CS209425B2 - Method of contemporary concentration and cleaning of waterous solution of the phosphoric acid - Google Patents

Method of contemporary concentration and cleaning of waterous solution of the phosphoric acid Download PDF

Info

Publication number
CS209425B2
CS209425B2 CS761232A CS123276A CS209425B2 CS 209425 B2 CS209425 B2 CS 209425B2 CS 761232 A CS761232 A CS 761232A CS 123276 A CS123276 A CS 123276A CS 209425 B2 CS209425 B2 CS 209425B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
phosphoric acid
acid
enclosure
solution
water
Prior art date
Application number
CS761232A
Other languages
English (en)
Inventor
Joseph Sergot
Original Assignee
Prorea Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Prorea Sa filed Critical Prorea Sa
Publication of CS209425B2 publication Critical patent/CS209425B2/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/16Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
    • C01B25/18Phosphoric acid
    • C01B25/234Purification; Stabilisation; Concentration
    • C01B25/2343Concentration concomitant with purification, e.g. elimination of fluorine
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S159/00Concentrating evaporators
    • Y10S159/19Acid

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)

Description

Vynález se týká způsobu současné koncentrace - - a - čistění roztoku kyseliny fosforečné a - - zařízení k provádění tohoto způsobu.
Je známo, že kyselina fosforečná vyrobená mokrou cestou obsahuje asi 2 % fluoru, což ji činí nevhodnou pro výrobu fosforečnanů vápenatého nebo horečnatého, určených zejména jako přísada do- krmiv pro dobytek.
Tento fluor pochází z nečistot, obsažených ve fosfátové hornině, používané jako- surovina při výrobě kyseliny fosforečné, a přechází do vyrobené kyseliny ve formě derivátů kyseliny fluorokřemičité [HžSíFg], které se rozkládají v prostředí kyseliny fosforečné na fluorid křemičitý (SiFá) a na kyselinu fluorovodíkovou podle rovnice:
HžSiFe -> SíF4 + 2 HF
SíF.z, + 2 Al:i + + 2 HqO \
Kromě toho se fluorid křemičitý rovněž hydrolyzuje za vzniku sraženiny - kyseliny křemičité podle rovnice:
SíF4 + 4 H2O - 2 H2S1F6 + Si(0Hj4
Fosfátová hornina rovněž obsahuje kovové nečistoty a to zejména - sloučeniny hliníku, který reaguje s fluorovodíkem HF a - -floridem křemičitým - za - vzniku rozpustných fluorových, - komplexů typu A1F2+ a A-1F2+.
Za - účelem- odstranění fluoru, - vázaného na hliník a na - jiné kovy, jakými jsou například alkalické kovy, pocházející rovněž - z fosfátové horniny, je proto žádoucí, aby kyselina křemičitá,- přítomná - v kyselině fosforečné, byla v malém hmotnostním nadbytku vzhledem - k tomu, - aby - vratná reakce:
“2 A1F2+ + SiQ, + 4H + probíhala přednostně - ve směru 1.
Na základě těchto úvah byla vypracována řada postupů pro odstranění fluoru, přítomného v roztocích kyseliny fosforečné, ve formě plynu nebo - par fluoridu křemičitého a fluorovodíku.
Tyto postupy, využívající rozdílu tense par fluoridu křemičitého- a fluorovodíku na jedné straně a roztoků kyseliny fosforečné na straně druhé, spočívají obvykle v tom, že se uvedené roztoky vystaví bud působení tepla nebo působení vakua anebo současnému působení jak. tepla, tak i vakua, čímž se fluorid křemičitý a fluorovodík odstraní z roztoku kyseliny fosforečné ve formě par spolu s určitým množstvím - vody.
Pří provádění těchto postupů je možno buď odpařovat roztok kyseliny fosforečné, zahřátý na teplotu několika set stupňů Celsia za sníženého tlaku nebo nechat probublávat uvedeným roztokem horký vzduch nebo páru.
Avšak těmito postupy není možno získat kyselinu fosforečnou s dostatečně nízkým obsahem fluoru, aby ji bylo možno použít pro- výrobu přísad do krmiv.
K tomuto účelu - je proto třeba použít kyseliny fosforečné, získané spalováním fosforu nebo selektivní extrakcí znečistěné kyseliny fosforečné rozpouštědlem a následovnou destilací, která umožňuje získat čistou kyselinu; tyto postupy jsou však poměrně složité a nákladné.
Další nevýhodou známých způsobů je skutečnost, že v důsledku nemožnosti dosáhnout současně dostatečné koncentrace a vyčištění uvedených kyselých roztoků se při nich spotřebuje značné množství energie, což má za následek zvýšené provozní náklady.
Výše uvedené nevýhody nemá způsob podle vynálezu současné koncentrace a čistění vodného roztoku kyseliny fosforečné od derivátů fluoru, při němž se vodný roztok - kyseliny fosforečné nepřetržitě přivádí do - uzavřeného prostoru, kde se uvádí ve styk s proudem horkých plynů, přičemž se ze spodní části uzavřeného prostoru odvádí zkoncentrovaná kyselina fosforečná vyčištěná od derivátů fluoru a z horní části uzavřeného prostoru se -odvádí voda a deriváty fluoru které se získají zkoncentrováním a - vyčistěním uvedeného vodného roztoku kyseliny fosforečné, jehož podstata spočívá v tom, že před přivedením do uzavřeného prostoru se vodný roztok surové kyseliny fosforečné smísí jednak s vodou a jednak s podílem zkoncentrované a vyčištěné kyseliny fosforečné, -odváděné ze spodní části uzavřenéh prostoru, přičemž - se - -k vodnému - roztoku - surové - kyseliny fosforečné - přidává voda - ve hmotnostním' - poměru alespoň 1,5 : 1, s - výhodou - 2,4 : 1 a hmotnostní - poměr mezi množstvím - zkoncentrované a vyčištěné - kyseliny-, přidávané - k vodnému roztoku surové; kyseliny fosforečné, a množstvím zkoncentrované a vyčištěné kyseliny, odváděné jako produkuje roven 7 až - 17, s - výhodou 12,1.
Výhodou způsobu podle vynálezu je to, že se dosáhne současného zkoncentrování a - ú-činného vyčistění vodného roztoku kyseliny·fosforečné; získané kyseliny je možno použít k výrobě fosforečnanů, vhodných - jako přísada do krmiv. Způsob podle vynálezu - je jednoduchý a - náklady spojené - s jeho - provozováním jsou - nízké.
Způsob podle vynálezu bude blíže objasněn - pomocí přiloženého výkresu, na - - kterémobr. 1 znázorňuje schéma - zařízení k provádění způsobů podle vynálezu a obr. 2 znázorňuje diagram, který demonstruje výtěžek defluorace n definovaný vztahem
Í2 fi
Ci
C2 v závislosti na · koeficientu · K, daném vztahem
W P2
Ál ’ C2— Cl významy obecných symbolů fi, f2, W, Ai, Ci a C2 jsou uvedeny v následujícím popisu.
Na obr. 1 je schematicky znázorněn uzavřený prostor 1, do kterého se horem prvním potrubím 10 přivádí roztok kyseliny fosforečné z nádržky 2, do níž se přivádí jednak surová kyselina fosforečná, která se má zkoncentrovat · a vyčistit, druhým potrubím 11, jednak voda třetím potrubím 12. V nádržce 2 . je · · umístěno mechanické · míchadlo 3; . kterým se roztok v nádržce 2 homogenizuje.
Roztok přiváděný potrubím 10 horem do uzavřeného ·.prostoru 1 se distribuje na · jemné · kapky, které se rozstřikují do uzavřeného · prostoru · 1· otáčejícím se · · distributorem 4 přes rozdělovači · mřížku 5:
Na · dně · uzavřeného · prostoru 1 · . se · nachází jímka · 6, do které stéká· · · zkoncentrovaný · a vyčištěný roztok kyseliny fosforečné. Část tohoto roztoku se z · jímky 6· · odvádí čtvrtým potrubím . 13 jako finální produkt, zatímco · zbývající · podíl odtéká · do nádržky 2·· spojovacím potrubím 7.
V hořáku 8 · vzniká proud· 14 horkých · plynů, které proudí do uzavřeného prostoru 1 a · rozdělují se rovnoměrně · a pravidelně po celém · jeho průřezu. · V hořáku 8: se · spaluje například topný . olej.
Do horní části věže uzavřeného prostoru 1 ústí rovněž odvodní potrubí 9, jímž se odvádí vodní pára a nečistoty, odstraněné z kyseliny fosforečné.
Diagram z obrázku 2, znázorňuje výtěžek defluorace n v závislosti . na činiteli K, daném vztahem:
w
Ái
Ca
C2 — Ci kde
W · znamená množství vody přiváděné třetím potrubím · 12,
Ai znamená · množství surové · kyseliny přiváděné druhým potrubím 11,
Ci znamená počáteční koncentraci kyseliny a
C2 znamená výslednou koncentraci kyseliny.
Výtěžek n je definován vztahem:
Ϊ2 fl
Ci
C2 fa znamená obsah fluoru v koncentrován · kyselině.
Způsob podle vynálezu je · blíže objasněn dále uvedeným příkladem · provedení způsobu . podle · vynálezu.
Příklad
Do nádržky 2 se . nepřetržitě · přivádí · druhým potrubím 11 surová kyselina fosforečná, obsahující · 28,7 % · kysličníku fosforečného a 1,72 % fluoru a třetím potrubím 12 voda, přičemž hmotnostní poměr· · mezi · přiváděnou · surovou kyselinou a vodou je· · roven alespoň 1,5, například 2,4.
Tato směs se pak · vede · ·prvním · potrubím 10 horem do uzavřeného prostoru. 1, kde · se v distributoru 4 rozděluje v jemné · kapky· · a. takto zavádí rozdělovači mřížkou 5 do· uzavřeného prostoru · · 1. V uzavřeném · . prostoru 1 se tyto · kapky setkávají s · horkými plyny · z hořáku · 8 · [jakož ·. i s · určitým množstvím . vodní páry, vzniklé působením těchto plynů, na·, roztok obsažený v jímce · 6). Tím- · dochází současně ke ·· zkoncentrování kyseliny · a . k · jejímu vyčistění, · neboť sloučeniny fluoru, jako jsou fluorovodík a · fluorid · křemičitý, jsou strhovány v plynné formě uvedenými horkými plyny. Vodní pára a uvedené nečistoty se pak odvádějí odvodním potrubím 9 do prací věže, z níž se pak mohou zkondenzované sloučeniny fluoru izolovat pro další syntézu komerčních produktů.
Zkoncentrovaná a vyčištěná kyselina se tedy jímá v jímce 6. Tato kyselina . obsahuje
52,1 % kysličníku fosforečného a . · nanejvýše 0,2. % fluoru.
Část této kyseliny se pak odvádí jako finální produkt čtvrtým potrubím 13, zatímco zbytek odtéká spojovacím potrubím 7 do nádržky 2, kde se · mísí se · surovou kyselinou a s vodou, načež se získaná směs · odvádí prvním potrubím 10 horem do uzavřeného · prostoru · 1. Určité · množství zkoncentrované · a vyčištěné kyseliny · se tedy vrací . do koncentračního a čisticího zařízení. .
Hmotnostní poměr mezi množstvím kyseliny, vracené do nádržky · 2 a· množstvím kyseliny, odváděné jako · finální produkt čtvrtým · potrubím 13 je v · rozmezí 7 až 17, například · 12,1.
Dále je popsán provoz koncentračního a současně · čisticího zařízení kyseliny fosforečné, . pracující postupem · podle vynálezu.
Množství kyseliny fosforečné (obsahující 28,7 % P2O5 a 1,72 % F) přiváděné druhým potrubím 11: 1 t/h.
Množství vody, přiváděné třetím potrubím 12: 0,4 m3 .
Množství kyseliny fosforečné odváděné prvním potrubím 10: 8,07 t/h.
kde fi znamená obsah fluoru v surové kyselině
Množství zkoncentrované a vyčištěné kyseliny · fosforečné (obsahující . 52,1 °/o P2O5 a 0,2 % F), odváděné jako finální produkt čtvrtým potrubím 13: 0,55 t/h .
Množství zkoncentrované a vyčištěné kyseliny fosforečné, vracené spojovacím potrubím 7: 6,67 t/h.
Ai znamená množství surové kyseliny přiváděné druhým potrubím 11,
Ci znamená počáteční koncentraci kyseliny a
C2 znamená výslednou koncentraci kyseliny.
Výtěžek n je definován vztahem:
Teplota proudu 14 horkých plynů: 700 °C .
Teplota plynů v odvodním potrubí 9: 90 až 130 °C .
Teplota kyseliny, odváděné jako finální produkt čtvrtým potrubím 13: 85 až 110 °C .
Nepřivádí-li se třetím potrubím 12 do· nádržky 2 voda, obsahuje kyselina, vyrobená za stejných provozních podmínek, 0,55 % F místo 0,27 % F.
Toto vyplývá z diagramu na obr. 2, sestaveného· z experimentálně stanovených hodnot. Tento diagram znázorňuje výtěžek defluorace n v závislosti na činiteli K, daném vztahem:
W 1 + -Ai _ C2
C2—C1 kde
W znamená množství vody přiváděné třetím potrubím 12, kde .
fi znamená obsah fluoru v surové kyselině a f2 znamená obsah fluoru v koncentrované kyselině.
Z diagramu na obr. 2 tedy zřetelně vyplývá, že výtěžek čistění se zvětšuje, přidává-li se k· surové kyselině voda, takže je možno snadno dosáhnout hodnoty 0,95.
Způsobem podle vynálezu je tedy možno současně dosáhnout zkoncentrování a vyčistění kyseliny fosforečné, takže je možno · získat produkt, který je možno použít pro výrobu fosforečnanů, vhodných k přípravě krmivových směsí. Způsob podle vynálezu vyžaduje k svému provádění jen jednoduché běžné a málo nákladné zařízení.
Vzhledem k tomu, že vlastní postup se odehrává mezi kapkami a plynem, je vnitřní · odpor” . tohoto způsobu malý, což má za následek značnou úsporu energie, · projevující se místními provozními náklady.

Claims (1)

  1. Způsob současné koncentrace a čistění vodného· roztoku kyseliny fosforečné od derivátů fluoru, při němž se· vodný roztok kyseliny fosforečné nepřetržitě přivádí do· uzavřeného prostoru, kde se uvádí ve styk s proudem horkých plynů, přičemž se ze spodní části uzavřeného prostoru odvádí zkoncentrovaná kyselina fosforečná vyčištěná od derivátů fluoru a z horní části uzavřeného· prostoru se odvádí voda a · deriváty fluoru, které se získají zkoncentrováním a vyčistěním uvedeného· vodného roztoku kyseliny fosforečné, vyznačený tím, že před přivedením do uzavřeného prostoru se vodný rozVYNÁLEZU tok surové kyseliny fosforečné smísí jednak s vodou a jednak s podílem zkoncentrované a vyčištěné kyseliny fosforečné, odváděné ze spodní části uzavřeného prostoru, přičemž se k vodnému roztoku surové kyseliny· fosforečné přidává voda ve hmotnostním poměru alespoň 1,5 : 1, s výhodou 2,4 : 1 a hmotnostní poměr mezi množstvím zkoncentrované a vyčištěné kyseliny, přidávané k vodnému roztoku surové kyseliny' fosforečné, a množstvím 'zkoncentrované a vyčištěné kyseliny, odváděné jako produkt, je roven 7 až 17, s výhodou 12,1.
CS761232A 1975-02-25 1976-02-25 Method of contemporary concentration and cleaning of waterous solution of the phosphoric acid CS209425B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7505791A FR2302275A1 (fr) 1975-02-25 1975-02-25 Procede de concentration et d'epuration simultanees de l'acide phosphorique

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS209425B2 true CS209425B2 (en) 1981-12-31

Family

ID=9151686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS761232A CS209425B2 (en) 1975-02-25 1976-02-25 Method of contemporary concentration and cleaning of waterous solution of the phosphoric acid

Country Status (17)

Country Link
US (1) US4086069A (cs)
BE (1) BE838367A (cs)
CS (1) CS209425B2 (cs)
DD (1) DD123592A5 (cs)
DE (1) DE2606490A1 (cs)
DK (1) DK137230B (cs)
ES (1) ES445520A1 (cs)
FR (1) FR2302275A1 (cs)
GB (1) GB1529264A (cs)
GR (1) GR58530B (cs)
IT (1) IT1058341B (cs)
LU (1) LU74327A1 (cs)
NL (1) NL7601953A (cs)
PL (1) PL98067B1 (cs)
RO (1) RO68896A (cs)
SE (1) SE415471B (cs)
YU (1) YU34476A (cs)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112915569A (zh) * 2021-03-30 2021-06-08 云南磷化集团有限公司 一种用于湿法磷酸渣酸脱氟的泡罩塔及其脱氟方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3276510A (en) * 1966-10-04 Concentration op phosphoric acid
CA600810A (en) * 1960-06-28 E. Tynan Donald Defluorination of phosphoric acid
US3397123A (en) * 1965-06-03 1968-08-13 Hooker Chemical Corp Purifying aqueous acid phosphate solutions containing fluorine impurities
US3544269A (en) * 1967-02-27 1970-12-01 Whiting Corp Method for producing defluorinated phosphoric acid
US3718729A (en) * 1971-03-15 1973-02-27 American Cyanamid Co Defluorination of wet process phosphoric acid
US3764658A (en) * 1972-01-26 1973-10-09 United States Steel Corp Production of fluosilicic acid

Also Published As

Publication number Publication date
YU34476A (en) 1982-05-31
SE7601542L (sv) 1976-08-26
DD123592A5 (cs) 1977-01-05
ES445520A1 (es) 1977-06-01
GR58530B (en) 1977-10-31
LU74327A1 (cs) 1976-12-31
FR2302275A1 (fr) 1976-09-24
DK137230C (cs) 1978-07-03
DE2606490A1 (de) 1976-09-02
DK76276A (cs) 1976-08-26
GB1529264A (en) 1978-10-18
DK137230B (da) 1978-02-06
FR2302275B1 (cs) 1978-02-03
SE415471B (sv) 1980-10-06
NL7601953A (nl) 1976-08-27
US4086069A (en) 1978-04-25
IT1058341B (it) 1982-04-10
BE838367A (fr) 1976-08-09
RO68896A (ro) 1980-12-30
PL98067B1 (pl) 1978-04-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3969485A (en) Process for converting silicon-and-fluorine-containing waste gases into silicon dioxide and hydrogen fluoride
US3878291A (en) Process for the production of metal free chlorosilane by the chlorination or hydrochlorination of ferrosilicon
CN100537416C (zh) 烷基化废硫酸经高温裂解生产硫酸处理工艺
MXPA03006112A (es) Preparacion de pentafluoruro de fosforo.
US2631083A (en) Production of calcium fluoride and silica
US3104952A (en) Process for recovering elemental phosphorus
US3273963A (en) Process for generating silicon tetrafluoride
US3386892A (en) Purification of fluosilicic acid solution by distillation with phosphoric acid solution
US2280848A (en) Making alkali metal phosphates
US3193350A (en) Method of producing higher polyphosphoric acids
CS209425B2 (en) Method of contemporary concentration and cleaning of waterous solution of the phosphoric acid
US3258308A (en) Process for the treatment of waste gases
US3219410A (en) Method for recovering hydrogen fluoride from waste gases
US1514912A (en) Process for the fixation of phosphoric acid
CA1085583A (en) Process of concentrating dilute phosphoric acid
US3058803A (en) Waste recovery process
US3338673A (en) Recovery of substantially anhydrous hydrogen fluoride from an impure aqueous ammonium fluoride solution
US3397123A (en) Purifying aqueous acid phosphate solutions containing fluorine impurities
US3507614A (en) Process for production of phosphoric acid
US3278265A (en) Process for the manufacture of hydrogen fluoride
US3157469A (en) Controlled process for producing alkali metal bifluoride and substantially anhydrous gaseous hydrogen fluoride
US4676963A (en) Manufacture of sodium tripolyphosphate from wet acid
DE4116925A1 (de) Verfahren zur aufbereitung von destillationsrueckstaenden der direkten synthese von chlor- und/oder organochlorsilanen
US3522833A (en) Production of phosphoric acids
US3246977A (en) Treatment of waste gases