SU1526579A3

SU1526579A3 - Способ получени фосфорной кислоты

Info

Publication number: SU1526579A3
Application number: SU803006999A
Authority: SU
Inventors: Винан Луи
Original assignee: Рон-Пуленк Эндюстри (Фирма)
Priority date: 1979-11-20
Filing date: 1980-11-19
Publication date: 1989-11-30
Also published as: JPS5678408A; IL61498A; BR8007518A; EP0030487B1; FR2470090A1; PH15673A; IL61498A0; DE3070337D1; YU43125B; MX7232E; US4330516A; ZA807182B; FR2470090B1; MA19001A1; EP0030487A1; AU6450080A; AU534948B2; CA1141144A; YU293880A; JPS6049122B2

Abstract

Изобретение относитс к способу получени фосфорной кислоты, полученной сернокислотным разложением природных фосфатов, с последующей жидкостной экстракцией трибутилфосфатом и обработкой автивированным углем и окислителем и может быть использовано в производстве технических, кормовых и пищевых фосфатов. Целью изобретени вл етс снижение содержани в продукте примесей, придающих окраску продукту, и упрощение способа. Фосфорную кислоту получают обработкой непрокаленных фосфатов серной кислотой, отделением осадка сульфата кальци фильтрацией, обработкой отфильтрованного водного раствора фосфорной кислоты активированным углем при 50°С в течение 2 ч в количестве 0,4% от массы P₂O₅, жидкостной экстракцией фосфорной кислоты из очищенного раствора трибутилфосфатом, водной регистракцией, концентрированием водного реэкстракта до 55 - 62% P₂O₅, обработкой концентрированного раствора перекисью водорода в течение 15 мин при 110 - 130°С с последующей обработкой активированным углем при той же температуре. Получают фосфорную кислоту с содержанием органического углерода менее 70 PPM/P₂O₅ и цветностью менее 10 ед. APHA. 2 табл.

Description

Изобретение относитс к способу получени фосфорной кислоты, полученной серно-кислотным разложением природных фосфатов с последующей жидкостной экстракцией и обработкой окислител ми и адсорбентами, и может быть использовано в производстве технических , кормовых и пищевых фосфатов .

Целью изобретени вл етс снижение содержани в продукте примесей.

придающих окраску продукту, и упрощение способа.

Природные фосфаты содержат органические примеси и другие примеси, обусловливающие цветность раствора фосфорной кислоты. Кроме того, в процессе переработки руды ввод т органические вещества в качестве флотаторов , антивспенивателей, модификаторов кристаллообразовани , экстра- гентов фосфорной кислоты. При полу

см

ченин пищевых (кормовых) фосфатов необходимо фосфорную кислоту очистит DT примесей, в частности органического происхождени , и.обесцветить. В примерах цветность растворов дают в единицах Apha согласно нормам Американского общества по испытанию материалов 2100-71 и в единицах El ТВР (ТБФ).

Изобретение иллюстрируетс следующими примерами.

Пример 1. Известным способом серно-кислотной обработкой непрокаленного среднего фосфата кальци (фторида) получают фосфорную кислоту имеющую следующие характеристики: , %40

Органические вещества , ррт C/PjOj 2450 Цветовой показатель (Е1 ТБР) 10, н осадок сульфата кальци , который отдел ют фильтрацией.

Производ т обработку указанной кислоты дл обесцвечивани с помощью активированного угл в виде порошка и гранул.

Фосфорную кислоту сначала нагревают при перемешивании в течение лру часов при в присутствии 0,40% от массы порошкообразного активированного угл товарной марки Ак- тибон С Фирмы Норит НЕ (Голланди ), поверхность по БЭТ: 1052 .

После фильтрации кислота имеет цветовой показатель (Е1 ТВР) 3,2 и содержание органического углерода 1700 ррт/Р205. Полученную кислоту непрерывно подают в колонну с насадкой из гранулированного активированного угл (качества CAL фирмы ПИТТСБУРГ Кемикл Кампэни США с удельной поверхностью по БЭТ: ЮООм /г) из расчета 12 л/ч (сечение колонны 78 см, высота угольного сло 220 см, масса активированного угл 7,5 кг), причем колонна теплоизолирована на 85-90 С. Выполненна таким образом колонна может служить дл обработки 800 кг перед сбором кислоты с цветовым показателем (Е1 ТВР) 0,10. Полученна серна кислота содержит 1000 ррт органического углерода/Р505.

Полученную кислоту нагревают до 50°С в батарее из восьми смесителей- отстойников, затем подвергают экстрагированию противотоком с помощью три

0

5

0

5

0

5

бутилфосфата при отношении органическа фаза/водна фаза, равном 9. Органическую фазу промывают в батарее из семи смесителей-отстойников с помощью небольшого объема воды при отношении водна фаза/органическа фаза , равном 1/18, и, кроме того, на 5-й стадии ввод т 50%-ный содовый раствор из расчета 30 г NaCH на килограмм PjOj, поданного на экстрагирование; затем производ т реэкстрак- цию водой противотоком при 65 С в батарее, состо щей из п ти смесителей-отстойников , при отношении органическа фаза/водна фаза, равном 6. Отбирают из батареи очищенную фосфорную кислоту, имеющую:

, %21,5

Окраска, Apha 9 и концентрируют ее до содержани 62% под атмосферным давлением в две стадии с противоточным нагревом через стенку, включающим первую стадию, работающую при и предназначенную дл доведени концентрации до 38% PjOj-, и вторую стадию, работающую при 150 С и предназначенную дл окончательного концентрировани .

Кислота, полученна после пребывани при 150°С в течение 1,5 ч, име- ект окраску 420 Apha и содержит 250 ррт органического углерода/Р 0.

Затем полученную кислоту подвергают окончательному обесцвечиванию согласно нескольким вариантам:

а) часть кислоты обесцвечивают с помощью 5 г HjO/iL из расчета 100% на кг кислоты при в течение 15 мин (получают окраску 66 Apha), затем с помощью 0,5% активированного угл Актибон с в расчете на , при перемешивании в течение 2 ч при 120 С, Полученна кислота имеет окраску 5,5 Apha и содержит 70 ррт органического углерода в расчете на Р2 Oj ,

б)

кислоту с содержанием PjOj- 68%

обрабатывают 5 г . из расчета 100% при 130°С в течение 15 мин на кг кислоты . Полученна кислота имеет окрас0 ку 180 Apha. После разбавлени до содержани PjО 5 62% И обработки в течение 2 ч при IZO C с помощью 5 г активированного угл Актибон получают кислоту с окраской 7 Apha

5 и 65 ррт органического углерода на

pjOs;

в) очищенную экстракцией сьфую фосфорную кислоту с содержанием

515

21,5% концентрируют до 55% при окончательной температуре 130°С, а затем поддерживают эту температуру в течение 2 ч дл того, чтобы про вилась окраска. Окраска составл ет 180 ЛрЬа а содержание равно 260 ррт.

в течеПолученную кислоту нагревают ние 15 мин при 130 С с использованием 5 г в расчете на 100% на кг кислоты. Окраска составл ет 37 Apha. Затем производ т перемешивание с 0,5 активированного угл Лк- тибон в течение 2 ч при 90°С Получают окраску 3 Apha, содержание 100 ppm. Указанна кислота вновь окрашиваетс до 14 Apha после концентрировани до 60% при атмосферном давлении (максимальна температура 155°С). Повторно кислота окрашиваетс лишь до 8 Apha, если ее концентрировать под пониженным давлением до содержани 60% так, чтобы не превышать температуры 110 С, то есть сохран температуру ниже температуры, при которой была получена 55%-на кислота. Кислота, которую можно использовать в пищевых цел х, до:жна содержать не более 70 ррт Сдрг и иметь цветность менее 10 Apha,

Пример 1 сравнительньп. Исходную фосфорную кислоту по примеру 1 с содержанием Р2.05 0% перед предварительным обесцвечиванием согласно насто щему изобретению подвергают эк- страгированию трибутилфосфатом согласно примеру 1, В этих услови х проводить непрерывную промышленную экстракцию невозможно вследствие большого периода времени, необходимого дл разделени фаз в батаре х смесителей-отстойников , С другой стороны, после очень длительного времени разделени на поверхности раздела фаз существует треть гр зева фракци черноватого цвета,

Пример2и сравнительный пример 2, В этих примерах в лабораторных услови х периодически сравнивают скорости отстаивани кислот, полученных из непрокаленного фосфата (фторида), Исходна фосфорна кислота, полученна серно-кислотным разложением сырь , содержит;

Pj05, по весу АО Органический углерод , ppm/P tOs 2250

0

5

0

5

10,6

Цветовой показатель , Е 1 ТВР

Опыты по экстрагированию на исходной фосфорной кислоте.

Контактируют 600 мл указанной кислоты при 50 С с 600 мл трибутилфосфа- та в качестве экстрагента в стекл нном цилиндрическом сосуде диаметром 12,5 см и высотой 24 см. Производ т перемешивание фаз в течение 3 мин с помощью мешалки Рэйнери, снабженной турбиной центростремительного действи диаметром 5,5 см, вращающейс 5 со скоростью 800 об/мин и погруженной на 2/3 глубины жидкости. Останавливают мешалку и наблюдают за отстаиванием в зависимости от времени, которое исчисл ют относительно предельной поверхности раздела. Результаты приведены в табл, 1,

Берут часть указанной исходной кислоты и обрабатывают ее по примеру 1 сначала порошкообразным, а затем гранулированным активированным углем. Получают предварительно обесцвеченную кислоту с цветовым показателем Е 1 ТВР 0,03, содержащую 650 ррт ., Предварительно обесцвеченную кислоту экстрагируют тем же способом с помощью трибутилфосфата и производ т указанным методом оценку способности фаз к расслаиванию. Результаты приведены в табл, 1,

Таблица 1

Примен ема кислота

J1отстаивани

Исходна кислота из непрокаленной руды (фторида) Е1 ТВР 10,6 2250 ррт С/Р, 05 40%

Исходна кислота из руды, предварительно обесцвеченна с помощью активированного угл до Е1 ТВР: 0,03 650 ррт C/P Oj10% через 3 мин 30% через 6 мин 35% через 20 мин

25% через 1 мин 70% через 1,5 мин 100% через

2 мин 10 с

В не обесцвеченной предварительно кислоте по вл ютс черноватые студе- нистые хлопь , которые скапливаютс на поверх1;ост х раздела, а растворитель окрашиваютс в темно-коричневый цвет.

Эти опыты говор т о вли нии предварительного обесцвечивани согласно насто щему изобретению на способность фаз к отстаиванию в случае применени чистых растворителей. Разница в способности к отстаиванию и содержании студенистых веществ увеличиваетс при использовании растворителей, рецир- кулируемых после реэкстракции в случае необесцвеченной предварительно кислоты.

Пример 3. Готов т фосфорную кислоту обработкой непрокаленного фосфата концентрации 40% . Эта кислота имеет цветовой показатель Е1 ТВ 1,7 и содержит 400 ррт органического углерода/Р О 5Указанную исходную кислоту предварительно обесцвечивают на колонне с насадкой из гранулированного активированного угл при тех же услови х, что и в примере касаетс гранулированного активированного угл ) без предварительной обработки с помощью порошкообразного активированного угл . Производительность колонны в данном случае составл ет 2500 кг P.OJ при цветовом показателе по меньшей мере 0,10, в среднем полученна кислота содержит 130 ррт органического углерода/Р Оъ

5

0

5

0

При экстрагировании и деэкстраги- ровании указанной предварительно обесцвеченной кислоты способом, описанным в примере 1, получают очищенную кислоту, которую концентрируют с 23 до 62% при 150°С. При нагреве при 150°С полученна кислота снова окрашиваетс (окраска 2АО ЛрЬа) и содержит 82 ррт органического угле- рода/PjO 5.

Окрашенную кислоту с содержанием Р2,05 62% обрабатывают в течение 15 мин при 60°С с помощью 5 г . в расчете 100% на кг кислоты. Получают кислоту с окраской 85 Apha. Эту кислоту обрабатывают О,5%-активиро- ванного угл Лктибон С (Норит ИВ) в расчете на в течение 2 ч при 120 С. После фильтрации получают кислоту с содержанием Р2.0,, 62% с окраской 7 ЛрЬа, содержащую 28 ррт органического углерода/Р2.05.

В табл. 2 даны варианты очистки кислоты вне за вленных интервалов, а также воспроизведены примеры (1 и 2) по прототипу. Во всех примерах есть операции предварительной очистки на активированном угле и экстракци трибутилфосфатом.

Таблица2

Claims

Из данных табл. 2 следует, что об- 50 Формула изобретени

работка только перекисью водорода или активированным углем недостаточна дл снижени цветового показател продукта.

При температуре обработки ниже (№ 3) и концентрации обрабатываемой кислоты нугае 50% (№ 4) цветовой показатель продукта остаетс по- вьш)енным.

55

Способ получени фосфорной кислоты , вкдючающий обработку непрокаленных фосфатных руд серной кислотой, отделение осадка сульфата кальци фильтрацией, жидкостную экстракцию фосфорной кислоты из водного раствора трибутилфосфатом, отделение насыщенного фосфорной кислотой трибутил

Способ получени фосфорной кислоты , вкдючающий обработку непрокаленных фосфатных руд серной кислотой, отделение осадка сульфата кальци фильтрацией, жидкостную экстракцию фосфорной кислоты из водного раствора трибутилфосфатом, отделение насыщенного фосфорной кислотой трибутил9152657910

фосфата от обедненного водного раст- жидкостной реэкстракцией обрабатывают вора, реэкстракцию фосфорной кислоты активированным углем в количестве из трибутилфосфата водой, концентри- 0,4% от массы в течение 2 ч при рование водного реэкстракта с после- 50°С, концентрирование ведут до кон- дующей обработкой его окислителем центрации , равной 55-62 мас.%, при нагревании и активированным уг- причем в качестве окислител испольлем , отличающийс тем,( зуют перекись водорода, обработку ею что, с целью снижени содержани в ведут 15 мин и обработку концентрипродукте примесей, придающих окраску рованного реэкстракта активированным продукту, и упрощени способа, вод- углём и перекисью водорода аедут при ный раствор фосфорной кислоты перед 110-130°С.