SU356841A1 - METHOD OF PREPARATION OF PHOSPHORIC ACID - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технологии получени  фосфорной кислоты из фосфатного сырь .This invention relates to a process for the production of phosphoric acid from phosphate raw materials.

Известен способ получени  фосфорной кислоты путем разложени  фосфатного сырь  фосфорной кислотой с получением насыщенного и пересыщенного раствора монокальцийфосфата с последующим удалением нерастворимых примесей из раствора, кристаллизацией монокальцийфосфата, который затем превращают в фосфорную кислоту обработкой катионитом.A known method of producing phosphoric acid by decomposing phosphate raw materials with phosphoric acid to obtain a saturated and supersaturated solution of monocalcium phosphate, followed by removing insoluble impurities from the solution, crystallization of monocalcium phosphate, which is then converted into phosphoric acid by treatment with cation exchange resin.

Недостатком указанного способа  вл етс  невысока  концентраци  моиокальцийфосфата Б растворе, получаемом после обработки фосфатного сырь  фосфорной кислотой.The disadvantage of this method is the low concentration of myocalycium phosphate B solution obtained after treatment of phosphate raw materials with phosphoric acid.

Дл  интенсификации процесса предлагаетс  способ получени  фосфорной кислоты, по которому дл  разложени  фосфатного сырь  используют фосфорную кислоту, насыщенную ИЛИ пересыщенную монокальцийфосфатом.In order to intensify the process, a method for the production of phosphoric acid is proposed, in which phosphoric acid saturated OR supersaturated with monocalcium phosphate is used to decompose phosphate raw materials.

Пример 1. 240 г апатита следующего состава (в %): 39,6 PaOs; 49,1 СаО; 2,6 РегОз; 2,4 SiOs; 1,13 АЬОз и 2,7 F ввод т в 3000 мл 65%-ной фосфорной «ислоты технического качества при 100°С и перемешивании. Одновременно через раствор продувают воздух дл  удалени  фтороводорода. Через некоторое врем  образуютс  кристаллы монокальцийфосфата .Example 1. 240 g of apatite of the following composition (in%): 39.6 PaOs; 49.1 CaO; 2.6 RegOz; 2.4 SiOs; 1.13 ABOz and 2.7 F are introduced into 3000 ml of 65% phosphoric acid of technical quality at 100 ° C and under stirring. At the same time, air is blown through the solution to remove hydrogen fluoride. After some time, monocalcium phosphate crystals form.

К образовавшемус  таким об|разом пересыщенному раствору монокальцийортофосфата в фосфорНой кислоте в резервуар дл  разложени  добавл ют еще 100 г апатита и стехиометрическое количество 55%-ной по весу НзРО4. Температуру в резервуаре дл  разложени  поддерживают равной 100°С и непрерывно производ т перемешивание раствора. 0:бразовавшуюс  на первой стадии суопензию цмонокальцийфосфата перевод т порци ми по 500 мл а.3 резервуара дл  разложени  в отстойник и оставл ют в нем сто ть короткое врем  при температуре 95°С, чтобы могли осесть грубые неразложившиес  примеси, иTo the supersaturated solution of monocalcium phosphate in phosphoric acid thus formed, an additional 100 g of apatite and a stoichiometric amount of 55% by weight HzRO4 are added to the decomposition tank. The temperature in the decomposition tank is maintained at 100 ° C and the solution is continuously stirred. 0: in the first stage, the copolycium phosphate copolymerization process was transferred in portions of 500 ml a.3 of the tank for decomposition into a settling tank and left to stand for a short time at a temperature of 95 ° C in order to settle the coarse, undecomposed impurities, and

затем суспензию перевод т в кристаллизационный резервуар, где происходит дальнейшее образование кристаллов при температуре 85°С. Материал из кристаллизационного резервуара фильтруют через фильтровальную перегородку из спекшихс  частиц стекла и промывают . В качестве промывного раствора используют 55%-иую фосфорную кислоту, котора  перед этим была насыщена монокальцийфосфатом . Промытые и высушенные кристаллы монокальцийфосфата содержат 12% свободной НзР04. 3 Довекс 50 WX-8 (сополимера стирол-дивинилбензола , содержащего группы SOsNA) в очень чистую фосфорную кислоту. Маточный раствор и промывную жидкость, которые сливаютс  с фильтра, отвод т об;ратно в резервуар дл  разложени . Отведенна  жидкость содержит примерно такое количество НзРО, которое необходимо дл  разложени  апатита. Раствор почти полностью насыщен монокальцийфосфатом. Если производить, разложение апатита этим раствором, образование кристаллов монокальцийфосфата начинаетс  практически тотчас же с началом реакции разложени . Всего проработано 22 аналогичных цикла, Было израсходовано: 55%-ной НзР04 1329 мл; Н20 2145 мл (возмещение потерь при испарении); апатита 544 г. Получено монокальцийфосфата Са(Н2РО4)2Н2О : 817,86 г ( влажного) и 720,26 г (сухого). Кроме того, неопределенное количество монокальцийфосфата содержитс  в маточном растворе. Количество раствора цикла 3000 мл, и таким образом оно соответствует введенному вначале количеству 65%-ной фосфорной кислоты. В каждом цикле после кристаллизации монокальцийфосфата отдел ют некоторое количество разложенного раствора дл  извлечени  -накапливающихс  прим-есеи, например железа, алюмини , свинца и т. д. Отдел емое количество разложенного раствора 1836 мл. Оно возмещаетс  соответствующим количеством фосфорной кислоты с содержанием 65% по весу НзРО4. Содержимое отстойника состоит из грубых нерастворимых примесей апатита в количестве 8,1 г. Содержани  Р205 установить нельз . Пример 2. 2000 мл 75%-ной по весу фосфорной кислоты, котора  уже до этого примен лась дл  получени  монокальцийфосфата, нагревают до 100°С при непрерывном перемешивании . После того как раствор нагреваетс  до температуры обра-ботки, начинают непрерывное продувание воздуха через раствор дл  удалени  летучих фторидов. Полученный таким образом маточный раствор используют как реа-кциониую среду, в которую добавл ют 100 г кОНцентрата апатита, полученного из магнито-апатитовой руды, содержащей (в %): 39,60 РгОз; 50,08 СаО; 4,34 SiO2; 0,08 АЬОз; 1,75 растворимого в сол -ной кислоте Fe; 2,72 F, и обрабатывают апатит 55%-ной по весу НзРО4 с получением монокальцийфосфата. Расход кислоты 72,2 мл. Суспензию моно-кальцийфосфата сливают порци ми по 500 мл маточного раствора в отстойник, где нерастворенные твердые вещества (преимущественно двуокись кремни ) оседают. Затем суспензию перевод т во второй резе,рвуар, в котором при температуре 89°С идет дальнейща  кристаллизаци  монокальцийфосфата. Кристаллы монокальцийфосфата фильтруют на фильтровальной перегородке из спекшихс  частиц стекла и промывают. В качестве промывной жидкости используют 75%-ную по весу фосфорную кислоту, котора  до этого была насыщена техническим монокальцийфосфатом . После разбавлени  до содержани  55% промывную жидкость отвод т обратно в |резервуар дл  разложени  руды и возмещени  израсходованной при получении монокальцийфосфата кислоты. Разбавление до 55% провод т, чтобы компенсировать потерю воды за счет испарени . При фильтровании получают 189 г монокальцийфосфата с 12% сво(3одной фосфорной кислоты. Порци ми по 14 г монокальцийфосфат раствор ют соответственно ;в 58 мл 30, 35, 40 и 45%-ной 1ПО весу фосфорНОй кислоты технического качества. Образующиес  растворы привод т- в СО-прикосновение с 56 мл Н-ионообменной смолы типа Довекс 500 WX-8. Кислоты вымываютс  водой до значени  рН 6,0 и элюаты исследуютс  на НзРО4. Концентраци  кислоты соответственно 33, 38, 45 и 48,5% по весу. Предмет изобретени  Способ получени  фосфорной кислоты путем разложени  фосфатного сырь  фосфорной кислотой с получением насыщенного и пересыщ ,енного раствора монокальцийфосфата с последующим удалением нерастворимых примесей из раствора, кристаллизацией монокальцийфосфата и превращением его в фосфорную кислоту обработкой катионитом, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса, при разложении фосфатного сырь  используют фосфорную кислоту, насыщенную или пересыщенную монокальцийфосфатом .the suspension is then transferred to a crystallization tank, where further crystal formation occurs at a temperature of 85 ° C. The material from the crystallization tank is filtered through a filter bar of sintered glass particles and washed. As a washing solution, 55% phosphoric acid was used, which had previously been saturated with monocalcium phosphate. The washed and dried monocalcium phosphate crystals contain 12% free HzP04. 3 Dovex 50 WX-8 (a copolymer of styrene-divinylbenzene containing SOsNA groups) in a very pure phosphoric acid. The mother liquor and the washing liquid, which are drained from the filter, are diverted to the decomposition tank. The withdrawn liquid contains approximately the amount of HsRO that is necessary for the decomposition of apatite. The solution is almost completely saturated with monocalcium phosphate. If the decomposition of apatite with this solution is carried out, the formation of monocalcium phosphate crystals begins almost immediately with the start of the decomposition reaction. A total of 22 similar cycles were worked out. It was spent: 55% NzR04 1329 ml; Н20 2145 ml (evaporation loss recovery); apatite 544 g. Monocalcium phosphate Ca (H2PO4) 2H2O was obtained: 817.86 g (wet) and 720.26 g (dry). In addition, an unspecified amount of monocalcium phosphate is contained in the mother liquor. The amount of the solution of the cycle is 3000 ml, and thus it corresponds to the amount of 65% phosphoric acid introduced at the beginning. In each cycle after crystallization of monocalcium phosphate, some decomposed solution is separated to recover accumulated primes, such as iron, aluminum, lead, etc. The separated amount of the decomposed solution is 1836 ml. It is replaced by an appropriate amount of phosphoric acid with a content of 65% by weight HzRO4. The content of the settling tank consists of coarse insoluble impurities of apatite in the amount of 8.1 g. The content of P205 cannot be established. Example 2. 2000 ml of 75% by weight phosphoric acid, which has already been used for the preparation of monocalcium phosphate, are heated to 100 ° C with continuous stirring. After the solution is heated to the treatment temperature, continuous air is blown through the solution to remove volatile fluoride. The mother liquor obtained in this way is used as a reaction medium to which 100 g of an concentrate of apatite obtained from a magnetically apatite ore containing (in%): 39.60 RgO3; 50.08 CaO; 4.34 SiO2; 0.08 ABOz; 1.75 soluble in hydrochloric acid Fe; 2.72 F, and 55% w / w HzRO4 are treated with apatite to produce monocalcium phosphate. Acid consumption 72.2 ml. The mono-calcium phosphate suspension is poured in 500 ml portions of the mother liquor into a settling tank, where the undissolved solids (mainly silica) are deposited. Then the suspension is transferred to the second cut, a rvoir, in which monocalcium phosphate is further crystallized at a temperature of 89 ° C. Monocalcium phosphate crystals are filtered on a sintered glass filter partition and washed. 75% by weight of phosphoric acid, which was previously saturated with technical monocalcium phosphate, is used as a washing liquid. After dilution to a content of 55%, the washing liquid is withdrawn back into the | tank to decompose the ore and recover the acid consumed in the preparation of monocalcium phosphate. Dilution to 55% is carried out to compensate for the loss of water due to evaporation. When filtering, 189 g of monocalcium phosphate with 12% of its own (3 single phosphoric acid) are obtained. Portions of 14 g of monocalcium phosphate are dissolved, respectively; in 58 ml of 30, 35, 40 and 45% 1PO weight of phosphoric acid of technical quality. The resulting solutions result in a CO-touch with 56 ml of Dowex 500 WX-8 type H-ion exchange resin. Acids are washed out with water to a pH value of 6.0 and the eluates are tested on H3PO4. The acid concentrations are respectively 33, 38, 45 and 48.5% by weight. Method of Phosphoric Acid Production by Decomposing Phosphate Phosphate Raw Material acid to produce a saturated and supersaturated mono-calcium phosphate solution, followed by removing insoluble impurities from the solution, crystallizing mono-calcium phosphate and converting it into phosphoric acid by treatment with cationite, which in order to intensify the process, when phosphate raw material is decomposed, phosphoric acid is used, saturated or supersaturated monocalcium phosphate.