DE721410C

DE721410C - Herstellung technisch reiner Alkaliphosphate

Info

Publication number: DE721410C
Application number: DEP75659D
Authority: DE
Original assignee: PERSIL; Persil Gesellschaft Henkel and Voith mbH
Current assignee: PERSIL; Persil Gesellschaft Henkel and Voith mbH
Priority date: 1936-09-21
Filing date: 1937-08-04
Publication date: 1942-06-04

Description

Herstellung technisch reiner Alkaliphosphate Im allgemeinen erfolgt die Herstellung von Alkaliphosphaten handelsüblicher Reinheit aus Phosphorsäure in der Weise, daß die Phosphorsäure. mit Alkalicarbonat zum Diphosphat neutralisiert wird; das erhaltene Diphosphat kann dann z. B. noch durch weitere Behandlung mit Alkalilauge in das Triphosphat übergeführt werden. Kann von reiner Phosphorsäure ausgegangen werden, wie sie z. B. auf thermischem Wege erhalten wird, so erzielt man durch Neutralisation naturgemäß im Gegensatz zu obigen Produkten direkt Alkaliphosphate von handelsüblicher Reinheit.
Rohe Phosphorsäure, wie sie z. B. durch Aufschluß von Rohphosphaten durch Schwefelsäure hergestellt wird, enthält meist größere Mengen an Verunreinigungen, insbesondere Calcium, Aluminium und Eisen. Um aus solcher Phosphorsäure Alkaliphosphate handelsüblicher Reinheit herzustellen, muß diese entweder vorher gereinigt oder durch Kristallisation eine Reinigung der gewünschten Endprodukte vorgenommen werden. Normalerweise wird zweimal kristallisiert; die erhaltenen Produkte entsprechen dann. in ihrer Reinheit den üblichen Handelsbedingungen. Es ist bekannt, Alkaliphosphate aus verdünnter, ungereinigter Rohphosphorsäure herzustellen, indem die Rohphosphorsäure mit Alkalicarbonaten zum Mono- und Diphosphat neutralisiert wird und die ausgefallenen Verunreinigungen durch Filtration entfernt werden. Aus der so erhaltenen verdünntem Lösung ist erst, gegebenenfalls nach vorheriger Eindampfung, durch Kristallisation ein handelsübliches Produkt zu erhalten.
Es wurde auch schon vorgeschlagen, aus konzentrierter Phosphorsäure Alkaliphosphate in der Weise zu gewinnen, daß die Verunreinigungen nach erfolgter Neutralisation und Erhitzung abfiltriert werden, wobei jedoch vorausgesetzt wird, daß nur verhältnismäßig geringe Mengen von Verunreinigungen vorhanden sind, lvie sie z. B. in Phosphorsäuren enthalten ,sind, die durch thermische Reduktion von Phosphaten anfallen. Dieses Verfahren gelingt jedoch nicht bei konzentrierten Phosphorsäuren, die durch Aufschluß mit Schwefelsäure aus Rohphosphaten hergestellt sind. Solche Phosphorsäuren enthalten so viele Verunreinigungen, daß schon bei einiger maßen hoher Konzentration das Diphosphat z. B. eine breiige Masse darstellt, die sich ohne vorhergehende Verdünnung -.nicht filtrieren läßt.
Es wurde aber auch schon versucht, das Alkalipho,sphat in handelsüblicher Reinheit aus solcher roher Phosphorsäure mit 28 bis 6o% P205 in der Weise zu erhalten, daß die Rohphosphorsäure zunächst mit Alkalicarbonaten in das Monophosphat ohne Wasserzugabe übergeführt wurde. Dabei fällt der größte Teil der Verunreinigungen aus und wird durch Filtration entfernt, da die Masse als Monophosphat zur Filtration noch dünnflüssig genug ist. Wird zum erhaltenen konzentrierten Monophosphat nun neuerlich Alkalicarbonat zugegeben, jedoch nur so viel, daß etwas weniger als die Hälfte des Monophosphats in das Diphosphat übergeführt wird, so fällt ein weiterer Teil der Verunreinigungen aus, so daß auch hierbei keine technich vollständige Reinigung erzielt wird.
Es wurde gefunden, daß sich, obwohl die Lösung noch nicht alkalisch ist, durch Schwefelwasserstoff bzw. Sulfide, z. B. Natriumsulfid, in dieser Neutralisationsstufe die Reste der Verunreinigungen, von welchen hauptsächlich Eisen störend ist, als Sulfide ausfällen und entfernen lassen. Der Sulfidniederschlag ist zwar stark kolloidal und geht leicht durch das Filter hindurch. Die Sulfide sind aber gut abzufiltrieren, wenn die Niederschläge aus den Verunreinigungen, die bei der Neutralisation des Monophosphats zum fast halben Diphosphat sich bilden, noch zugegen sind. Das konzentrierte Filtrat liefert nach weiterer Neutralisation die Alkalisalze in handelsüblicher Reinheit.
Der Vorteil des neuen Verfahrens besteht hauptsächlich darin, daß es so gelingt, aus roher, hochkonzentrierter Phosphorsäure direkt wasserarme reine Alkaliphosphate herzustellen, wodurch wesentlich an Zeit und Kosten gespart wird.
An zwei Ausführungsbeispielen soll das Verfahren näher erläutert werden: Beispiel 1 Tookg einer handelsüblichen Rohphosphorsäure mit 45,5°1o P205, welche mit i,5% Fee 03, 1, 2 %A12 03 und o, g % Ca O verunreinigt ist, werden mit 45 kg H20 und 35 kg Ammonialrsoda bei etwa 9o° zur Reaktion gebracht. Nach Entweichen der Kohlensäure wird filtriert und der Niederschlag zweimal mit je i o kg Wasser gewaschen. Der erhaltene Filtertrockenrückstand beträgt i i kg, während in i3okg Filtrat das Monophosphat enthalten ist. Das Filtrat wird nun mit i i kg Ammoniaksoda bei 9o° und nach Entweichen der Kohlensäure und erfolgter Abkühlung mit 0,7 kg Natriumsulfid versetzt. Von den Verunreinigungen wird abfiltriert und einmal mit iokg Wasser gewaschen. Der Trockenfilterrückstand beträgt i kg. Das Filtrat enthält i o9 kg Natriumphosphat, und zwar als Na H2 P04, 36,5% und als Na. HP0, 29,54%, also zusammen 36,36% P2055. Die Verunreinigungen betragen nur mehr o,167 0'0, wobei auf Eisen nur mehr 0,0070;o entfallen. Durch weiteres Versetzen des Filtrates mit 18 kg Ammoniaksoda wird das ganze Monophosphat in Diphosphat übergeführt und ein rein weißes Produkt erhalten. Beispiel 2 i72kg Cura(7aophosphat mit 35,350,10 P20;; «erden mit 228 kg Schwefelsäure von 6o°Be und i3okg Wasser in der Wärme aufgeschlossen. -Durch Filtration werden i8okg Rohphosphorsäure mit 30,360/61? 205 erhalten. i 5o kg dieser Rohphosphorsäure werden ohne weitere Wassierzugabe mit 35 kg Ammoniaksoda zur Reaktion gebracht und in der in Beispiel i angegebenen Weise unter Verwendung derselben Menge von Soda und Sulfid weiter verfahren.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung technisch reiner Alkaliphosphate aus roher, durch Aufschluß von Mineralphosphaten mit Schwefelsäure erhaltener starker Phosphorsäure, mit einem P.05-Gehalt von etwa 28 bis 6oo;'o durch mehrstufige Neutralisation mit Alkalicarbonaten, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfällung der Verunreinigungen, hauptsächlich des Eisens, durch Schwefelwasserstoff bzw. Alkalisulfide in der zweiten Neutralisationsstufe erfolgt, bei der etwas weniger als die Hälfte des in der ersten Stufe gebildeten Monophosphats in Diphosphat übergeführt ist, und daß das Abfiitrieren der Sulfide in Gegenwart der Fällungsbestandteile geschieht, die durch die letzte Teilneutralisation von Monophosphat bis zur genannten Stufe entstanden sind.