AT213841B - Verfahren zur Herstellung von Präcipitat (CaHPO4) aus salpetersauren, vorzugsweise vorher entfluorierten Rohphosphataufschlußlösungen - Google Patents

Description

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    Verfahren zur Herstellung von Präcipitat (CaHPO) aus salpetersauren, vorzugsweise vorher entfluorierten Rohphosphataufschlusslösungen   
Zur Herstellung von Präcipitat (Dikalziumphosphat   CAPO,)   wird im allgemeinen verdünnte Phosphorsäure mit Kalziumkarbonat oder Kalziumhydroxyd bzw. Kalziumionen enthaltende verdünnte Phosphorsäure mit Alkalilauge oder Ammoniak so weit abgestumpft, bis ein bestimmter pH-Wert, der eine praktisch vollständige Fällung des Präcipitats gewährleistet, erreicht wird. An die Stelle der Phosphorsäure können saure phosphationenhaltige Lösungen mit und ohne Fremdelektrolytgehalt treten. Es ist bekannt, dass auch aus sauren Phosphataufschlusslösungen durch Abstumpfen mit Ammoniak, Kalkmilch, Alkalilauge oder Kalk (CaC03) Dikalziumphosphat hergestellt werden kann.

   Saure Phosphataufschlusslösungen erhält man beispielsweise durch Behandeln von Rohphosphaten mit Salpetersäure. Oft geht der Fällung des Präcipitats zur Verbesserung seiner Reinheit und Filtrierbarkeit eine Abtrennung von Fluor aus der Aufschlusslösung voraus. Vorzugsweise bei der Anwendung von Kalk (CaC03) zum Neutralisieren werden grobkörnigere, verhältnismässig gut filtrierbar Präcipitate mit hinreichender Citratlöslichkeit erhalten. Die Neutralisation der Lösungen, die durch Aufschluss von Knochen oder Rohphosphaten mit Salzsäure, Salpetersäure, Phosphorsäure oder deren Mischungen erhalten werden, erfolgte bisher bei Anwendung von Kalk als Neutralisationsmittel stets chargenweise in einer Stufe oder mehreren Stufen. 



  Die Zugabe des Kalksteins wird nach einem bestimmten Zeitplan vorgenommen und erstreckt sich über längere Zeit. Das starke Schäumen der Präcipitatsuspension während des Kalkeintragens auf Grund der CO2-Entwicklung sowie der unruhige Reaktionsablauf sind von ständigem Nachteil. Es wurde daher schon der Einsatz von Entschäumern vorgeschlagen. 



   Bei der technischen Erzeugung von Präcipitat aus salpetersauren Rohphosphataufschlusslösungen nach dem diskontinuierlichen Verfahren entstehen Produkte, die hinsichtlich ihres   POg-   Gehaltes und ihrer Citratlöslichkeit starken Schwankungen (60-90%ige Citratlöslichkeit) unterworfen sind. Dies beruht vermutlich darauf, dass sich die während des diskontinuierlichen 
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 haftenden Mutterlauge in geeigneter Weise, z. B. durch Drehfilter, abgetrennt und gewonnen wird. Eine für dieses neue Verfahren verwendbare Apparatur ist in der beigefügten Figur beispielsweise dargelegt. Die für das diskontinuierliche Verfahren beschriebenen Nachteile werden durch das   erfindungsgemässe   Verfahren vermieden.

   Die Eintraggeschwindigkeit von Aufschlusslösung und Kalk kann so bemessen werden, dass das Schäumen der Suspension im Rührbehälter in mässigen Grenzen bleibt und die Anwendung von Entschäumern entfällt. 



   Auf diese Weise ist die Erzeugung eines sehr leicht filtrierbaren Präcipitats mit ausgezeichneter und stets gleichbleibender Citratlöslichkeit (über   90%)   möglich. Die Fällung erfolgt bei diesem Verfahren unter räumlich und zeitlich stets gleichbleibenden Bedingungen aus nur gering übersättigten Lösungen. Daher entsteht das Kristallisat auch in grober Form. 



  Störungen des Gleichgewichtes   Ca (HgPO ) a     H, PO, +CaHPO"   wie sie beim diskontinuierlichen Verfahren auftreten können (Überschäumen des Reaktionsbehälters), sind beim beschriebenen Verfahren, das gewissermassen stets am Endpunkt des diskontinuierlichen Verfahrens arbeitet, unmöglich. 



   Das Entweichen der Kohlensäure aus der Suspension erfolgt gleichmässig und ohne Verzögerung. Die Raum-Zeit-Ausbeute der Apparatur ist im Vergleich zur diskontinuierlichen Arbeitsweise 3-5mal grösser. Es können pro 1   l   Apparatevolumen in einer Stunde 200 bis 500 g Präcipitat (trocken) erzeugt werden. Die genannten Sachverhalte stellen einen wesentlichen technischen Fortschritt dar. 



   Ein weiterer Vorteil des beschriebenen Verfahrens ist, dass Kalkstein zweiter Qualität und technische Abfallkalke zur Fällung des Präcipitats benutzt werden können. Für das diskontinuierliche Verfahren wird dagegen Kalkstein erster Qualität (Karbidqualität) gefordert. 
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 der Kalkdosierung zwischen 2, 0 und 5, 0 liegen. 



  Bei einer Fällungstemperatur von z. B. 60  C wird der pH-Wert auf 3, 0 gehalten, um die Entstehung von Hydroxylapatit zu vermeiden. Im Fällgefäss hält sich die Reaktionssuspension im Mittel nur 10 Minuten auf, im Nachrührbehälter im Mittel 30-40 Minuten. Die Be- rührungszeit des ausgefällten   CaHPO 4. 2 H20 mit   der Mutterlauge ist, wie ersichtlich, verhältnismässig kurz, daher bleibt der Anteil des Präcipitats, der sich in   CAPO,   umwandelt, gering. 



   Beispiel : In einem 50 1 fassenden und mit ausreagierter Präcipitatsuspension gefüllten, in der Figur dargestellten Reaktionsbehälter werden bei 60  C unter Rühren 422 kg Phosphatauf- 
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 kalk (CaC03) aus einer Ammonsulfatproduktion] pro Stunde kontinuierlich eingetragen. Der Nachrührkessel hat ein Fassungsvermögen von 200 1. Die Durchlaufzeit des Produktenstromes durch die gesamte Apparatur beträgt im Mittel 47 Minuten. Nach der Abfiltration des ausgefällten Präcipitats bleibt eine Kalziumnitrat 
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  Sein P205-Gehalt beträgt   39, 2%,   sein Fluorgehalt   0, 76%.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Verfahren zur Herstellung von Präcipitat (CaHPO, t) aus salpetersauren, vorzugsweise vorher entfluorierten Rohphosphataufschlusslösungen, die nach ihrer Bereitung verdünnt wurden, durch kontinuierliche Umsetzung mit Kalkpulver oder einer Kalksuspension, dadurch gekennzeichnet, dass man in einer Fällungsstufe in ein mit einem vorzugsweise zylindrischen Einsatz und Rahmenrührer versehenes vorzugsweise zylindrisches Fällungsgefäss, in dem sich ausreagierte Präcipitatsuspension befindet, fortlaufend im stöchiometrischen Verhältnis in den zylindrischen Einsatz des Rührgefässes die mit Wasser oder Kalziumnitratlauge verdünnte Aufschlusslösung und das Kalkpulver oder die Kalksuspension einträgt, die ausreagierte Präcipitatsuspension laufend aus dem Reaktionsgefäss in einen Nachrührkessel abzieht,

   wo sie zur Vervollständigung der Reaktion einige Zeit, z. B. eine halbe Stunde, verbleibt, worauf'das entstandene Präcipitat von der anhaftenden Mutterlauge in geeigneter Weise, z. B. durch Drehfilter, abgetrennt und gewonnen wird.