JPS6054908A - アルカリ金属の炭酸塩及び水酸化物の溶液を使用して、天然に産出する鉄及びアルミニウムのリン酸塩から、可溶性リン酸塩を抽出する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は天然に産出する鉄及びアルミニウムのリン酸塩
からの可溶性リン酸塩の抽出に関するものである。

先行技術では、下記で更に詳細に検討するように、鉄及
びアルミニウムの複雑なリン酸塩を水酸化す１〜リウム
中で溶解することを包含する。

本発明は、天然に産出覆るリン酸Ｊｕを浸出するのにア
ルカリ金属炭酸塩溶液を使用づ−るのが特徴である。本
発明の好まし−い実施態様では、炭酸塩浸出に続いて、
更にアルカリ金属水酸化物で浸出する。本発明の方法は
、クリスマス島 （Ｃｈｒｉｓｔｍａｓ　ｌ５ｌａｎｄ　）　、セネガル
（Ｓａｎｅｇａ　ｌ　）、ブラジル（Ｂｒａｚｉｌ）　
、及び他の供給源からのものを包含する、天然に産出Ｊ
゛る多くのタイプのリン酸塩に適用することができる。

炭酸塩浸出は高調で、例えば７０℃から、及び大気圧で
の沸騰点で、又は加ｆＦ下で１００℃から１５０℃まで
で行うのが好ましい。

本発明の一形態では、天然に産出づる鉄及びアルミニウ
ムのリン酸塩、バランダイトを、加圧下で、１００℃か
ら１５０℃までで炭酸カリウム溶液で浸出して、オル１
ヘリン酸カリウム及びアルミン酸カリウムの溶液を作る
。残留固形物を更に７０℃から９０℃までで、水酸化カ
リウム溶液で浸出して、最初のバランダイＩ・中のリン
及びアルミニウムを本質的に完全に抽出する。残留固形
物を溶液から分離し、且つ溶液を冷却してオルトリン酸
カリウムを分離する。残存溶液を冷却して、アルミニウ
ム三水和物を沈殿させ、且つ得られる炭酸カリウムは更
にバランダイトの浸出に再循環させる。

単純化した形式では、起こる反応は、 １．２「ｅＰＯ４＋３に２Ｃ０３＋３Ｈ２０→２Ｆｅ（
ＯＨ）３＋２に３ＰＯ４＋３ＣＯ２２，２ＡＩＰＯ＋４
に４ＣＯ３ 一＋２ＫＡ　ｌ　０２＋２に３ＰＯ４＋４．ＧＯ，。

３、　Ｆ　ｅ　Ｐ　Ｏ４＋　３　Ｋ　Ｏト１→Ｆｅ（ｏ
Ｈ）　十に３Ｐｏ４ ４、Ａ　Ｉ　ＰＯ４＋４ＫＯＨ →ＫＡ　Ｉ　Ｏ２＋に３　ＰＯ４＋　２１−１２０５、
　２ＫＡ　Ｉ　Ｏ＋３１−１２０＋ＣＯ２→　Ｋ　Ｃｏ
　−１−２Ａ　Ｉ　（Ｏト１　）　３３ であると考えられる。

本発明のもう一つの形態では、天然に産出する複雑なカ
ルシウム鉄アルミニウムリン酸塩のクリ　５− スマス島Ｃ品位岩石を炭酸すトリウムの熱溶液で浸出し
て、オル１−リン酸すトリウム及びアルミン酸ナトリウ
ムの溶液を作る。残留固形物を水酸化。

ナトリウムの熱溶液で浸出して、最初の岩石中で鉄及び
アルミニウムと結合していたリン及びアルミニウムを本
質的に全部溶液にする。木質的にはリン酸カルシウム及
び水酸化鉄である残留固形物を溶液から分離してから、
溶液を冷７７Ｉ　して、オルトリン酸ナトリウムを晶出
さぼる。残留溶液を炭酸塩化して、水酸化アルミニウム
を沈殿させ、１つ得られる炭酸す１〜リウム溶液を再循
環させて、更にクリスマス島Ｃ品位岩石を浸出する。

単純化した形式では、起こる反応は、 ２ＦｅＰＯ千　３Ｎａ　Ｃｏ　＋３　ト１２０４　２　
３ →２Ｆ（３（０１−１）　３＋２Ｎ８３Ｐ０４＋３ＣＯ
２２Ａ　Ｉ　ＰＯ４＋４Ｎａ２Ｇｏ３ −＋２ＮａＡｌＯ＋Ｎａ　ＰＯ４＋４００２３ Ｆ　ｅ　Ｐ　Ｏ４＋３　Ｎ　ａ　Ｏｌ−１−）Ｆｅ２　
（０１−１）　３十Ｎａ５ＰＯ。

−〇　− Ａ　Ｉ　ＰＯ４＋−’ｌＮａＯＨ −＋ＮａＡ　１０２＋Ｎａ５Ｐ０４−１−２１−（２０
２ＮａΔＩＱ２＋ＣＯ，、＋３１−１．．０−＋Ｎａ　
Ｃｏ　−１−２ＡＩ（ＯＨ）３３ であると考えられる。

本発明の第三の形態では、鉄及びアルミニウムのリン酸
塩少量で汚染されているために、通常の肥料製造用には
好ましくないリン酸カルシウム岩石を処理して、鉄及び
アルミニウムの含有量を少なく１−る。低品位フロツク
（ｒｌｏｒｉｄａ　）岩石は、このタイプの岩石である
。炭酸ナトリウムの熱溶液で浸出した後に、得られるナ
トリウムの炭酸塩及びリンＭ＃：Ａの溶液を、未反応の
岩石及び水酸化鉄から分離する。不溶生物質を分級して
、できるだけ多量のコロイド水酸化鉄を除去すれば、通
常の肥料製造向きになる。

リン酸ナトリウム及びアルミン酸ナトリウムの溶液を冷
却してオルトリン酸ナトリウムを晶出させ、月つ得られ
る溶液を炭酸塩化１ノで、炭酸ナトリウム及び水酸化ア
ルミニウムを製造する。炭酸ナトリウムを再循環（きせ
て、低品位フロリダ岩石を更に浸出覆る。

単純化した形式では、起こる反応は、本発明の第二形態
について略述した）ｊ程式で示されるものと考えられる
。

本発明の詳細な説明では、カリウム化合物を挙げる場合
には、ナトリウム化合物も当てはまり、逆も又同じであ
ることを明確に理解覆るべきである。

利点 先行技術では、鉄及びアルミニウムの複雑なリン酸塩の
水酸化ナトリウム中での溶解を包含している。得られる
溶液には残留固形物は全くなく、冷却してリン酸すトリ
ウムを晶出さぜ、且つ得られるアルミン酸す］〜リウム
溶液を分解させて、水酸化アルミニウム及び水酸化すト
リウムにする。

下記を参照されたい。ロートバウム（Ｒｏｔｌ＋ｂａｕ
ｍ　）及びレーベ（Ｒｅｅｖｅ　）、［クリスマス島Ｃ
リン酸塩からのアルミナ及びリン酸塩の採取（ｎｅｃｏ
ｖｃｒｙＯｆ＾Ｉｕｍｉｎａ　ａｎｄ　Ｐｈｏｓｐｈａ
ｔｅ　ｆｒｏｍ　ＣｈｒｉｓｔｍａｓＩｓｌａｎｄ　Ｃ
Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ）　Ｊ　、ニコージーランド・ジャ
ーナル・オブ・サイエンス（Ｎ、Ｚ、　Ｊｏｕｒｎａｌ
　ｏｆＳｃｉｅｎｃｅ　）第１１巻、第４号、１２月、
１９６８年。

この技法には、アルミニウムと結合して溶解しているナ
トリウムを、水酸化ナトリウムとして採取することがで
きるという明白な利点がある。しかしながら、バイヤー
法（Ｂａｙｅｒ　ｐｒｏｃｅｓｓ　）　、アルミン酸ナ
トリウム分解では、大きな分解容器、大容量の種水酸化
アルミニウムの再循環、及びアルミン酸ナトリウムの分
解を促進するための比較的希薄な溶液の使用が必要であ
る。バイヤー分解、ＮａＡｌ０　＋２１−１２０ ＝＝−”　ＮａＯＨ＋ＡＩ（０１−１＞３で回収する水
酸化ナトリウムを再使用するためには、蒸発をさせなけ
ればならない。方程式２から、リン酸アルミニウムと反
応する水酸化ナトリウムの２５％がバイヤー法で回収さ
れるだけであり、且つリン酸鉄からは全く回収されない
（方程式３）ことが分かるであろう。

　９一 本発明の方法には、大規模の解こう装置、蒸発缶、及び
種再循環装置の投資及び運転コス］−が省かれるという
利点がある。アルカリ金属アルミン酸塩を分解するとぎ
に生成する比較的少用のアルカリ金属炭ＭＪｉＪを再循
環させて反応１及び２によってリン酸塩岩石を更に溶解
する。

本発明には更に、カリウムの炭酸塩及び水酸化物を使用
して、価値のあるリン酸カリウムを製造することができ
るという利点がある。水酸化カリウムを使用して、鉄及
びアルミニウムのリン酸塩を溶解すれば、ｌＦｉられる
アルミン酸カリウムは、アルミン酸す］・リウムを用い
るパイＪｔ−法に類似した方法で水酸化カリウムを回収
するのには適切でないが、アルミン酸カリウムは二酸化
炭素で容易に分解さＵることかできる。

下記の限定的でない実施例で、本発明を更に説明する。

実施例１ クリスマス島産のバランダイト１００ｇを、先の実験か
ら再循環させた炭酸すトリウムの熱溶液　１０− 中で摩砕し、且つ、かき混ぜ容器中で、７０℃で１時間
浸出した。これで、最初の岩石中に存在するリン酸塩の
約１３％を溶解した。

摩砕したバランダイトのスラリーを、かき混ぜ容器中で
、更に水酸化ナトリウムと反応させた。

この水酸化ナトリウムは５０％溶液として添加し、且つ
バランダイト懸濁液を８０℃で３０分間かき混ぜた。水
酸化ナトリウムの添加量は、最初のバランダイト中に存
在する［苛性化可能の（ｃａｕｓｔｉｃ　ａｖａｉｌａ
ｂｌｅ　）　Ｊリン酸塩に化学量論的に当量になるよう
に計算した。「苛性化可能の」リン酸塩とは、存在する
カルシウムの０．７倍よりも少ない、例えばリン酸カル
シウムに、はぼ当量の全リン＠　ｊｇと定義する。

大部分が不溶性鉄化合物及びリン酸カルシウムから成る
残留固形物を７０℃で浸出溶液から濾過した。次に、こ
の清澄溶液を２０℃まで冷却したが、この場合、存在す
るリンｌ塩は実質的に全部オルトリン酸ナトリウムとし
て晶出した。

オルトリン酸ナトリウムを濾別し、且つ残存す　１１− るアルミン酸ナトリウム溶液を再加熱して３５℃にし、
且つ水酸化アルミニウム少ｔ１１を添加して、続いて起
こる沈殿を促進した。溶液中に二酸化炭素を泡出させて
、水Ｍ花アルミニウムを懸濁させ、且つアルミン酸ナト
リウムを分解して９２　Ｆ［ｔｌナトリウム及び水酸化
アルミニウムにした。３時ＩＦ！ｌ炭酸塩化した後に、
３５℃で水酸化アルミニウムを濾過し、且つ得られる炭
酸ナトリウム溶液を２０℃まで冷却して、炭酸ナトリウ
ムを晶出させて採取する。炭酸ナトリウム及び少量のリ
ン酸すｉ・リウムを含有する残留溶液は、更にバランダ
イ１〜を浸出するために再循環させた。

この技法で、バランダイト中の可溶性リン酸塩の９０％
よりも多くを採取η゛ることができた。反応してアルミ
ン酸ノトリウムを形成するナトリウムに関しては、水酸
化す］−リウム約２０％を使用して、その９０％よりも
多くを炭酸ナトリウムの形で回収した。

実施例２ この実験では、摩砕し、Ｄつ再循環炭酸ナトリ　１２− ラム中で浸出した後に、摩砕したバランダイトのスラリ
ーを沸騰点まで加熱して、酸性炭酸ナトリウムとして存
在する二酸化炭素を多少追い出した点を除いて、実施例
１と同じ技法を使用した。この方法によって、次の浸出
に使用した水酸化ナトリウムの量は化学量論量の９０％
まで減少した。

実施例３ この実験では、実施例２のナトリウム化合物の代りに炭
酸カリウム及び水酸化カリウムを使用した。カリウム塩
の苛性化率が更に優れているために、苛性化可能のリン
酸塩の約２０％が摩砕中に可溶化されて、次の浸出に使
用される水酸化カリウムの聞が化学量論量の８５％まで
減少した。総括的な効果は、副生成物の炭酸カリウムの
生成は全くなく、且つ水酸化アルミニウム沈殿後の溶液
を直接摩砕に再循環させることができることであった。

本発明は、それの一般的見地は上記で引用した特殊な詳
細に限定されないことは明らかに当然である。

　１３−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 中　鉄及びアルミニウムのリン酸塩を含有する物質から
   アルカリ金属リン酸塩を製造する方法において、該物質
   をアルカリ金属炭酸」１溶液で浸出して、溶解リン酸塩
   を含有１−る浸出物を作り、且つ浸出物からアルカリ金
   属リン酸塩を採取することを特徴とする方法。 （２）鉄及びアルミニウムのリン酸塩を含有する物質か
   らアルカリ金属リン酸塩を製造する方法において、該物
   質をアルカリ金属炭Ｗ１ｍＷＩ液で浸出して、物質から
   リン酸塩の溶解を行い、更にアルカリ金属水酸化物で浸
   出して、更に物質からリン酸塩の溶解を行い、１つ浸出
   物からアルカリ金属リン酸塩を採ｌｌ！″！１′ること
   を特徴とする方法。 （３）　アルカリ金属炭酸塩溶液にＪ：る浸出を高調で
   行う、上記第中項又は第（２）項に記載の方法。 （４）　アルカリ金属ｍ　ＩＩＩ　１ｍ溶液による浸出
   を、加圧下で、１００℃から１５０℃までで行う、上記
   第（３）項に記載の方法。 （５）　天然に産出するリン灰岩から、アルカリ金属リ
   ンＦｌｉｊｌを製造する方法において、岩石をアルカリ
   金属炭酸塩の熱溶液で浸出して、岩石からリン酸塩の溶
   解を行い、アルカリ金属水酸化物を添加し、且つ処理を
   継続して、更にｂ石からリンａｍの溶解を行い、浸出物
   から残留固形物を除去し、且つ浸出物を冷７Ｊ１１ノで
   、リン酸塩を沈殿させることを特徴とする方法。 （６）　リン酸塩を沈殿ざＶた溶液を炭酸塩化して、水
   酸化アルミニウムを沈殿させ、ｎつ沈殿させた水酸化ア
   ルミニウムを除去して、最初の浸出工程に再循環させる
   ことのできるアルカリ金属炭Ｍ塩溶液を製造する、上記
   第（５）項に記載の方法。 （７］　アルカリ金属炭＊ｍ溶液にＪ：る浸出を高４で
   行う、上記第（５）項又は第（６）項に記載の方法。 （０）　アルカリ金属用酸塩Ｗｔ欣にＪ：る浸出を、加
   圧下で、１００℃から１５０℃までで行う、」−２第（
   ７）項に記載の方法。 （９）　アルカリ金属炭ｉ１塩が炭酸すＩ・リウムであ
   る、上記第（５）項から第（８）項までの、いずれかの
   項に記載の方法。 （Ｉ（Ｄ　アルカリ金属炭Ｍ１ｍが炭酸カリウムである
   、上記第（５）項から第（０）項までの、いずれかの項
   に記載の方法。 （Ｔｌｌ　鉄及びアルミニウムのリン酸塩少量で汚染さ
   れたリン酸カルシウム岩を、炭酸す１〜リウムの熱溶液
   で浸出して、岩石の鉄及びアルミニウムのリン酸塩の含
   有量を下げ、且つ、主としてリン酸カルシウムから成る
   残留固形物を通常の肥料製造に向くようにする、上記第
   （１）項に記載の方法。