TW421606B - Method of purifying substances by extraction from a liquid medium - Google Patents

Description

421606 A7 __B7_ 五、發明説明（，） 本發明像開於一種自液體介質將至少一欲分離物質萃 取以純4啲方法。 目前所應用之各種工業純化方法包含於後列示者，其 缺點列於括號內：鹽析（溶解度改質劑的蒸蹓），沈澱法 (置換沈澱劑的酸或鹼及有時需共沸蒸餾），液體/液體 萃取（有時需兩種昂貴溶劑，及溶劑效率的逐漸喪失與 再生 >，離子浮選（時間長且成本高），離子交換樹脂（難 以應用至酸性基質）及電解（效率不是很高，髙耗能 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 m· n^v n^i -- (請t閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 就製造純或超純磷酸之特例而言，若排除合成的方法 其原則上由兩方法製得：可使用高耗能的乾式方法，以 高於lootrc下使用”礦-煤-矽石"爐，繼而將p2 〇5冒泡 通過h2〇,由其中萃取；或採用濕式方法，用一種酸， 主要為硫酸（釋出熱相當可觀），以及硝酸（釋出有毒N0: 且具腐鈾性），氫氣酸（具強腐蝕性）或過氯酸（有***危 險），來撞擊經前處理（燿燒，壓碎，及篩選）的磷酸礦 來産生粗製磷酸溶液。於酸撞擊後形成的Ca鹽，可經由 硫酸鹽（從80°C至litre)或硝酸鹽（於溫度< -5汜及低過 濾率）的結晶作用來移除，或再次地進行磷酸的液體/ 液體萃取作用，而保留氣化鈣不受反應。粗製酸溶液而 後以蒸發（有毒蒸氣）含量高至40%或509δΡ2 來濃縮 (使用硫酸來撞擊時，粗製液，有時稱作’'緣_'或"黑”酸）。 使用硫酸的濕式方法，應用於全世界商用磷酸鹽噸数 的大部份，經由其製造磷酸鹽（例如，用於肥料之超磷酸 鹽或含氮磷酸鹽）或純化以産生純或超純磷酸時，會導 本紙張尺度逍用中國囷家標準（CNS ) /U規格（210 X 297公釐） 經濟部中央橾準局負工消费合作社印製 4 2 16 0 6 A7 B7 五、發明説明（* ) 致緣酸。 本發明方法之目的，在於克服前述目前工業用純化方 法於括號中所指出的缺點。 用於純化酸水溶液，如粗裂磷酸溶液的方法為習知 ,其將一物質與酸引入，而形成磷酸鹽形式的沈澱〇已 知實例包括加人尿素獲得磷酸脲（urea phosphate)結晶 (DE-A-2511345之化學摘要84:15282G),加入蜜胺形成碟 酸蜜胺（化學摘要1 〇 : 1 3 8 D 5 2 ),及加入1，4 -二枵烷以形 成H3 P04及此物質之額外産物（日本專利待開案JP 5 1 1 4 3 5 9 7號化學摘要）。 當欲自鹽或形成的加成物中分離磷酸時，此等方法變 得相當複雜》—般僳使用硝酸以置換磷酸，並形成沈濺 物質的硝酸鹽。於其他案例中，透過使用氨水溶液來流 析，可生成硫酸氨。將用於沈澱的物質加以分離且故而 使其得以再循環。 一摩洛哥專利第2 3 4 3 9號，其中磷酸係被置於一 HSA化 合物未待定组成物來作用，而使磷酸呈可簡單過濾來純 化之形式。磷酸及MSA化合物而後分別於再生反應器中 回收，再生步驟在此文獻中並未指定β 於”潘維素，木質素及紙一 23 ”，1957,第18606段中，描 述於含溶解磷酸鹽的溶液中使用苯胺，以形成苯胺 -Η3Ρ04沈澱。再次地，此加成物以ΝΗ3處理，以形 成磷酸銨且苯胺可僅經數值操作處理，包括以Ca(0H)2 純化及以苯萃取後，自反應介質中萃取及純化。 m - ^^^1 UK In I i ^^^1 fl^nv ^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS ) A4洗格（210X297公釐） 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印製 421606 - A7 B7五、發明説明（；） 於化學摘要，第60冊，第6515段，描逑一種回收磷酸 的方法，將含磷酸，或磷酸鹽之溶液以芳族胺，特別為苯 胺或對甲苯胺，加熱至102 °C來處理。此方法可産生高 純度的磷酸胺β然而，此參考資料並未解釋如何自磷酸 胺回收純磷酸。 所有此等方法描述一習知之操作，即被加入欲處理介 質之物質及處理後液體丨介質内所産生物質之接合沈澱（ joint precipatation)。此等方法而後被用於製造液體 介質内所含酸之衍生物（例如，鹽）或沈藏劑的衍生物， 而無需控管製造純態的此物質（酸 >,且同時以可循環方 式來回收沈澱劑。新頴鹽的形成需在液體介質内引入新 穎物質，如〇〇3或[^3。 本發明之目的係在解決多數自液體介質分離物質方法 所伴随之成本，污染及消耗垦的問題。 此等問題藉由自液體介質將欲分離之至少一物質以莩 取來純化的方法而解決，其包含 -於液體介質内加入一有機化合物，其可由蒸氣載入 且其為具有路易斯酸鹼持性之分子，因其至少有一 N,〇及 /或S原子所形成以提供一或多個活性位自由電子對，該 自由電子對或該等自由電子對與該分子所攜帶之至少一 其他電子對形成共振，此化合物亦可能攮帶至少一氫原 子，接受來自該活性位的電負度，此有機化合物的添加 量應足以形成介於有機化合物及至少一該欲分離物質之 平衡反應産物，應足以進行一反應其中化合物與該物質 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 421606 . 修多 Α7 本為& Β7 五、發明説明（4) 於 介 異 差 的 間 之 5 及 液 藤 除 〇 移 澱且 沈物 來澱 式沈 形離 物分 殺來 沈濾 以過 PK物- 間産 0 反 衡 平 起 引 以 足 且 及出 ，産 物式 澱形 沈離 入分 載及 氣化 蒸純 述以 前質 以物 物離 合分 化欲 機所 有一 述少 上至 將將 物街 的平 性成 待形 il酸 酸與 斯對 易子 路電 具諸 一 或 用對 採子 ^ Μ if t 明用 發使 本可 據質 根物 ,1 而即 故， 質 ，活 上該 果一 效自 。來 應受 反遭 可其.也’ 質原 介氫 性定 鹾安 至不 加具 添地 於利 且有 ，可 物物 産合 應化 反此 度ΡΚ 負之 電間 的劑 位試 性的 物0 沈 述 上 成 形 於 ο 出 釋 以 得 子 質 得 使 出 超 ο0 待 的 應 反 衡 平 1 為 異 差 抑 應 反 的 間 質 物 C 離應 分反 欲全 及完 物成 合達 化至 機展 有發 於或 ，抑 後 ， 圍生 範發 的能 5 不 至或 合在 化 ， 機下 有件 ，條 好此 良於 入 〇 載佳 氣為 0 者 以溶 允份 容部 要僅 了或 為溶 ，互 明不 發氣 本蒸 合此 配與 物 平平 成乏 逹缺 間明 壓發 分本 的據 子根 分 〇 入發 載蒸 與烈 氣劇 蒸地 在增 圖漸 試會 於物 由合 > 化 間機 期有 入 載衡 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -¾. I. 訂 經濟部中央揉準局負工消费合作社印裝 應之合 反理化 質處機 物入有 離載所 分氣於 欲蒸可 與受 ， 未接地 W起次 影立其 可建且 其重 . ，而衡 先故平 首 ，的 ，物質 果合物 效化離 列機分 下有欲 有存與 會殘物 衡之産 技 知 習 一 為 人97 載1’ 氣ca 蒸ni Π Ο B 質it ϊ* Γ 物 B 需 a 所di ® e 0 p V ο ο 全yc餾 完nc蒸 ;汽 下Μ水 入 載 被 物術 如 例 於 見 販 年 按 苯 如 胺 族 芳 為 地 佳 較1 物 6 合 -化 機 有 明 發 本 據 根 本紙張尺度適用中g國家核隼（CNS)A4规格（210Χ 297公釐） 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 421606 A7 _B7_五、發明説明（·Γ ) 對-甲苯胺，或3 -甲基-2-萘胺。當然，亦可以使用此等 物質的衍生物或異構物。其中例如可為其鹽，例如，苯 胺的磷酸鹽，硫酸鹽或氛化物，或其低烷衍生物，如 甲基苯胺，或含氮衍生物，如硝苯胺。其他物質亦可符 合本發明所列示條件者，有例如，吡咯，琯盼，鄰甲酚 ，C 7 H 8 0 (特別為間位-甲酚），C e H 10 C 1 N Η 2 (待別為單 氛-2-甲基-2-戊烯），Cs H10S(特別為乙基硫-卜丙烯 ethiothiol-1-propene)或 C.4 H6 (恃別為二氛 乙酸乙酯），以及其衍生物或異構物。 還應指出苯胺於水汽存在下極易揮發葆長久為人所知 (The Merck Index 10th edition, 1983 年 681 號）〇 根據本發明方法一有利形式，水汽蒸餾步驟包括將水 汽注人濾餅形式的沈澱物，及藉注入有機化合物之水汽 來載人。詼濾餅以極穩定且於尋常條件下可貯存的形式 存在，故可直接地，抑或後縯地及/或於它處無需前處 理來進行水汽蒸皤。就Η3Ρ04純化領域中，其可避免近 期技術中貯存及蓮輸不穩定"錄__酸的間題。 依欲載人有機化合物的性質而定，可選擇既定物質的 蒸汽。例如，就苯胺而言為水汽，就吡咯或喀盼而言為 苯蒸氣，就 CH 3 I C1CH 2 - CH - CH= CH - CH 2 - ΝΗ 2 而言為醚蒸氣。 就蒸汽載入模式而言，提供不同於注射的方式是可能 的，待別就水汽蒸餾而言，可使用沈澱物與液態水的混 ^^—11— ^^^1 h «—^1 ^^^1 i ,IJrR—^i 1- s,-* (請t閲讀背面之注意事項再填寫本f ) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0 X 297公釐） 421606 A7 B7 經濟部中央標準局—工消費合作社印裝 五、發明説明（ b ) 1 1 合 物 0 此 水 而 後 被 加 熱 至 沸 點 且 將 其 與 欲 載 入 有 機 10*6 化 合 1 1 物 一 起 載 入 0 1 1 根 據 本 發 明 方 法 一 較 佳 形 式 包 含 加 入 粗 製 態 的 有 機 化 請 ί 先 1 合物且於載人蒸汽階段後， 自已液化的載入蒸氣中可分離出 閲 讀 純 態 有 機 化 合 物 且 可 能 可 於 添 加 階 段 再 循 環 此 純 化 有 背 面 1 之 1 機 化 合 物 或 具 液 化 載 入 蒸 氣 之 有 機 化 合 物 〇 以 此 方 式 * 注 意 1 I 故 而 可 能 對 用 於 將 含 於 液 體 介 質 之 物 質 予 以 萃 取 純 化 事 項 1 I 再 1 之 試 劑 同 時 予 以 純 化 〇 於 刖 述 粗 製 有 機 化 合 物 及 待 處 理 I 袈 本 液 態 介 質 内 的 雜 質 可 於 沈 澱 物 過 滹 期 間 於 濾 液 中 回 收。 頁 1 | 根 據 本 發 明 方 法 一 改 良 形 式 9 其 包 含 1 1 - 將 該 有 機 化 合 物 以 適 田 份 量 第 一 次 添 加 至 液 m 介 質 1 | 中 藉 引 起 雜 質 的 沈 澱 或 共 沈 澱 以 改 質 存 在 於 介 質 内 之 1 訂 或 多 種 雜 質 溶 解 度 * 1 — 分 離 沈 澱 或 共 沈 m 之 雜 質 或 諸 雜 質 1 1 - 將 加 至 第 一 添 加 步 驟 之 該 有 機 化 合 物 第 二 次 添 加 至 1 1 I 剩 餘 的 液 體 介 質 中 * 於 達 到 足 夠 份 量 後 引 起 平 衡 反 應 産 1 1 物 沈 锻 0 於 此 例 中 9 作 為 溶 解 度 改 質 劑 的 有 機 化 合 物 » I 在 自 身 參 與 沈 澱 作 用 前 * 可 以 引 起 或 多 種 雜 質 的 沈 澱。 1 1 於 純 化 磷 酸 的 例 子 中 * 第 一 次 加 入 苯 胺 可 經 由 改 變 pH值 1 1 面 改 質 溶 解 度 且 可 以 産 生 純 態 的 硫 酸 鈣 沈 m 0 1 I 於 本 發 明 中 龜 了 解 溶 解 度 改 質 階 段 並 非 僅 涵 蓋 改 質 PH 1 1 值 > 亦包括例如溶解改變或熟悉此技術者所曾知之任何 1 I 其 他 技 術 〇 1 I 本 發 明 其 他 待 性 亦 指 示 於 後 壤 甲 請 專 利 範 圍 ύ 1 1 8 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4*t格（210X297公釐） 421606 A7 B7 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印裝 五、發明説明 ( 7 ) 1 1 本 發 明 之 其 他 細 節 及 特 性 於 參 考 依 附 圖 式 將 掲 示 於 以 1 1 下 敘 述 中 9 作 為 非 限 制 性 實 例 0 I ί 圖 1 代 表 本 發 明 方 法 中 用 於 改 質 欲 處 理 液 體 溶 解 度 之 請 1 先- 1 —" 單 元 實 例 〇 聞 讀 1 圖 2 代 表 本 發 明 方 法 中 一 沈 澱 DD 早 元 實 例 〇 背 Sr 1 之 1 圖 3 代 表 本 發 明 方 法 中 一 再 生 早 元 實 例 〇 注 意 1 I 在 不 同 圖 式 中 相 同 或 相 似 元 件 以 相 同 參 考 编 碼 來 表 事 項 1 I 再 示 〇 於 所 示 實 例 中 » 本 發 明 方 法 僳 以 持 殊 具 體 簧 行 模 式 即 寫 本 頁 装 1 m 酸 的 製 造 及 純 化 來 解 釋 Q 一 相 等 方 法 可 應 用 於 其 他 酸 1 1 1 如 硫 酸 » 或 再 -k 地 製 造 (其他酸）的 母 液 〇 1 I 經 給 予 此 方 法 引 入 之 有 迪 俄 化 合 物 的 酸 性 質 » 使 用 類 1 訂 似 的 方 法 以 純 化 較 差 酸 鹼 性 質 之 介 質 1 特 別 疋 自 來 水 軟 1 化 或 海 水 去 鹽 俗 可 能 的 〇 應 用 的 其 他 領 域 包 括 工 業 排 1 | 放 水 的 處 理 * 如 製 紙 及 糖 的 精 製 t 或 製 造 或 處 理 染 料 的 1 J X 廠 拂 水 處 理 y 以 所 述 方 法 可 自 排 放 水 中 萃 取 的 物 質 有 1 1 例 如 苯 甲 酸 » 羧 酸 或 醋 酸 > 其 鹽 及 富 含 金 屬 離 子 (如 Λ I )之化合物或其他抗氣化製程的有機化合物， 如苯 1 1 r 脂 肪 酸 及 有 機 染 料 〇 I i 如 示 於 圖 1 之 改 變 溶 解 度 的 單 元 1 -磷酸的粗製溶 i I 液 3， 來自例如將確石以硫酸加以撞擊1 濕 式 方 法 ), 透 1 1 過 導 管 2 被 引 入 容 器 4« 此溶液， ΐ 两如透過S , 加 入 本 方 1 1 法 所 製 母 液 7 來將濃度稀釋成約Ϊ 0 至 25% Κ 3 P0 4 〇 根 1 I 據 本 發 明 > 有 機 化 合 物 5 9 例如不昂貴的粗製苯胺， 1 1 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X297公釐} 421606 A7 B7 經濟部中央棣率局貝工消费合作社印装 五、發明説明 { 8 ) I 1 透 過 6 導 入 容 器 4 中 〇 將 苯 胺 分 散 成 乳 液 或 水 溶 液 形 式 1 i 較 有 利 ύ 被 引 入 的 苯 胺 作 為 一 弱 鹼 9 引 入 酸 基 質 後 導 1 1 致 PH改 變 成 1 . 3至5 的範圍， 較佳為2 .0 至 3 . 5間， 於此例 請 1 先· 1 中 其 可 在 無 需 輸 入 能 量 下 1 産 生 硫 酸 鈣 形 式 的 沈 澱 f 聞 讀 1 可 較 近 期 所 用 方 法 更 易 過滅 〇 不 似 此 技 術 近 年 所 用 方 背 1 之 1 法 » 其 將 羰 酸 鹽 加 入 H緣酸” S 可 獲 得 非 水 合 硫 酸 鹽 含 注 意 1 I 極 低 濃 度 元 素 如 D , C S , C d ,A S , F 等 殘 留 於 濾 液 中 〇 於 容 事 項 1 1 再 ι 器 4 中 處 理 的 酸 溶 液 於 濾 器 9 中 過 濾 〇 硫 酸 鈣 沈 m 在 10 填 寫 本 笨 回 牧 > 可 見 於 例 如 巴 黎 工 業 (P a r is 1 n d u S try) 的 熟 石灰 頁 ί 1 0 濾 液 11 包 含 Η s Ρ0 , t溶液， 苯胺及其他與已過濾者不 1 1 同 的 雜 質 9 且 自 濾 器 9 經 1 2被 排 出 1 1 液 體 11 ，(單 位 1 的 濾 液 11 )而後通過圖2 所示的沈澱 1 訂 Otf 早 元 1 3 » 較 佳 於 磷 酸 Μ 痕 度 介 於 1 2 % 及 4 0 % 間 時 引 入 容 器 1 1 4 Ο 透 過 1 6 亦 引 入 補 充 量 的 粗 製 苯 胺 1 5 r 較 佳 為 分 散 1 1 形 式 者 t 使 得 苯 胺 與 酸 的 重 童 tb 例 介 於 0 . 5及1 .5 間 > 較 1 I 佳 為 1 . 2。 此等操作較好偽在1 0°C至80°C間進行。 較佳 1 1 地 9 於 容 器 1 4 内 * 搜 拌 係 以 尋 常 拌 器 (並未表示） 來 進 I 行 Ο 所 獲 得 的 攢 動 狀 態 較 好 具 N D 2 係 數 介 於 2 及 4 間 1 1 * N 為 每 秒 鐘 轉 速 且 D 為 m 拌 器 直 徑 (米）。 提 供 掻 拌 以 ! 1 容 允 苯 胺 在 液 體 介 質 内 恰 當 地 分 散 且 避 免 沈 澱 在 添 加 之 I 1 處 累 積 〇 1 i 此 等 資 料 對 於 添 加 苯 胺 至 磷 酸 溶 液 為 正 確 的 * 且 其 可 f i 因 純 化 物 質 及 為 此 的 所 用 之 有 機 化 合 物 而 改 變 〇 i I 在 5 至 30分 鐘 内 » 於 容 器 1 A 内 可 形 成 一 易 於 過 濾 的 m 1 1 -1 0 - 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家樣準（CNS > A4規格（210X297公釐） 421606 A7 B7 經濟部中夹樣隼局貝工消費合作社印装 五、發明説明 (9 ) 1 1 酸 苯 胺 C € Η 5 ΝΗ 2 • Η Β Ρ0 4 t沈澱〇 將所形成的混合物 i 1 轉 移 至 濾 器17 » 其 可 為任 何 型 式 適 於此 操作 之 濾 器 * 如 1 1 濾 器 〇 所形 成 的 沈 澱， 就 本 案 而 言， 以包 含 酸 苯 肢 請 l \ 结 晶 的 濾 餅19形 式 透 過18被 移 除 0 此等 沈澱 可 能 於 此 階 先， 聞 η 1 1 段 以 m 酸 苯胺 的 飽 和 溶液 來 清 洗 〇 背 面 1 之 1 於 前 技 中， 由 於 會 生成 不 穩 定 的 中間 溶液 9 造 成 需 柑 注 1 1 I 當 成 本 1 淸理 貯 槽 及 貨船 装 蓮 時 會 很麻 煩， 或 於 過 濾 後 事 項 1 ! 的 憨 浮 或 沈蹑 作 用 中 滴定 會 有 困 難 。而 本發 明 方 法 與 前 % 寫 大 蒗 技 方 法 不 同地 t 所 得 之磷 酸 苯 胺 濾 餅於 室溫 下 很 穩 定 頁 1 I 其 可 軽 易 地貯 藏 以 於 稍後 或 它 處 * 簡箪 地使 用 水 汽 (稍 1 1 後 再 述 >自其中萃取磷酸。 1 1 —· 濾 液 ，以 母 液 所 習知 9 可 透 過 20來 播得 〇 其 可 部 份 1 訂 經 由 中 間 導管 2 1 « 於容器1 4中再循環， 以調整待處理的 1 P 1 0 5 濃 度， 及 透 過 中間 導 管 8 循 環至 容器 4 及 循 環 至 1 | 貯 器 7 , 已示於圖1 (於圔 2 為 貯 器 7 -)。 此等複式循環使 1 I 得 P ί 〇 5 於粗 製 溶 液 舆濾 餅 19間 的 損失 達最 小 化 0 未 循 1 1 環 的 母 液 38僅 包 含 不 超過 2 0 % 的 P i 〇 5 量及 少 量 碕 酸 及 I 苯 胺 » 且 其亦 包 括 水 及雜 質 » 如 F· Cd , As等 〇 非 循 琛 母 1 1 液 38可 2 1釋 至 單 元 13 , 於 該 處 * 其可 如下 所 述 來 處 理 1 1 〇 白 濾 液 38中 移 除 所 有不 欲 元 素 » 使得 於濾 餅 中 僅 留 下 1 I 純 化 磷 酸 及純 化 苯 胺 ,故 而 可 以 認 為已 發現 m 酸 鹽 沈 澱 1 1 物 • (在過去· 由於髙濃度的污染元素， 故不視為發現 1 1 酸 鹽 沈 澱物 ), 及同時獲得純化石膏β 1 I 圖 3 顯 示根 據 本 發 明， 用 於 載 入 蒸氣 的單 元 22 1 於 此 1 1 -1 1 - 1 1 1 ! 本纸張尺度逍用中圉國家揉準（CNS)A4規格（210X297公釐） 421606 Α7 Β7 五、發明説明（) 例中，為水汽蒸腺單元。 此單元包含一容器24，濾胼13_c於單元13中沈緻作用 的濾餅19)經由23被引人β同時地，水39以水汽形式經 由25引入容器24。如此例所示地，墟物的水解係以每公 斤濾餅約1至2公斤水汽的份童將水汽注入路餅來進行 。後者以宜具溫度於4(^至2〇0〇°間，較佳地為40°C至 11 0*(3間》故而.水汽蒸皤較佳於真空下進行。經由33 所得酸傺於容器34内過通^而透過35自其中笔取純碟酸 。該酸不再霈要濃縮•因為其濃度可@由直接調整水汽 與濾餅之重董比來直接調整。該減餅36,包含24 中可能不水解部分者，被循環以再次地接受水汽的作用。 自容器24中，Η2〇及苯胺透過26被移除且被轉移至例 如傾析裝置29,此兩種成份在液體狀態互不相容，故可 於其中軽易分離。於此等轉移期間，可將Η2〇及苯按蒸 氣先通過復熱器30,使得熱得以經由進入單元2 2的水33 來回收》進入單元22之水的主要供熱源·或就本案為唯 --1 ^^^1 ^n. ·- -- - - I i— · In I -^SJ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 再 中 餾 蒸 〇氣 供蒸 提水 處於 它可 於水 2 ] 3 的 置29 裝器 熱析 加傾 1 自 由來 0 ， 可40 .管 源導 熱過 供透 經濟部中央橾準局負工消#合作社印策 {雙 15時 於同 或及 \ 涉 及而 1)故 圖法 5(方 於此 收 。 回域 可領 胺業 苯工 純他 ，其 31於 過用 透可 而或 琛2) 循圓 3 由 經 及 1/ 2 圖 見 /k 9 0 1 化餅 鈍濾 胺收 苯回 . 8 及 1 化過 純透 酸於磷， 卽中 ，形 用變 作一 化於 純 圖 器 應 反 之 24示 器表 容未 入一 導入 之引 將19 餅 濾 中 餅 濾 將 能 可 亦 間 之 氮 含 或 0 1 與 可 拼 濾 中 其 於 本纸張尺度適用中國國家標率（CNS > A4規格（2丨0X297公釐） 421606 A7 B7 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印裝 五、發明説明 ( tt ) 1 1 化 合 物 9 如 R0 Η , NH = 或尿素相混合。 苯胺而後由其沈 1 1 澱 物 被 置 換 出 9 而 有 利 形 成 例 如 鹼 金 屬 磷 酸 鹽 9 磷 酸 銨 1 1 或 磷 酸 脲 等 d 此 産 物 被 引 入 容 器 2 4 » 苯 胺 如 上 述 以 水 汽 請 1 先- 1 載 入 且 所 需 磷 酸 鹽 溶 液 透 過 27於 容 器 28回 收 0 閱 tl 於 37 中 所 獲 得 純 磷 酸 可 m 由 結 晶 及 去 色 標 準 處 理 以 增 背 面 1 1 之 1 進 品 質 » 例 如 與 過 氣 化 氫 及 活 性 m 來 白 其 中 移 除 有 機 物 注 意 1 I 質 » 恃 別 在 施 用 之 m 酸 中 不 欲 含 有 苯 胺 時 » 以 移 除 m 酸 事 項 1 I 再 1 中 殘 餘 撖 量 苯 胺 〇 填 寫 本 装 應 予 以 注 思 進 人 —1 E3D 早 元 以 改 變 溶 解 度 1 , 如示於圖1 者 頁 1 I ♦ 並 非 對 每 一 案 例 均 為 必 要 〇 然 而 可 以 想 像 地 必 需 以 標 1 1 準 方 法 處 理 來 白 硫 酸 鹽 且 具 4 0 至 50 % P 0 含 量 的 1 I 酸 Η S 亦即已部份純化的粗製酸β 於此等案例中， 待處 1 訂 理 溶 液 1 1 1 1 於此例即绿酸， 僳直接引入示於圃2 的沈 1 澱 ΒΒ 単 元 容 器 1 4 中 〇 1 I 如 前 所 述 地 t 示 於 此 之 方 法 僳 以 苯 胺 及 磷 酸 為 實 例 〇 1 | 採 用 此 方 法 的 優 點 以 純 化 及 分 離 其 他 物 質 以 利 用 包 含 於 1 1 液 體 介 質 的 持 殊 物 質 〇 .-I 再 次 地 9 吾 等 將 採 於 圖 2 早 元 中 透 過 2 1 回 收 之 産 物 母 1 1 液 38為 非 限 制 實 例 ό 1 1 將 此 等 液 體 基 質 通 過 相 當 前 述 之 新 步 驟 亦 為 可 能 9 於 1 I 圖 1 所 示 卑 元 中 f 該 處 之 溶 液 3 僳 由 含 雜 質 如 F, Cd , As 1 [ 等 的 母 液 及 其 他 可 利 用 成 份 所 組 成 〇 此 等 溶 液 被 引 入 容 1 [ 器 4 中 且 其 PH值 以 輸 入 苯 胺 5 來 改 質 以 此 方 式 可 粗 略 1 ( 地 得 到 > (就此例） 由 2 * 4至f .5的 範 圍 ’ 較 佳 由 3 . 6至6 .5 1 i -1 3- 1 1 i 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（21 OX297公釐） 421606 A 7 _B7_ 五、發明説明（P ) 的範圍。於此PH值下，濾液以沈澱物的形式被清除雜質 ，該沈餵物於濾器9中過濾移除至10。濾液11而後被引 人至示於圖2的沈澱單元（基質11')。沈澱物於17中過濾 呈濾餅19形式，且而後於圖3所示水汽蒸餾單元來接受 處理。於該處，水汽載入純化苯胺，其例如於29傾析以 分離，而於28内回收之雜質濃缩液，比近期方法以相同 量初始濾液所獲得濃縮液具相當小體積。 於一變異中，相同技術可用於自圖2單元輪出，自21 回收的母液38中，以連壤歩驟來萃取不同種類雜質。基 此目的，此方法可涵蓋相當範圍PH值及溫度，使其可能 例如先分離氟，銪，及砷，而後為鐵，鎂及鋁，且最後 為放射性重金屬及稀有金屬。 本發明將使用其應用的非限制性實例更詳細説明。 窖例1 於一攪拌反應器内加入500毫升先前獲得的酸（其 包含10%P2 )及30克礦石（33%P3 〇5 )。將反 經濟部中央橾準局I工消費合作社印製 (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 應於35¾及40t下進行半小時；使用一濾器來分離7 克未撞擊之乾殘餘物；將48 (3毫升雒液再引入另一攪拌 反應内，其中加入濃度高於99 %的25克H2S04。此反 應在溫度3 5 °C及4 0°C進行1 / 2小時，經簡易過濾來分離 所形成的水合硫酸鈣；濕濾餅的重量為92克且純度高於 96% ;濾液體積為3 2 0 . 5毫升旦濾餅以180毫升Η 2 0來清 洗。 於另一反應器中，將67.83毫升濾液與25克清洗用水 -1 4-本紙張尺度逍用中國國家樣準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 421606 A7 B7 五、發明説明（β ) 與20克苯胺相混合；反應於溫度20 °C下進行15分鐘；將 所形成的漿液通過一濾器來回收35克純93%的磷酸苯胺 濕濾餅及71.75克濾液。 將載入苯胺分離後，所獲得磷酸有10.78克具54% P205 。分析結果如下： P205 54% Ca <0.05 F < 0.05 S04 1.5% Cd < 1 ppm As < 1.5 ppm Fe < 10 ppm A1 41.3 ppm Mg 80 ppm K 7 ppm Na < 10 ppm 將濾餅及濾液分別接受如下實例2及實例5所做處理。 奮例2 使用常見濕式方法所得且具47·7%Ρ2 05含量的10G 克粗製磷酸溶液（綠酸此溶液成份相當如下分析結果： 濃度以徹克/毫升（ΡΡΒ)為單位：

As: 23 Mg: 3050 K： 728 Cu： 132 Na: 803 Si: 239 Al: 491 Pb: 1 U: 92 Ca: 96 Cd: 2 F·: 1260 Fe: 2750 Ni: 12 SO/: 33400 經濟部中央標準局貝工消资合作社印製 ^—^ν· m· 1^1^1 11^1 ^^^^1 ^^^^1 I I n^i ^^^^1 (請t閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -15- 本紙張尺度適用中國•國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 421606 A7 ____B7__ 五、發明説明（<4 ) 濃度以毫撤克/毫升（ppb>為單位：

Hg : 5 以23 8克水，於單位13的容器U(02)中稀釋，使P20s 濃 度 成 為U .1 % 〇 而後 加 入74克苯胺。 於 沈 殺 後，將" 苯 胺 • 搽酸 "( a η i 1 i n e · Η 3 P〇4 )的沈澱物（濾 餅）過濾 及 清 洗 ，將 76克 (乾重） 濾 餅移 至19且将 162 . 4克濾液移 至 38 » 後者 特 别 傾 向於 m m後 缠處理以 作 利 用 β而後 濾 餅 被 引入 BB 単 位 22之容 器 24 (國3)内.其中蒸氣對濾餅 以 重 量 fcb 2 :1作 用 而釋 出 m酸 (至 28), 且 其 相 當於下列 分 析 结 果， 其 特 m 在於 具 4 1· 5% P 2 〇 5 含 置 的 純化溶液 濃 度 以 橄克 / 毫 升 為單 位 ； As < 0. 5 Mg 59.6 K： <3 Cu 1. 4 Na 6.3 Si ♦ • 5.2 A1 4. 6 Pb < 1 U： <2 Ca 36 Cd 1.6 F· 13.2 Fe 32 Ni 1.3 SO · 4 * (32) 濃 度 以毫 微 克 毫升 為 單位（p p b):

Hg : <5 官俐3 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 将以濕式法捎致之碟酸0.5升，其包含55%P205, 67pp« CD及133ρ· 11與碇_引入攪拌反匾器中》於稀釋後 ，加入520克苯胺β將所形成的沈澱物加以過濾且清洗1將 沈釀物以水蒸氣水解且以此蒸氣載入苯胺，回收胃 現98. 5%的雜質移除率：其包含少於1PP« Cd及少於2ΡΡ* -16-本纸張尺度適用中國國家橾準（CNS > A4规格（210X297公釐） A7 B7 421606 五、發明説明（< ) U〇 宵例4 ------.----裝-- .(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 將獲自濕式硫酸法之磷酸，包含34.4% P 2 0 5及40 ppm C d及7 8 ρ ρ π U者，0 . 3 5升引入攪拌反應器，加人2 6 0克 苯胺，形成一沈澱物且加以清洗且過濾。經載入苯胺蒸 氣後，所留磷酸包含少於O.Sppai Cd及少於1 ppm U。 管例5 將圖2中單位13内38處所獲得之500克水性過濾液引 入攪拌器中。其相當於如下分析結果：7%P2 〇s , 0.1% 好62 03 及0.12%八12〇3 ，以及 〇.〇3%CaOe 其於 PH>5 及102 °C下與85克苯胺相混合。形成重量7. 5克的不純沈 澱物旦經過濾來分離，而後濾液被冷卻至10 °C而結果成 純度高於99%的磷酸苯胺130克。根據_3來處理濾餅。 應了解本發明並非限定於上述具體模式且許多修正可 於未超申請專利範圍的範鹬來施行。 亦可想像，例如，在不同後績步驟中，於各案中此方 法可不僅使用相同有機化合物，使用不同有機化合物亦 符合本發明。 經濟部中央樣準局貝工消費合作社印裝 -17- 本纸張尺度適用中國國家揉準（CNS > A4说格（210 X 297公釐） 421606 A7 B7 五、發明説明（ 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 第1圖： 第2圖 的簡 要說 明 1 改 變 溶 解 度 單元 2 導 管 3 m 酸 粗 製 溶 液 4 容 器 5 有 機 化 合 物 6 導 管 7 母 液 貯 器 8 導 管 9 濾 器 10 硫 酸 m 沈 澱 11 濾 液 12 導 管 7 ' 画 1 的 貯 器 7 11 ' aa 早 位 1 之 濾 液 13 沈 澱 00 早 元 14 容 器 15 粗 製 苯 胺 16 導 管 17 濾 器 18 導 管 19 濾 餅 _ 1 8 _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） -. I n 訂 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 421606 五、發明説明（） 經濟部中央標準局貝工消费合作社印東 20 導 管 21 導 管 21 導 管 38 m 液 19 ' 第 2 圖 之 餅 19 22 蒸 氣 載 人 早 元 23 導 管 24 容 器 25 導 管 26 導 管 27 導 管 28 容 器 29 傾 倒 裝 置 30 復 熱 器 31 導 管 32 加 熱 裝 置 33 導 管 34 濾 器 35 導 管 36 濾 餅 37 純 磷 酸 39 水 -19- 本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ----------^-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂

Claims (1)

1. 421606 A8 BS C8 D8 丨修L/ 1 本斗月S 六、申請專利範圍 第 85107410號 專利案 「一種自液態介質萃取以純化物質之方法 (86年11月修正） 巧申請專利範圍 1. 一種自液醱介質萃取以純化磷酸及/或其衍生物的方 法，其包括 -於液體 且其為具有 N , 0及/或S 電子對，該 播帶之至少 至少一氫原 量應足以形 衍生物之平 香族胺與該 至5之間， 來沈澱， 介質内加入一芳香族胺，其可由蒸氣載入 路易斯酸鹼特性之分子，因其至少有一 原子可形成活性位以提供一或多値自由 自由電子對或該等自由電子對與該分子所 一其他電子對形成共振，此胺亦可能攜帶 子，接受來自該活性位的電負度.其添加 成介於芳番族胺及該欲分離磷酸及/或其 衡反應産物，匾足以進行一反應其中該芳 磷酸及/或其衍生物間pKa的差異介於0.1 且足以引起平衡反應産物以沈澱物形式之 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央揉準局負工消費合作社印製 -過濾分離沈毅物且移除濾液， -將上逑芳香族胺以前述蒸氣載入沈澱物，及 -將該欲分離礎酸及/或其衍生物以純化及分離形 式産出。 如申請專利範圍第1項之方法，其中芳族胺為苯胺， 對甲苯胺或3-甲基-2-莕胺，或其鹽，如其磷酸鹽， 本紙張尺度適用中國國家揉率（€呢）厶4说格（210父297公釐） 2] 6〇6 abI C8 -----—_ __ 六、申請專利範圍 (請先《讀背面之注^h項再填窝本頁) 碕酸鹽或氡化物，或其衍生物，如低烷基或含気衍生 物*或其異構物。 3. 如申謓專利範圍第1項之方法，其中添加作用包含提 拌液髏，使其分散於以乳液/溶液形式引入之芳香族 按。 4. 如申請專利範圍第1項之方法，其中添加作用係在溫 度於1Θ至80C間進行。 5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中過濾作用偽在真 空下進行。 6·如申請專利範圍第1項之方法，其中於分雄陏段，過 雒沈澱物偽以前逑平行反應産物飽和之水性溶液來清 洗。 7. 如申請專利範圔第1項之方法，其中蒸氣載入階段包 含將蒸氣注入濾餅形式的沈澱物且藉注入蒸氣載入芳 香族胺 8. 如申請專利範圍第7項之方法，其中蒸氣載入包含於 溫度40至110它下於毎公斤逋胼施加1至3公斤水汽。 經濟部十央標準局貝工消费合作社印— 9. 如申謓專利範圍第1項之方法，其中蒸氣載入階段包 含一過濾沈澱物於水的混合物，及將以蒸氣狀雔載入 上述芳香族胺的水煮沸。 10.如申誚專利範圍第1項之方法·其包含將所分鼸及以 純化形式收集之璀酸及/其衍生·物加以處理，以移除 -2- 本紙浪尺度逍用中«圃家標準（CNS ) A4洗格（210X297公釐） 421606 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 經濟部中央梂率局負工消費合作社印東 處 後 的物可。 體 質内 加反 其 到 磺。段. 態合其物 液 介質 添衡 t含得 性物階。製化，合 之 .體介 次平 法包以 活生雞段粗機環化 物 液於 二起 方法， 以衍分階加有循機 生 至在 第引 之方物 讓其於輸添此再有 衍 加存 ，物後 項該生 後或含運含環後離該其 含添質 質合量 ！ 且衍 及酸包或包循段分中或 包次改 雜化份 任，其 氫磷其 \ 其再階態其 \ 其一以 諸機夠 之液或 化離 ，及，段入化 ，及 ，第澱 或有足 項溶胺 氣分法段法階載純法酸 法量沈 質該到14水苯 過欲方階方加氣以方磷。方份共 雜之達 及的的 以該之存之添蒸中之出液之當或 ，之驟於12酸態 地之項貯項於於氣項離雒項適澱度殺步， 至^狀 別式1的1地未蒸1分之 1以沈解沈加中 I製裂 待形第物第能物入第其除第胺的溶共添質 第粗粗 ,色圍澱圍可合載圍自移圍族質質或 一介 圍為為 質脱範沈範及化化範即被範香雜雜澱第體。範質能 物得利濾利物機液利，述利芳該種沈至液澱利介可 機獲專過專合有自專質前專該起多離加的沈專體入 有以請一請化當含請介葆請將引或分將餘物請液加 量，申行申機且包申體質申~籍 一 _ - 剩産申該- 徹理如進如有，能如液介如 中之 至應如中 ''♦·» (請先閱讀背面之注意事項再填寫本S·) 本纸張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 421606 經濟部中央揉準局舅工消費合作社印策 Λ8 BS C8 m 六、申請專利範圍 足夠份量來引起該苯胺或其衍生物之磷酸鹽沈锻， -以濾胼形式分離苯胺或其衍生物磷酸鹽， -移除含雜質之浦液， -自濾胼載入纯苯胺或其衍生物蒸氣，及 -産生纯化磷酸。 16. 如申請專利範圍第15項之方法，其中其包含加入碕酸 撞擊磷酸礦以形成撞擊液， 於撞擊液中加入第一部份之該份量的前述苯胺或其 衍生物，使得pH值達到1,3至5間，較佳於2.0至3.5 間，以發生硫酸0沈截， 以過濾分離純態硫酸鈣及磷酸水溶液形式的濾液， 及於此溶液中加入第二部份之前述苯胺或其衍生物， 其添加至前述第一部份後，可達到該足夠量以引起該 苯胺或其衍生物之磷酸鹽沈澱。 17. 如申請專利範圍第15項之方法，其包含先行調整磷酸 水溶液中H3 瀑度至介於7%至4 0%之值，該磷酸 水溶液被加入足夠置的苯胺或其衍生物以引起苯胺或 其衍生物磷酸鹽的沈毅。 18·如申請專利範圍第15項之方法，其額外包含 混合苯胺或其衍生物之磷酸鹽濾胼與有機或無機驗 溶液， 以引起苯胺或其衍生物的置換及形成它種磷酸鹽， —4 ** (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4说格（210X297公釐） 2 4 6 ο 6 ABCD 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印— 六、申請專利範圍 載人苯胺或其衍生物蒸氣， 産生其他純化的磷酸鹽。 19. 如申請專利範圍第15項之方法，其中液體介質為含雜 ;質之濾液，且其包含 於濾液中加入可能為粗製態的苯胺或其衍生物，以 達到足夠份量以引起苯胺或其衍生物鹽類及一或多種 雜質之沈澱或共沈澱， 以濾胼形式分離沈澱或共沈殺， 移除可能含其他雜質的瀘液， 自濾胼載入純苯胺或其衍生物蒸氣，及 産生雜質濃縮液。 20. 如申請專利範圍第1至8項任一項之方法，其俱用於 製造或纯化磷酸。 21. 如申請專利範圍第1至8項任一項之方法，其偽用於 製造純化態的磷酸鹽。 22. 如申請專利範圍第1至δ項任一項之方法，其像用於 加強産自製造或純化菘酸之母液之經濟價值或用於製 造低雜質量之無水硫酸鈣。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) Α4规格（210X297公釐）