisierung

Beispiel 7 ^ao

Durch Aufschluß eines 75%igen gemahlenen Floridaphosphats bei 75° C werden 20 cbm/Stunde Phosphorsäure mit 32 % P₂O₅ hergestellt, aus welcher ein reiches Diammoniumphosphat 18-50-0 und Derivate hiervon hergestellt werden sollen.

Die Säure wird kontinuierlich einem Behälter mit einem Fassungsvermögen von 80 cbm, der auf 45° C gekühlt wird, zugegeben. In den Behälter werden gleichzeitig stündlich 21 Ammoniumsulfat und 21 des gleichen gemahlenen 75°/oigen Pebblephosphats gegeben.

Die behandelte Säure enthält nach kontinuierlicher Filtration unter Vakuum nicht mehr als 0,65 °/o H₂SO₄ und 0,40% CaO. Sie ist unmittelbar für die Herstellung von Diammoniumphosphat verwendbar.

Beispiel 8

Durch Aufschluß eines 78°/oigen Togorohphosphats bei 8O⁰C hergestellte Phosphorsäure mit 30% P₂O₅ wird in einer Menge von 15 cbm je Stunde in einen Kondiüonierungsbehälter mit einem Fassungsvermögen von 60 cbm, der auf einer Temperatur von 50° C gehalten wird, gegeben.

In diesen Behälter werden gleichzeitig und kontinuierlich stündlich 1800 kg wasserfreies Natriumsulfat, 1700 kg 70%iger Togophosphat und 20 kg Aktivkohle gegeben. Der Brei wird auf einem kontinuierlich arbeitenden Vakuum-Trommelfilter mit einer wirksamen Filterfläche von 5 qm gefiltert.

Die Gehalte der Säure an den Hauptbestandteilen vor und nach der Behandlung sind die folgenden:

P₂O₅ 30 bis 30,8%

H₂SO₄ 1,70 bis 0,80%

F₂ 1,85 bis 0,20%

CaO 0,35 bis 0,45%

Die konditionierte Säure ist mit oder ohne Zwischenlagerung für die Herstellung aller reinen Natriumsalze desselben, d.h. von Ortho-, Pyro- und PoIyphosphaten verwendbar.

Beispiel 9

10 t einer Phosphorsäure mit 30 % P₂O₅, die durch Aufschluß von 75%igem Marokkophosphat hergestellt wurde, werden je Stunde in einen auf 40° C gekühlten Reaktionsbehälter mit einem Fassungsvermögen von 60 cbm gegeben. Diesem Behälter werden gleichzeitig stündlich 1500 kg des gleichen gemahlenen 75%igen Marokkophosphats und 1900 kg wasserfreies Kaliumsulfat zugegeben. Der Brei wird zwecks Filtration unter Vakuum fortlaufend entnommen. Die abgefilterte weitgehend entsulfatisierte und entfluorisierte Säure enthält eine Menge an Monokaliumphosphat, die 50% der theoretischen Menge entspricht. Diese Säure kann für die verschiedenen Arten der Herstellung von reinen oder mit anderen Metallsalzen kombinierten Kaliumsalzen verwendet werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Phosphorsäure durch nassen Aufschluß von Rohphosphaten, kontinuierliche Filtration des Aufschlußgemisches auf einem Vakuumfilter mit einer Filtrationszone und Zonen für das Waschen des Filterkuchens, Rückführung eines Teils der gebildeten Phosphorsäure und gegebenenfalls einer nachfolgenden Reinigungsbehandlung der abgefilterten Phosphorsäure mit erneuter Filtrierung, dadurch gekennzeichnet, daß bei der kontinuierlichenFiltrationdesAufschlußgemisches die Filtrationszone in zwei Sektionen geteilt wird und das Filtrat der ersten Sektion für sich abgetrennt und im Kreislauf in den Aufschlußbehälter zurückgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtrat der ersten Sektion mit der Waschflüssigkeit des ersten Waschvorgangs gemischt und dieses Gemisch in den Aufschlußbehälter zurückgeleitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Reinigungsbehandlung der gebildeten Phosphorsäure die Filtration auf einem Vakuumfilter mit verschiedenen Sektionen durchgeführt und das Filtrat der ersten Sektion in den Reinigungs- oder den Aufschlußbehälter zurückgeführt wird.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Filter ein solches mit Sektionen verwendet wird, von denen der erste kleiner als die nachfolgenden Sektionen ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der ersten Sektion

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zwischen 5 und 50 »/ο, vorzugsweise 10 bis 20 °/o, der Gesamtoberfläche der Filtersektion für die stark konzentrierte Säure gewählt wird.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

daß bei der erneuten Filtrierung im Zusammenhang mit der gegebenenfalls nachfolgenden Reinigungsbehandlung das Filtrat der ersten Sektion für sich abgetrennt und in die Reinigungs- oder Aufschlußbehälter zurückgeleitet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen