SU1648899A1 - Method for purification of yellow phosphorus - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технологии очистки желтого фосфора получаемого электротермическим методом Цель изобретени  - сокращение продолжительности обработки и обеспечение безопасных условий труда без снижени  выхода продукта. Способ заключаетс  в проведении обработки фосфора водным раствором соли трехвалентного железа при массовом соотношении Fe AS. равном 40-80, при 55-85°С в течение 3-5 ч и перемешивании со скоростью 30-90 об/мин. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.This invention relates to the technology of purification of yellow phosphorus obtained by the electrothermal method. The purpose of the invention is to reduce the processing time and ensure safe working conditions without reducing the product yield. The method involves treating the phosphorus with an aqueous solution of a ferric salt at a mass ratio of Fe AS. equal to 40-80, at 55-85 ° C for 3-5 hours and stirring at a speed of 30-90 rpm. 1 hp ff, 1 tab.

Description

Изобретение относитс  к технологии очистки желтого фосфора получаемого электротермическим методом.This invention relates to a process for the purification of yellow phosphorus obtained by the electrothermal method.

Цель изобретени  - сокращение продолжительности обработки и обеспечени  безопасных условий труда без снижени  выхода продукта.The purpose of the invention is to reduce the processing time and ensure safe working conditions without reducing the product yield.

Пример. 20,3 г 10%-ного раствора треххлористого железа помещают у термостойкий стакан и довод т объем раствора до 100 мм. Туда же помещают 51,28 г фосфора, содержащего, мас.%:Example. 20.3 g of a 10% solution of iron trichloride are placed near a heat-resistant glass and the volume of the solution is brought to 100 mm. There placed 51.28 g of phosphorus containing, in wt.%:

мышь к 0,023, органические соединени  0,167, нерастворимый остаток 0,24. Стакан с фосфором и раствором треххлористого железа помещают на вод ную баню, нагревают до 70°С и выдерживают в течение 4 ч при перемешивании со скоростью 60 об/мин. Массовое отношение :As в смеси составл ет 60, Фосфор отдел ют.mouse 0.023; organic compounds 0.167; insoluble residue 0.24. A glass with phosphorus and a solution of iron trichloride is placed in a water bath, heated to 70 ° C and maintained for 4 hours with stirring at a speed of 60 rpm. Mass ratio: As in the mixture is 60, Phosphorus is separated.

Получают 50,2544 г фосфора, что составл ет 98 % от исходного со следующим содержанием примесей, мае %. мышь к 0,003, органические соединени  0,005, нерастворимый остаток 0,07.50.2544 g of phosphorus is obtained, which makes up 98% of the initial one with the following content of impurities, May%. mouse 0.003, organic compounds 0.005, insoluble residue 0.07.

П р и м е р 2. 62,8 г 5%-ного водного раствора сульфата железа (содержание Ре+3 0,88 г) помещают в термостойкий стакан и довод т обьем раствора до 100 мм. Туда же помещают 48,3113 г фосфора того же состава , что и в примере 1.PRI mme R 2. 62.8 g of a 5% aqueous solution of ferrous sulfate (Fe content + 3 0.88 g) are placed in a heat-resistant beaker and the volume of the solution is adjusted to 100 mm. There are placed 48,3113 g of phosphorus of the same composition as in example 1.

Процесс ведут при следующих параметрах, скорость перемешивани  90 об/мин, врем  перемешивани  5 ч, температура 85°С. Получают 46,862 г фосфора или 97,1 % от исходного содержащего, мас.%: мышь к 0,003, органические соединени  0,005, нерастворимый остаток 0,06.The process is carried out with the following parameters, the stirring speed is 90 rpm, the stirring time is 5 hours, the temperature is 85 ° C. 46.862 g of phosphorus or 97.1% of the original containing are obtained, wt%: mouse to 0.003, organic compounds 0.005, insoluble residue 0.06.

По известному решению в качестве неорганического реагента используют смесь азотной и серной кислот при общей мол р- ности 3,5-6,5 М. Процесс ведут в течение 22 ч при 45-100°С. Выход фосфора не превышает 70%.According to a known solution, a mixture of nitric and sulfuric acids with a total mole ratio of 3.5-6.5 M is used as an inorganic reagent. The process is carried out for 22 hours at 45-100 ° C. The output of phosphorus does not exceed 70%.

слcl

сwith

ON NON N

00 0000 00

о юo you

В таблице представлены данные по выходу и качеству продукта, в зависимости от параметров процесса.The table presents data on the yield and quality of the product, depending on the process parameters.

Анализ результатов,представленных в таблице, показывает, что при использовании дл  очистки фосфора водного раствора, содержащего трехвалентное железо в количестве , отвечающем значени м массового соотношени  Fe3+: As Рмас ниже 40 (пример 1) происходит недостаточное эффективное снижение содержани  примесей мышь ка, органики и нерастворимого остатка , так как в этих услови х веро тность столкновений ионов Fe +с вкраплени ми примесей низка и не происходит достаточно полного их окислени . Увеличение значени  Рмас выше 80(пример 5) также не приводит к эффективной очистке фосфора в св зи с протеканием побочных реакций.Analysis of the results presented in the table shows that when an aqueous solution containing ferric iron is used for phosphorus purification in an amount corresponding to the mass ratio Fe3 +: As Рmas below 40 (example 1), there is an insufficient effective decrease in the content of arsenic, organic and an insoluble residue, since under these conditions the probability of collisions of Fe + ions with impregnations of impurities is low and their oxidation is not sufficiently complete. An increase in the Pmas value above 80 (Example 5) also does not lead to the effective purification of phosphorus due to the occurrence of side reactions.

Уменьшение скорости перемешивани  ниже 30 об/мин (пример 6) также приводит к недостаточно эффективной очистке фосфора от примесей в св зи с недостаточным диспергированием фосфора, происход щим в этих услови х, и недостаточностью контактов ионов Fe с вкраплени ми примесей . Увеличение скорости перемешива- ни  выше 90 об/мин (пример 10), позвол   сохранить степень очистки фосфора от примесей на достаточно высоком уровне, приводит к снижению выхода фосфора в св зи с разбрызгиванием водной эмульсии фосфора , привод щим к частичной потере фос-. фора в результате его сгорани  на воздухе, что представл ет и некоторую опасность дл  экспериментатора.A decrease in the stirring rate below 30 rpm (Example 6) also leads to insufficiently effective purification of phosphorus from impurities due to insufficient dispersion of phosphorus occurring under these conditions, and insufficient contact of Fe ions with impregnations of impurities. An increase in the stirring rate above 90 rpm (example 10), allowed to keep the degree of purification of phosphorus from impurities at a sufficiently high level, leading to a decrease in the yield of phosphorus due to splashing of the aqueous phosphorus emulsion, leading to partial loss of phosphorus. a handicap as a result of its combustion in air, which is also of some danger to the experimenter.

Уменьшение времени перемешивани  ниже 3 ч (пример 11) приводит к недостаточно высокой степени очистки фосфора от примесей в св зи с недостаточностью времени дл  прохождени  процессов их окислени , а увеличение времени перемешивани  более 5 ч (пример 15), сохран   степень очистки фосфора на достаточно высоком уровне, сопровождаетс  снижением выхода фосфора в св зи с окислением его ионами Fe .Reducing the mixing time to less than 3 hours (Example 11) leads to an insufficiently high degree of purification of phosphorus from impurities due to insufficient time for the processes of their oxidation, and an increase in the mixing time more than 5 hours (Example 15), maintaining the degree of purification of phosphorus to a sufficiently high level, is accompanied by a decrease in the yield of phosphorus due to its oxidation with Fe ions.

Уменьшение температуры обработки фосфора ниже 55°С (пример 16) также приводит к недостаточно эффективной очистке фосфора от примесей, так как в этих услови х степень разжижени  фосфора недостаточна дл  прохождени  интенсивного взаимодействи  примесей с ионами Fe . При температуре обработки фосфора выше 85°С (пример 20) происход т существенныеA decrease in the phosphorus treatment temperature below 55 ° C (Example 16) also leads to insufficiently effective purification of phosphorus from impurities, since under these conditions the degree of phosphorus liquefaction is insufficient for the intensive interaction of impurities with Fe ions. At a phosphorus treatment temperature above 85 ° C (Example 20), significant

потери фосфора в результате его испарени  без заметного увеличени  эффективности очистки.loss of phosphorus as a result of its evaporation without a noticeable increase in the cleaning efficiency.

В примерах 21-23 представлены данные по переработке известным способомIn examples 21-23 presents data on processing in a known manner.

фосфора того же состава, что и по предложенному .phosphorus of the same composition as proposed.

Таким образом, предлагаемый способ позвол ет проводить процесс очистки фосфора от примесей за короткое врем  - (врем  обработки составл ет 3-5 ч),Thus, the proposed method allows the process of purification of phosphorus from impurities in a short time (the processing time is 3-5 hours),

проводить процесс очистки фосфора в безопасных услови х;carry out the process of purification of phosphorus in safe conditions;

и без снижени  его выхода.and without reducing its output.

В результате очистки из фосфора с высоким содержанием примесей мышь ка, органики и нерастворимого остатка получать фосфор, содержание примесей в котором отвечает требовани м, предъ вл емым к качеству фосфора.As a result of purification from phosphorus with a high content of arsenic, organic and insoluble residue, to obtain phosphorus, the impurity content of which meets the requirements imposed on the quality of phosphorus.

Claims (2)

1.Способ очистки желтого фосфора от мышь ка, органических соединений и нерастворимого остатка, включающий его обработку водным раствором неорганического1. Method of purification of yellow phosphorus from arsenic, organic compounds and insoluble residue, including its treatment with an aqueous solution of inorganic реагента при нагревании и перемешивании и отделение фосфора, отличающийс  тем, что, с целью сокращени  продолжительности обработки и обеспечени  безопасных условий труда без снижени reagent when heated and stirred and the separation of phosphorus, characterized in that, in order to reduce the processing time and ensure safe working conditions without reducing выхода продукта, в качестве неорганического реагента используют соль трехвалентного железа в количестве, обеспечивающем массовое отношение Fe+ : As, равнге 40-80, и процесс ведут в течение 3-5 ч при скоро5 сти перемешивани  30-90 об/мин.the product yield, as an inorganic reagent, a salt of ferric iron is used in an amount that provides the mass ratio of Fe +: As, equal to 40-80, and the process is carried out for 3-5 hours with a mixing rate of 30-90 rpm. 2.Способ по п.1,отличающийс  тем, что процесс ведут при 55-85°С.2. A method according to claim 1, characterized in that the process is carried out at 55-85 ° C.