CZ289657B6 - Způsob čiątění kyseliny fosforečné a/nebo jejích derivátů extrakcí z kapalného prostředí obsahujícího kyselinu fosforečnou - Google Patents
Způsob čiątění kyseliny fosforečné a/nebo jejích derivátů extrakcí z kapalného prostředí obsahujícího kyselinu fosforečnou Download PDFInfo
- Publication number
- CZ289657B6 CZ289657B6 CZ19974118A CZ411897A CZ289657B6 CZ 289657 B6 CZ289657 B6 CZ 289657B6 CZ 19974118 A CZ19974118 A CZ 19974118A CZ 411897 A CZ411897 A CZ 411897A CZ 289657 B6 CZ289657 B6 CZ 289657B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- aniline
- precipitate
- phosphoric acid
- derivative
- organic compound
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/34—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances
- B01D3/38—Steam distillation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/69—Sulfur trioxide; Sulfuric acid
- C01B17/90—Separation; Purification
- C01B17/901—Recovery from spent acids containing metallic ions, e.g. hydrolysis acids, pickling acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
- C01B17/96—Methods for the preparation of sulfates in general
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
- C01B25/18—Phosphoric acid
- C01B25/22—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process
- C01B25/222—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process with sulfuric acid, a mixture of acids mainly consisting of sulfuric acid or a mixture of compounds forming it in situ, e.g. a mixture of sulfur dioxide, water and oxygen
- C01B25/223—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process with sulfuric acid, a mixture of acids mainly consisting of sulfuric acid or a mixture of compounds forming it in situ, e.g. a mixture of sulfur dioxide, water and oxygen only one form of calcium sulfate being formed
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
- C01B25/18—Phosphoric acid
- C01B25/234—Purification; Stabilisation; Concentration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F5/00—Softening water; Preventing scale; Adding scale preventatives or scale removers to water, e.g. adding sequestering agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B3/00—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
- C22B3/20—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
- C22B3/44—Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching by chemical processes
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Geology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Compounds Of Unknown Constitution (AREA)
Abstract
Zp sob spo v v tom, e se a) do kapaln ho prost°ed p°id v organick slou enina vypuditeln vodn p rou, kter m molekulu kyseloz sadit povahy v Lewisov smyslu, v mno stv dosta uj c m k tvorb produktu rovnov n reakce mezi organickou slou eninou a uvedenou kyselinou fosfore nou a/nebo jej mi deriv ty, p°i em rozd l pKa mezi organickou slou eninou a kyselinou fosfore nou a/nebo jej mi deriv ty je 0,1 a 5, za vzniku produktu rovnov n reakce ve form sra eniny, b) sra enina se odfiltruje od filtr tu obsahuj c ho ne istoty a c) uveden organick slou enina se ze sra eniny vypud vodn p rou za z sk n vy i t n a izolovan formy kyseliny fosfore n a/nebo jej ch deriv t .\
Description
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu čištění kyseliny fosforečné a/nebo jejích derivátů extrakcí z kapalného prostředí obsahujícího kyselinu fosforečnou.
Dosavadní stav techniky
V následujícím seznamu je uvedeno mnoho nyní v praxi používaných průmyslových způsobů čištění s uvedením jejich nedostatků v závorkách: vysolování (destilace činidla upravujícího rozpustnost), srážení (kyselina nebo zásada z odstraňování srážedla a destilace, někdy azeotropní), extrakce kapalina/kapalina (někdy se dvěma nákladnými rozpouštědly, s regenerací a postupnou ztrátou účinnosti rozpouštědel), iontová flotace (zdlouhavá a nákladná), iontovýměnné pryskyřice - ionexy (nesnadno použitelné v kyselém prostředí) a elektrolýza (málo účinná, velká spotřeba energie).
Jako příklad extrakce kapaliny kapalinou lze uvést patent US-3 991 165, podle něhož se kyselina fosforečná extrahuje z vodné fáze ve vodě nerozpustným alifatickým aminem, který je rozpustný v organickém ředidle. Organická fáze se potom uvede ve styk s oxidem siřičitým a vodou, čímž se kyselina fosforečná uvolní do vody.
Ve zvláštním případě výroby čisté nebo velmi čisté kyseliny fosforečné, je-li syntéza vyloučena, se výroba provádí v zásadě dvěma způsoby: buď „suchým“ způsobem, s velkou spotřebou energie, za použití pecí na koksování křemičité rudy (ore-coke-silica) při teplotě přesahující 1000 °C s následným probubláváním vodou extrahovaného oxidu fosforečného, nebo „suchým“ způsobem působením kyseliny, hlavně kyseliny sírové (jejíž uvolňování teplaje na pováženou), ale také kyseliny dusičné (korozivní, za uvolňování škodlivých NOX), kyseliny chlorovodíkové (velmi korozivní) nebo perchloroctové kyseliny (nebezpečí výbuchu) na fosfátové rudy před jejich zpracováním (kalcinací, drcením a tříděním), čímž se získává surový roztok kyseliny fosforečné. Vápenaté soli vznikající působením kyseliny se odstraňují krystalizaci síranů (při 80 až 110°C) nebo dusičnanů (při teplotě <-5 °C a při špatné filtrovatelnosti) anebo zase provedením extrakce kapalina/kapalina kyseliny fosforečné, přičemž chloridy vápenaté zůstávají nedotčené. Surové kyselé roztoky se potom koncentrují odpařením (škodlivé výpary) na obsah 40 až 50 % hmotnostních oxidu fosforečného (surový roztok, nazývaný někdy „zelená“ nebo „černá“ kyselina v případě působení kyseliny sírové).
Při mokrém způsobu používajícím kyselinu sírovou, který kryje většinu světové výroby ekonomicky cenných fosfátů, se pak zelená kyselina uvádí buď do výroby fosfátových solí (například superfosfátů a nitrovaných fosfátů k výrobě hnojiv) nebo k čištění, jehož výsledkem je čistá nebo velmi čistá kyselina fosforečná.
Cílem způsobu podle tohoto vynálezu je překonat nedostatky uvedené shora v závorkách, které se vyskytují při dosavadních průmyslových postupech čištění.
Jsou známy též způsoby čištění vodných kyselinových roztoků jako jsou roztoky surové kyseliny fosforečné. Při těchto postupech se přivádí s kyselinou látka, která tvoří sraženinu ve formě fosfátu. Známými příklady je přidávání močoviny, aby s získal krystalický fosforečnan (Chemical Abstracts 84:152820 z DE-A-2511345), přidávání melaminu za vzniku melaninfosfátu (Chemical Abstracts 10:138052) a přidávání 1,4-dioxanu, přičemž vzniká adiční produkt (sůl) této látky a kyseliny fosforečné (Chemical Abstracts japonské patentové přihlášky Kokai JP 51143597).
-1CZ 289657 B6
Tyto postupy se stávají poměrně komplikovanými pokud se jedná o oddělení fosforečné kyseliny od soli anebo od vzniklého aduktu. Používá se obvykle kyselina dusičná, aby se nahradila kyselina fosforečná a vznikl dusičnan srážené látky. V jiných případech se vyrábí fosforečnan amonný vyluhováním (elucí) za použití vodného roztoku amoniaku, látka použitá pro srážení se izoluje a tak se usnadňuje její recyklace.
Je znám rovněž marocký patent č. 23439, podle něhož se na kyselinu fosforečnou působí MSA sloučeninou nespecifikovaného složení, čímž se kyselina fosforečná převádí na formu, již lze čistit jednoduchou filtrací. Fosforečná kyselina a MSA sloučenina se potom získávají odděleně v regeneračních reaktorech. Regenerační stupeň není v tomto dokumentu vůbec uveden.
V časopise Cellulose, Lignin and Páper 23, 1957, sloupec 18606, se popisuje srážení za použití anilinu. Získává se anilin-F^PO, z roztoku obsahujícího rozpuštěné fosforečnany. Na tento adukt se působí ještě jednou amoniakem, aby se získal fosforečnan amonný, a anilin se může extrahovat a čistit z reakčního prostředí pouze po několika operacích, včetně čištění hydroxidem vápenatým a extrakce benzenem.
V Chemical Abstracts, svazek 60, sloupec 6515, se popisuje způsob získávání kyseliny fosforečné z roztoku, obsahujícího kyselinu fosforečnou nebo fosforečnany, působením aromatického aminu, zejména anilinu nebo p-toluidinu, zahřátím na 102 °C. Získá se tím vysoce čistý aminfosfát. V tomto dokumentu se však nevysvětluje, jak se má získat čistá fosforečná kyselina z aminfosfátu.
Všechny tyto metody popisují operaci, která je obecně dobře známa, totiž společně srážení látky přidávané do kapalného prostředí, které se zpracovává, a látky, jež vzniká ve zpracovávaném kapalném prostředí. Tyto postupy se pak používají k výrobě derivátu (například soli) kyseliny, obsažené v kapalném prostředí, nebo srážedla, aniž by to vedlo k výrobě této látky (kyseliny) v čistém stavu a současně se získávalo srážedlo recyklovatelným způsobem. Tvorba nových solí vyžaduje zavedení nových látek, jako je kyselina dusičná nebo amoniak, do kapalného prostředí.
Cílem tohoto vynálezu je vyřešit problémy týkající se výrobních nákladů, znečišťování prostředí a spotřeby energie, jež jsou spojeny s většinou postupů pro oddělování látek z kapalného prostředí.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je způsob čištění kyseliny fosforečné a/nebo jejích derivátů extrakcí z kapalného prostředí obsahujícího kyselinu fosforečnou, spočívající v tom, že se
a) do kapalného prostředí přidává organická sloučenina vypuditejná vodní párou, která má molekulu kyselozásadité povahy v Lewisově smyslu, v množství dostačujícím k tvorbě produktu rovnovážné reakce mezi organickou sloučeninou a uvedenou kyselinou fosforečnou a/nebo jejími deriváty, přičemž rozdíl pak mezi organickou sloučeninou a kyselinou fosforečnou a/nebo jejími deriváty je 0,1 až 5, za vzniku produktu rovnovážné reakce ve formě sraženiny,
b) sraženina se odfiltruje od filtrátu obsahujícího nečistoty a
c) uvedená organická sloučenina se ze sraženiny vypudí vodní párou za získání vyčištěné a izolované formy kyseliny fosforečné a/nebo jejích derivátů.
Způsob podle vynálezu se provádí s výhodou s organickou sloučeninou, vybranou ze skupiny zahrnující aromatické aminy, pyrol, thiofen, o-kresol, m-kresol, mono-chlor-2-methyl-2
-2CZ 289657 B6 penten, ethiothiol—1 -propen nebo ethyldichloracetát, jakož i s deriváty nebo izomery těchto sloučenin.
Způsob podle vynálezu se provádí výhodně s aromatickým aminem, jímž je anilin, p-toluidin nebo 3-methyl-2-naftyl-amin, nebo jejich soli, jako jsou fosforečnany, sírany nebo chloridy, nebo jiné jejich deriváty, jako jsou nízkoalkylové nebo dusíkaté deriváty, nebo jejich izomery.
Při přidávání organické sloučeniny do kapaliny se kapalina míchá za účelem dispergování v ní organické sloučeniny, která se popřípadě přivádí ve formě emulze nebo roztoku.
Při způsobu podle vynálezu se organická sloučenina přidává při teplotě 10 až 80 °C.
Filtrace se provádí s výhodou pod vakuem.
Odfiltrovaná sraženina během izolačního stupně se promývá nasyceným vodným roztokem uvedeného produktu rovnovážné reakce.
Při vypuzování vodní párou se vodní pára vhání do sraženiny ve formě filtračního koláče, přičemž vháněnou vodní párou se vypuzuje organická sloučenina.
Při způsobu podle vynálezu se při vypuzování vodní párou používá 1 až 2 kg vodní páry na 1 kg filtračního koláče při teplotě 40 až 110 °C.
Při vypuzování vodní párou se odfiltrovaná sraženina zahřívá ve vodě při varu vody, která ve stavu vodní páry vypuzuje uvedenou organickou sloučeninu.
Při způsobu podle tohoto vynálezu se na kyselinu fosforečnou a/nebo její deriváty, získávané ve vyčištěné formě, působí peroxidem vodíku za účelem odstranění stop organické látky a potom aktivním uhlím za účelem získání odbarvené formy kyseliny fosforečné a/nebo jejích derivátů.
Po odfiltrování se sraženina skladuje a/nebo dopravuje.
Při jednom provedení způsobu podle vynálezu se organická sloučenina přidává v surové formě, po vypuzení vodní párou se odděluje ve vyčištěné formě od zkapalněné vypuzovací vodní páry a popřípadě se recykluje do stupně přidávání organické sloučeniny.
Jiné výhodné provedení způsobu podle tohoto vynálezu se spočívá v tom, že se dále
a) k oddělenému filtrátu přidává uvedená organická sloučenina v množství dostačujícím ke srážení solí uvedené organické sloučeniny spolu s alespoň jednou nečistotou, obsaženou v odděleném filtrátu,
b) sraženina se oddělí ve formě filtračního koláče za získání dalšího filtrátu a
c) organická sloučenina se vypudí z filtračního koláče vodní párou za získání koncentrátu nečistot.
Při dalším výhodném provedení způsobu podle vynálezu se
a) při prvním přidávání uvedené organické sloučeniny do kapalného prostředí přidává tato v množství dostačujícím k úpravě rozpustnosti alespoň jedné nečistoty přítomné v kapalném prostředí za nastávajícího srážení nečistot,
b) vysrážené nečistoty se oddělí a
-3CZ 289657 B6
c) do zbylého kapalného prostředí se podruhé přidává uvedená organická sloučenina za účelem úplného vysrážení uvedeného produktu rovnovážné reakce.
Ještě jiné provedení způsobu podle vynálezu spočívá v tom, že se
a) k vodném roztoku surové kyseliny fosforečné přidá anilin a/nebo jeho derivát za účelem vysrážení fosforečnanu anilinu a/nebo jeho derivátu,
b) fosforečnan anilinu a/nebo jeho derivátu se izoluje ve formě filtračního koláče,
c) filtrát obsahující nečistoty se oddělí a
d) anilin a/nebo jeho derivát se z filtračního koláče vypudí vodní párou za získání vyčištěné kyseliny fosforečné.
Při dalším provedení způsobu podle vynálezu se
a) na fosforečnanovou rudu působí kyselinou sírovou za získání roztoku,
b) do vzniklého roztoku se přivádí první část celkového množství anilinu a/nebo jeho derivátu až do dosažení hodnoty pH 1,3 až 5, s výhodou 2,0 až 3,5, za účelem vysrážení síranu vápenatého,
c) síran vápenatý v čisté formě se odfiltruje a získá se filtrát ve formě vodného roztoku kyseliny fosforečné a
d) k vodnému roztoku kyseliny fosforečné se přidá druhá část anilinu a/nebo jeho derivátu, a to v množství, při němž nastává srážení fosforečnanu anilinu a/nebo jeho derivátu.
Jiné další provedení způsobu podle tohoto vynálezu spočívá vtom, že se předem upraví koncentrace kyseliny fosforečné v jejím vodném roztoku a k roztoku se přidá anilin a/nebo jeho derivát v množství 7 až 40 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost vodného roztoku kyseliny fosforečné, za účelem dosažení srážení fosfátu anilinu a/nebo jeho derivátu.
Jinou možností provedení způsobu podle vynálezu je ta, při níž se
a) k vodnému roztoku kyseliny fosforečné přidává anilin a/nebo jeho derivát, popřípadě v surovém stavu, v hmotnostním poměru anilinu a/nebo jeho derivátu ke kyselině fosforečné v rozsahu 0,5 až 1,5 za účelem vysrážení fosforečnanu anilinu a/nebo jeho derivátu.
b) fosforečnan anilinu a/nebo jeho derivátu se odfiltruje jako sraženina za získání filtrátu obsahujícího nečistoty,
c) anilin a/nebo jeho derivát se ze sraženiny vytěsní alkalickou nebo dusíkatou sloučeninou a
d) ze zbylé sraženiny se vodní párou vypudí čistý anilin a/nebo jeho derivát za získání vyčištěné soli kyseliny fosforečné s alkalickou nebo dusíkatou sloučeninou.
Při dalším provedení způsobu podle vynálezu se
a) k vodnému roztoku kyseliny fosforečné a kyseliny sírové přidává první část anilinu a/nebo jeho derivátu v množství, při němž se dosahuje hodnoty pH v rozsahu 1,3 až 5, s výhodou 2,0 až 3,5, za účelem vysrážení síranu vápenatého,
b) síran vápenatý se odfiltruje za získání filtrátu tvořeného vodným roztokem kyseliny fosforečné a
-4CZ 289657 B6
c) k filtrátu tvořenému vodným roztokem kyseliny fosforečné se přidává druhá část anilinu a/nebo jeho derivátu k dosažení hmotnostního poměru anilinu a/nebo jeho derivátu ke kyselině fosforečné v rozsahu 0,5 až 1,5 za účelem vysrážení fosforečnanu anilinu a/nebo jeho derivátu,
d) fosforečnan anilinu a/nebo jeho derivátu se odfiltruje ve formě sraženiny za získání filtrátu obsahujícího nečistoty,
e) anilin a/nebo jeho derivát se vytěsní ze sraženiny alkalickou nebo dusíkatou sloučeninou a
f) čistý anilin a/nebo jeho derivát se ze sraženiny vypudí vodní párou za získání vyčištěné soli kyseliny fosforečné s alkalickou nebo dusíkatou sloučeninou.
Při jiné modifikaci způsobu podle vynálezu se
a) k oddělenému filtrátu dodatečně přidává anilin a/nebo jeho derivát za účelem vysrážení solí anilinu a/nebo jeho derivátu společně s alespoň jednou nečistotou obsaženou v odděleném filtrátu,
b) sraženina se odfiltruje ve formě filtračního koláče za získání dalšího filtrátu a
c) anilin a/nebo jeho derivát se z dalšího filtrátu vypudí vodní párou za získání koncentrátu nečistot.
Způsob podle vynálezu zahrnuje tudíž
- přidání do kapalného prostředí organické látky, kterou lze vypudit párou a která má molekulu kyselo-zásadité povahy v Lewisově smyslu vlivem alespoň jednoho atomu dusíku, kyslíku a/nebo síiy, tvořícího jednu nebo více aktivních míst opatřených volným elektronovým párem, přičemž volný elektronový pár nebo páry jsou v rezonanci s alespoň jedním jiným párem neseným molekulou, tato sloučenina obsahuje popřípadě rovněž alespoň jeden atom vodíku vystavený elektronegativitě pocházející z uvedených aktivních míst, přičemž se tato adice provádí v množství dostačujícím pro vznik produktu rovnovážné reakce mezi organickou sloučeninou a uvedenou alespoň jednou látkou, která se má izolovat, přičemž rozdíl pak mezi reagující sloučeninou a látkou je 0,1 až 5 a dostačuje vyvolat srážení produktu této rovnovážné reakce ve formě sraženiny,
- izolování filtrací sraženiny a odstranění filtrátu,
- vypuzení shora uvedené organické sloučeniny ze sraženiny uvedenou párou a
- získání vyčištěné a izolované formy uvedené alespoň jedné látky, která se má izolovat.
Podle vynálezu se tudíž používá látka kyselo-zásadité povahy v Lewisově smyslu, která je schopná tvořit s kyselinami produkt rovnovážné reakce vlivem jejího elektronového páru nebo párů a která kromě toho může reagovat v zásaditém prostředí. Ve skutečnosti může tato sloučenina mít s výhodou labilní vodíkové atomy, které jsou vystaveny působení elektronegativity pocházející z jednoho z uvedených aktivních míst, umožňující uvolňování protonů. Rozdíl pak mezi reakčními složkami, umožňující shora uvedené srážení, charakterizuje rovnovážnou reakci. Mimo rozsah pak = 0,1 až 5 buď reakce mezi organickou sloučeninou a izolovanou látkou nenastává nebo probíhá do bodu, v němž se dosahuje úplné reakce.
Aby se umožnilo účinné vypuzení párou v souhlase s tímto vynálezem, používá se organická sloučenina, která je nemísitelná s touto párou anebo je tomu tak pouze částečně. Za této podmínky nastává během vypuzování značné zvýšení objemu organické sloučeniny, což je
-5CZ 289657 B6 v důsledku rovnováhy mezi parciálními tlaky páiy a vypuzované molekuly. Tento nedostatek rovnováhy má za účinek, zaprvé, fixování všeho, co zůstává z organické sloučeniny podle tohoto vynálezu, která nereagovala s izolovanou látkou, aby se znovu ustavila rovnováha mezi produktem vypuzovaným párou a izolovanou látkou, a za druhé, úplné izolování požadované látky, zatímco veškerá organická sloučenina byla vypuzena. Vypuzování párou je dobře známá technika (viz například Encyclopedia Britannica, vydání 1970, svazek 7, str. 497, Steam Distillation - Destilace párou).
S výhodou je organickou sloučeninou podle vynálezu aromatický amin, jako je anilin, p-toluidin nebo 3-methyl-2-naftylamin. Lze samozřejmě používat také deriváty nebo izomery těchto látek. Mezi těmito mohou být například uvedeny jejich soli, jako je fosforečnan, síran nebo chlorid anilinu, nebo nižší aíkylderiváty, například methylanilin, nebo dusíkaté deriváty, například nitroanilin. Také jiné látky by mohly vyhovovat kritériím uvedeným ve způsobu. Jsou to například pyrol, thiofen, o-kresol, C7H8 (zejména m-kresol), C6Hi0C1NH2 (zejména monochlor2-methyl-2-penten), C5Hi0S (zejména ethiothiol-l-propen) nebo C4H6C12C12 (zejména ethyldichloracetát), jakož i jejích deriváty a izomery.
Je třeba poznamenat, že je dlouho známo, že se anilin stává prchavý v přítomnosti páry (The Merc Index, 10. vydání, 1983, č. 681).
Podle jedné výhodné formy provedení způsobu podle tohoto vynálezu zahrnuje stupeň destilace párou vstřikování páry do sraženiny ve stavu filtračního koláče a vypuzování organické sloučeniny vstřikovanou párou. Filtrační koláč, který je ve formě, jež je velmi stálá a dokonale schopná skladování za okolních podmínek, lze takto vystavit buď přímo, nebo postupně a/nebo jakkoliv jinak, parní destilaci bez předchozího zpracovávání. V oboru čištění kyseliny fosforečné se tak umožňuje vyhnout značným problémům skladování a dopravy nestálé „zelené“ kyseliny připravované běžnou technikou.
V závislosti na povaze vypuzované organické sloučeniny se volí vypařování předem stanovené látky. Například, odpařování anilinových, benzenových, pyrolových nebo thiofenových nebo etherových par pro C1CH2-CH(CH3)-CH=CH2-NH2.
Jsou možné obměny vypuzování párou, jiné než vstřikováním, zejména v případě parní destilace, použitím směsi sraženiny a kapalné vody. Voda se pak zahřeje na teplotu varu a tato vypuzuje organickou sloučeninu.
Výhodná forma způsobu podle vynálezu zahrnuje přidání organické sloučeniny v surovém stavu a také, po vypuzení párou, separaci organické sloučeniny v čistém stavu ze zkapalněné vypuzovací páry a popřípadě recyklování této čisté organické sloučeniny nebo organické sloučeniny se zkapalněnou vypuzovací párou v dodatečném stupni. Proto takto lze provádět současné čištění činidla používaného ve vyčištěném stavu k extrakci látky obsažené v kapalném prostředí. Nečistoty, jak ve shora uvedené surové organické sloučenině, tak i ve zpracovávaném kapalném prostředí, se odstraňují ve filtrátu, který se získává během filtrování sraženiny.
Podle zlepšené formy provedení zahrnuje způsob podle vynálezu:
- první přidání uvedené organické sloučeniny do kapalného prostředí v množství vhodném pro získání úpravy rozpustnosti v prostředí jedné nebo více přítomných nečistot vlivem srážení nebo současného srážení uvedených nečistot,
- oddělení sražené nebo společně sražené nečistoty nebo nečistot,
- druhé přidání do zbylého kapalného prostředí uvedené organické sloučeniny, které po prvním přidání dosahuje uvedeného dostatečného množství, aby nastalo srážení uvedeného produktu rovnovážné reakce. V takovémto případě organická sloučenina, působící jako modifikátor
-6CZ 289657 B6 rozpustnosti, je schopná vyvolávat před srážením, jehož se sama účastní, srážení jedné či více nečistot. V případě čištění kyseliny fosforečné se prvním přidáním anilinu může takto upravovat rozpustnost úpravou pH a dosahovat srážení síranu vápenatého v čistém stavu.
Stupeň modifikace rozpustnosti je třeba rozumět v případě tohoto vynálezu tak, že sem spadá netoliko úprava pH ale také například změna rozpouštědla nebo jiné techniky obdobného typu, známé odborníkovi v tomto odvětví.
Jiné charakteristiky vynálezu vyplynou z dále následujících patentových nároků.
Jiné podrobnosti a zvláštní znaky vynálezu vyplývají rovněž z následujícího popisu a příkladů, aniž by vynález byl omezen pouze na tyto příklady v souvislosti s připojeným výkresem.
Přehled obrázků na výkresech
Obrázek 1 na výkrese představuje provedení jednotky pro úpravu rozpustnosti zpracovávané kapaliny, kterou lze používat při způsobu podle tohoto vynálezu.
Obrázek 2 znázorňuje provedení srážecí jednotky, která se může používat při postupu podle vynálezu.
Obrázek 3 znázorňuje provedení regenerační jednotky, která se může používat při postupu podle vynálezu.
Na obrázcích jsou identické nebo podobné prvky označeny stejnými vztahovými čísly.
V zobrazených provedeních je způsob podle vynálezu objasňován na základě zvláštního jeho uskutečnění, tj. na výrobě a čištění kyseliny fosforečné. Ekvivalentního způsobu by bylo možné používat pro jiné kyseliny, jako je kyselina sírová, anebo zase pro mateční louhy vznikající při její výrobě.
Na základě kyselo-zásadité povahy organické sloučeniny používané při způsobu je také možné aplikovat podobný způsob pro čištění prostředí sméně zřetelnou kyselou nebo zásaditou povahou, zejména ke změkčování vody pro vodovodní sítě anebo k odsolování mořské vody. Jiná oblast aplikace spočívá ve zpracování odpadů z průmyslu, jako je papírenský průmysl a rafinace cukru, nebo z továren vyrábějících nebo zpracovávajících barviva. Látky schopné extrakce z jejich tekutých odpadů popsaným způsobem jsou například kyseliny benzoová, karboxylové nebo octová, jejich soli a sloučeniny bohaté na kovové ionty (například Cr3+) nebo jiné organické sloučeniny odolávající oxidačním procesům, jako je benzen, mastné kyseliny a organická barviva.
V jednotce £ pro měnění rozpustnosti, znázorněné na obrázku 1, se surový roztok fosforečné kyseliny 3, získávaný například ze zpracování rudy kyselinou sírovou (mokrý způsob), uvádí do jímací nádrže 4 potrubím 2. Tento roztok se ředí na koncentraci přibližně 20 až 25 % hmotnostních kyseliny fosforečné, například přidáním potrubím 8 matečného louhu 7, který se získává při způsobu. Organická sloučenina 5 podle tohoto vynálezu, například levný surový anilin, se přivádí potrubím 6 do jímací nádrže 4. S výhodou je anilin dispergován ve formě emulze/vodný roztok. Přiváděný anilin vyvolává jakožto slabá zásada změnu pH v kyselém prostředí a ustavuje jej v rozsahu 1,3 až 5, s výhodou 2,0 až 3,5. V tomto příkladě vyvolává toto, aniž by se přiváděla jakákoliv energie, srážení síranu vápenatého ve formě, kterou lze filtrovat mnohem snadněji než při běžných postupech. Na rozdíl od postupů používaných v dosavadním stavu techniky, v kterých se k „zelené kyselině“ přidávají uhličitany, získávají se zde nehydratované sírany s velmi malými koncentracemi prvků, jako je U, Cs, Cd, As, F, atd., které zůstávají ve filtrátu. Kyselý roztok zpracovaný v jímací nádrži 4 se filtruje filtrem 9. Sraženina
-7CZ 289657 B6 síranu vápenatého se získává v nádrži 10 a využívá se například při výrobě sádry. Filtrát Π. obsahuje roztok kyseliny fosforečné, anilinu a jiných nečistot, než těch, jež byly již odfiltrovány, a vypouští se potrubím 12 z filtru 9.
Kapalina 11' (filtrát 11 z jednotky 1) se pak uvádí do srážecí jednotky 13, znázorněné na obrázku
2. Odtud se uvádí do jímací nádrže 14 při koncentraci kyseliny fosforečné s výhodou 12 až 40 % hmotnostních. Potrubím 16 se přivádí s výhodou v dispergované formě dodatečné množství surového anilinu 15. a to takové, aby hmotnostní poměr anilinu ke kyselině byl v rozsahu 0,5 až 1,5, s výhodou 1,2. Tento postup se s výhodou provádí při 10 až 80 °C. V jímací nádrži 14 se s výhodou používá míchání dosahovaného obvyklým míchadlem, jež není znázorněno. Získávaný stav turbulence dosahuje s výhodou koeficientu N3D2 v rozsahu 2 až 4, přičemž N ve vzorci značí počet otáček za vteřinu a D je průměr míchadla v metrech. Míchání se provádí za tím účelem, aby se dosáhlo vhodného dispergování anilinu v kapalném prostředí a předešlo hromadění sraženiny v místech, kde se provádí přidávání.
Je zřejmé, že tyto údaje platí pro případ přidávání anilinu do roztoku kyseliny fosforečné a že jej lze obměňovat podle čištěné látky a organické sloučeniny používané k tomuto účelu.
Během 5 až 30 minut se v jímací nádrži 14 vytvoří sraženina velmi snadno filtrovatelného anilinfosfátu C6H3NH2.H3PO4. Vytvořená sraženina se přemístí na filtr 17. který může být jakékoliv typu vhodného pro tuto operaci, například filtrační lis. Vzniklá sraženina se odstraňuje linkou 18 z filtru 17 ve formě filtračního koláče 19, který se v daném případě skládá z krystalů anilinfosfátu. Tuto sraženinu lze popřípadě v tomto stupni promýt nasyceným roztokem anilinfosfátu.
Na rozdíl od nestálých roztoků přechodných sloučenin (intermediátů), získávaných při postupech podle dosavadního stavu techniky, při nichž vznikají značné náklady a potíže s čištěním skladovacích tanků a zdlouhavým jejich vyprazdňováním, nebo nesnáze při titraci vzhledem k suspenzím a sraženinám následujícím po filtraci, je anilinfosfátový filtrační koláč stálý při teplotě místnosti. Může se snadno skladovat před tím, než se zněj později nebo kdykoliv jindy extrahuje kyselina fosforečná, jednoduše párou, jak bude popsáno později.
Filtrát, známý jako matečný louh, se odvádí potrubím 20. Lze jej částečně recyklovat do jímací nádrže 14 mezipotrubím 2Γ, aby se upravila koncentrace oxidu fosforečného ve zpracovávané kyselině, a do jímací nádrže 4 mezipotrubím 8 a nádrže 7, znázorněnými již na obrázku 1 (nádrž 7 na obrázku 2). Tímto několikerým recyklováním se také umožňuje minimalizovat ztráty oxidu fosforečného mezi surovým roztokem a filtračním koláčem 19. Nerecyklované matečné louhy 38 obsahují pouze taková množství oxidu fosforečného, jež nepřesahují 10 % hmotnostních, a malá množství kyseliny sírové a anilinu. Obsahují též vodu a nečistoty, jako jsou F, Cd, As, atd. Nerecyklované matečné louhy 38 se vypouštějí zjednotky 13 potrubím 21 a lze je pak zpracovávat, jak bude popsáno dále. Odstraněním všech nežádoucích prvků filtrátem 38, aby se dosáhlo toliko vyčištěné kyseliny fosforečné a vyčištěného anilinu ve filtračním koláči, se umožňuje značné využití fosforečnanových úsad, které se dosud nezužitkovávaly vzhledem k příliš vysoké koncentraci znečišťujících prvků, přičemž se současně získává čistá sádra.
Na obrázku 3 je znázorněna jednotka 22 pro vypuzování párou způsobem podle vynálezu. V daném případě je to jednotka destilace párou.
Tato jednotka se skládá z jímací nádrže 24, do níž se linkou 23 uvádí filtrační koláč 19' (koláč 19 ze srážecí jednotky 13). Současně se do jímací nádrže 24 přivádí potrubím 25 voda 39 ve formě páry. V zobrazeném příkladu se hydrolýza filtrátu uskutečňuje vstřikováním do filtračního koláče přibližně 1 až 2 kg páry na 1 kg koláče. Koláč má výhodně teplotu 40 až 200 °C, s výhodou 40 až 110 °C. Destilace párou se proto provádí s výhodou pod vakuem. Kyselina získávaná potrubím 33 se filtruje v jímací nádrži 34. z níž se výpustí 35 odtahuje čistá kyselina fosforečná. Tato kyselina nevyžaduje již zahušťování, protože koncentraci lze upravovat přímo používaným
-8CZ 289657 B6 hmotnostním poměrem mezi párou a oxidem fosforečným v koláči. Koláč 36 v jímací nádrži 24, který se skládá z popřípadě nehydrolyzovaných frakcí, se recykluje, aby se vystavil ještě jednou účinku páry. Z jímací nádrže 24 se potrubím 26 odstraňují voda a páry anilinu a uvádějí se například do dekantační nádoby 29. Zde se obě složky, jež jsou povětšinou v kapalném stavu nemísitelné, snadno oddělí. Během tohoto transferu je možné uvádění tepelným rekuperátorem 30, čímž se umožňuje získávat teplo pro ohřívání vody 39 vstupující do jednotky 22. Hlavní přívod tepla do vody vstupující do jednotky 22, anebo popřípadě toliko jediný, lze uskutečnit kdykoliv pomocí zahřívacího zařízení 32.
Potrubím 40 se může recyklovat voda z dekantéru 29 do destilace párou, zatímco výpustí 31 se může recyklovat do jednotky 5 (obrázek 1) a/nebo jednotky 15 (obrázek 2) čistý anilin, nebo se tento může zužitkovávat v jiných průmyslových odvětvích. Způsob tudíž umožňuje současné dvojí čištění, a to kyseliny fosforečné a anilinu.
V jedné variantě je možné uskutečnit mezi získáváním filtračního koláče 19 linkou 18 (viz obrázek 2) a jeho uváděním linkou 23 do jímací nádrže 24 (koláč 19' na obrázku 3) přívod koláče 19 do reaktoru, který není znázorněn. V tomto reaktoru se koláč mísí s alkalickou nebo nitrovanou sloučeninou, například KOH nebo amoniakem či močovinou. Anilin se potom vytěsní z jeho sraženiny výhodně v podobě například fosforečnanu alkalického kovu, amoniaku nebo močoviny. Tento produkt se uvádí do jímací nádrže 24, anilin se vypudí párou, jak bylo popsáno shora, a linkou 27 se do jímací nádrže 28 odtahuje požadovaný roztok fosforečnanu.
Kvalitu čisté kyseliny fosforečné, získávané v jednotce 37, lze také zlepšovat standardním zpracováním při krystalizaci a odbarvování, například peroxidem vodíku a aktivním uhlím. Tím se odstraní zní organické látky, zejména zbylé stopy anilinu, jsou-li tyto látky nežádoucí v aplikaci kyseliny fosforečné.
Je třeba poznamenat, že přívod do jednotky 1 pro změnu rozpustnosti, jak je znázorněno na obrázku 1, není nezbytně nutný v žádném případě. Je možné jej zamýšlet například při zpracovávání „zelené kyseliny“, tj. surové kyseliny již částečně vyčištěné, zejména od síranů, standardními metodami a obsahující 40 až 50 % hmotnostních oxidu fosforečného. V tomto případě se zpracovávaný roztok 1Γ, tj. zelená kyselina, uvádí přímo do jímací nádrže 14 srážecí jednotky znázorněné na obrázku 2.
Jak již bylo uvedeno, znázorněný postup představuje příklad s anilinem a kyselinou fosforečnou. Lze jej používat k čištění a separaci jiných látek a využívat například jeho výhod, aby se vytěžily jisté sloučeniny obsažené v kapalném prostředí.
Jako neomezující příklad lze vzít opět matečné louhy 38 odváděné linkou 21 na výstupu z jednotky na obrázku 2.
Je možné uvádět toto kapalné prostředí přes nový stupeň, který odpovídá dříve popsanému stupni. V jednotce znázorněné na obrázku 1 se proto roztok 3 skládá z těchto matečných louhů, jež obsahují nečistoty, jako je F, Cd, As, atd. a jiné využitelné složky. Tento roztok se přivádí do jímací nádrže 4 a jeho pH se upraví přívodem anilinu 5, popřípadě surového, tak, aby se dosáhlo v daném případě rozsahu pH 2,4 až 6,5, s výhodou 3,6 až 6,5. Při tomto pH se filtrát vyčistí od nečistot ve formě sraženiny, která se odstraní do jednotky 10 filtrací ve filtru 9. Filtrát 11 se potom uvádí do srážecí jednotky zobrazené na obrázku 2 (prostředí 1Γ). Sraženina se odfiltruje v zařízení 17 ve formě filtračního koláče 19 a potom vystaví destilaci párou v jednotce znázorněné na obrázku 3. Zde se párou vypudí vyčištěný anilin, který se oddělí například dekantaci v jednotce 29, zatímco koncentrát nečistot se získá v jednotce 28. která má značně menší objem ve srovnání pro tentýž původní filtrát, než jsou koncentráty získávané běžnými postupy.
-9CZ 289657 B6
V jedné variantě lze používat stejné techniky k extrakci, tentokrát v následných stupních, různých skupin nečistot z matečných louhů 38 odpadajících výpustí 21 na výstupu z jednotky na obrázku 2. K tomuto účelu se způsob provádí pokud možno nad rozsahy pH a teploty, například, aby se izolovaly nejprve fluor, kadmium a arzen, potom železo, hořčík a hliník a nakonec radioaktivní těžké kovy a vzácné zeminy.
Vynález je dále objasňován podrobněji na následujících příkladech jeho konkrétních provedení, aniž by byl omezován pouze na tyto příklady.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Do reaktoru s míchadlem se vloží 500 ml předem získané kyseliny fosforečné, obsahující 10 % hmotnostních P2O5, a přidá se k ní 30 g rudy (33 % hmotnostních P2O5). Reakce probíhá mezi 35 a 40 °C a tvá 1/2 hodiny. Odfiltruje se 7 g nezreagovaného suchého zbytku. 480 ml filtrátu se znovu uvede do jiného reaktoru s míchadlem, kam se přidá 25 g H2SO4 o koncentraci vyšší než 99 % hmotnostních. Reakce nastává při teplotě 35 až 40 °C a trvá 1/2 hodiny. Jednoduchou filtrací se oddělí vzniklý hydrátovaný síran vápenatý. Hmotnost mokrého koláče je 92 g při čistotě vyšší než 96% hmotnostních. Objem filtrátu činí 320,5 ml a koláč se promyje 180 ml vody.
V jiném reaktoru se 67,83 ml filtrátu a 25 g promývací vody smíchá s 20 g anilinu. Reakce probíhá 15 minut při teplotě 20 °C. Vzniklá kaše se propustí filtrem, kde se získá 35 g mokrého koláče anilinfosfátu s čistotou 99 % hmotnostních a 71,75 g filtrátu.
Po oddělení anilinu vypuzením párou se získá 10,78 g kyseliny fosforečné obsahující 54 % oxidu fosforečného.
Analýzou se zjistí následující množství složek:
| p205 | 54 % hmotn. | Fe | < 10 ppm |
| Ca | <0,05 | Al | 41,3 ppm |
| F | <0,05 | Mg | 80 ppm |
| SO4 | 1,5 % hmotn. | K | Ί ppm |
| Cd | < 1 ppm | Na | < 10 ppm |
| As | < 1,5 ppm |
Koláč a filtrát se pak jednotlivě zpracují postupy uvedenými v následujících příkladech 2 a 5.
Příklad 2
Použije se 100 g roztoku surové kyseliny fosforečné získávané obvyklou mokrou metodou a obsahující 47,7 % hmotn. oxidu fosforečného (zelená kyselina). Tento roztok má následující složení:
-10CZ 289657 B6 koncentrace v pg/ml (ppm):
| As | 23 | Mg | 3050 | K | 728 |
| Cu | 132 | Na | 803 | Si | 239 |
| Al | 491 | Pb | 1 | u | 92 |
| Ca | 92 | Cd | 2 | F | 1260 |
| Fe | 2750 | Ni | 12 | SO4 2 | 33 400 |
koncentrace v ng/ml (ppb): Hg 5
Tento roztok se zředí v jímací nádrží 14 jednotky 13 (obrázek 2) 238 g vody, čímž se v něm získá koncentrace oxidu fosforečného 14,1 % hmotn. Potom se k tomuto roztoku přidá 74 g anilinu. Po vysrážení, filtraci a promytí sraženiny (koláče) „anilin.HjPO/1 se 76 g (sušiny) koláče přemístí do jednotky 19 a 162,4 g filtrátu do jednotky 38, přičemž u filtrátu se předpokládají další postupné operace, při nichž se filtrát zužitkuje. Koláč se potom přemístí do jímací nádrže 24 jednotky 22 (obrázek 3), kde se působením páry na koláč v hmotnostním poměru 2:1 uvolňuje fosforečná kyselina, která se jímá do nádrže 28. Vyčištěný roztok obsahující 41,5 % hmotn. oxidu fosforečného obsahuje dále tyto prvky:
koncentrace v pg/ml:
| As | <0,5 | Mg | 59,6 | K | <3 |
| Cu | 1,4 | Na | 6,3 | Si | 5,2 |
| Al | 4,6 | Pb | < 1 | U | <2 |
| Ca | 36 | Cd | 1,6 | F | 13,2 |
| Fe | 32 | Ni | 1,3 | SO4 2’ | (32) |
koncentrace v ng/ml (ppb): Hg 5
Příklad 3
Do reaktoru smíchadlem se vlije 0,5 litru kyseliny fosforečné získané mokrou metodou za použití kyseliny sírové. Kyselina fosforečná obsahuje 55 % hmotnostních oxidu fosforečného, 67 ppm Cd a 133 ppm U. Po zředění se přidá k ní 520 g anilinu. Vzniklá sraženina se odfiltruje a promyje. Po hydrolýze sraženiny párou a po vypuzení anilinu touto párou obsahuje získaná kyselina fosforečná hmotnostně 98,5 % nečistot a méně než 1 ppm Cd a méně než 2 ppm U.
Příklad 4
Do reaktoru smíchadlem se vlije 0,35 litru kyseliny fosforečné získané mokrým postupem s kyselinou sírovou. Kyselina fosforečná obsahuje 32,4 % hmotnostních oxidu fosforečného, 40 ppm Cd a 78 ppm U. Přidá se k ní 260 g anilinu. Vzniklá sraženina se odfiltruje a promyje. Po vypuzení anilinu párou obsahuje zbylá kyselina fosforečná méně než 0,5 ppm Cd a méně než 1 ppm U.
Příklad 5
Do reaktoru s míchadlem se nalije 500 g vodného filtrátu získaného v nádrži 38 jednotky 13 na obrázku 2. Odpovídá to následující analýze, hmotnostně: 7 % P2O5, 0,1 % Fe2O3 a 0,12 % A12O3, spolu s 0,03 % CaO. Filtrát se smíchá s 85 g anilinu při pH > 5 a 102 °C. Vysrážejí se nečistoty
-11CZ 289657 B6 v množství 7,5 g, které se odfiltrují. Filtrát se potom ochladí na 10 °C, čímž vykrystalizuje 130 g anilinfosfátu o čistotě vyšší než 99 % hmotnostních. Koláč se zpracuje podle obrázku 3.
Je třeba zdůraznit, že tento vynález se v žádném případě neomezuje na shora popsané způsoby provedení a lze uskutečnit mnoho jeho obměn, aniž by se vybočilo z rozsahu patentových nároků.
Lze například uvažovat, že při způsobu podle vynálezu by bylo možné používat během jeho různých stupňů v každém případě také zcela stejnou organickou sloučeninu, ale též různé organické sloučeniny, vyhovují-li všechny tyto sloučeniny podmínkám vynálezu.
PATENTOVÉ NÁROKY
Claims (21)
1. Způsob čištění kyseliny fosforečné a/nebo jejích derivátů extrakcí z kapalného prostředí obsahuj ícího kyselinu fosforečnou, vyznačující se tím, že se
a) do kapalného prostředí přidává organická sloučenina vypuditelná vodní párou, která má molekulu kyselozásadité povahy v Lewisově smyslu, v množství dostačujícím k tvorbě produktu rovnovážné reakce mezi organickou sloučeninou a uvedenou kyselinou fosforečnou a/nebo jejími deriváty, přičemž rozdíl pKa mezi organickou sloučeninou a kyselinou fosforečnou a/nebo jejími deriváty je 0,1 až 5, za vzniku produktu rovnovážné reakce ve formě sraženiny,
b) sraženina se odfiltruje od filtrátu obsahujícího nečistoty a
c) uvedená organická sloučenina se ze sraženiny vypudí vodní párou za získání vyčištěné a izolované formy kyseliny fosforečné a/nebo jejích derivátů.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že se provádí sorganickou sloučeninou, vybranou ze skupiny zahrnující aromatické aminy, pyrrol, thiofen, o-kresol, mkresol, monochlor-2-methyl-2-penten, ethiothiol-l-propen nebo ethyldichloracetát, jakož i s deriváty nebo izomery těchto sloučenin.
3. Způsob podle nároku 2, vyznačující se tím, že se provádí saromatickým aminem, jímž je anilin, p-toluidin nebo 3-methyl-2-naftylamin, nebo jejich soli, jako jsou fosforečnany, sírany nebo chloridy, nebo jiné jejich deriváty, jako jsou nízkoalkylové nebo dusíkaté deriváty, nebo jejich izomery.
4. Způsob podle některého z nároků 1 až 3, v y z n a č u j í c í se tím, že se při přidávání organické sloučeniny do kapaliny kapalina míchá za účelem dispergování v ní organické sloučeniny, která se popřípadě přivádí ve formě emulze nebo roztoku.
5. Způsob podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že se organická sloučenina přidává při teplotě 10 až 80 °C.
6. Způsob podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že se filtrace provádí pod vakuem.
7. Způsob podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že se odfiltrovaná sraženina během izolačního stupně promývá nasyceným vodným roztokem uvedeného produktu rovnovážné reakce.
-12CZ 289657 B6
8. Způsob podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že se při vypuzování vodní párou vhání vodní pára do sraženiny ve formě filtračního koláče, přičemž vháněnou vodní párou se vypuzuje organická sloučenina.
9. Způsob podle nároku 8, vyznačující se tím, že se při vypuzování vodní párou používá 1 až 2 kg vodní páry na 1 kg filtračního koláče při teplotě 40 až 110 °C.
10. Způsob podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že se při vypuzování vodní párou zahřívá odfiltrovaná sraženina ve vodě na teplotu varu vody, která ve stavu vodní páry vypuzuje uvedenou organickou sloučeninu.
11. Způsob podle některého z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že se na kyselinu fosforečnou a/nebo její deriváty, získávané ve vyčištěné formě, působí peroxidem vodíku za účelem odstranění stop organické látky a potom aktivním uhlím za účelem získání odbarvené formy kyseliny fosforečné a/nebo jejích derivátů.
12. Způsob podle některého z nároků 1 až 11, vyznačující se tím, že se po odfiltrování sraženina skladuje a/nebo dopravuje.
13. Způsob podle některého z nároků lažl 2, vyznačující se tím, že se organická sloučenina přidává v surové formě, po vypuzení vodní párou se odděluje ve vyčištěné formě od zkapalněné vypuzovací vodní páry a popřípadě se recykluje do stupně přidávání organické sloučeniny.
14. Způsob podle některého z nároků 1 až 13, vy z n a č uj í c í se tím, že se dále
a) k oddělenému filtrátu přidává uvedená organická sloučenina v množství dostačujícím ke srážení solí uvedené organické sloučeniny spolu s alespoň jednou nečistotou, obsaženou v odděleném filtrátu,
b) sraženina se oddělí ve formě filtračního koláče za získání dalšího filtrátu a
c) organická sloučenina se vypudí z filtračního koláče vodní párou za získání koncentrátu nečistot.
15. Způsob podleněkteréhoz nároků 1 až 14, vyznačuj ící se tím, že se
a) při prvním přidávání uvedené organické sloučeniny do kapalného prostředí přidává tato v množství dostačujícím k úpravě rozpustnosti alespoň jedné nečistoty přítomné v kapalném prostředí za nastávajícího srážení nečistot,
b) vysrážené nečistoty se oddělí a
c) do zbylého kapalného prostředí se podruhé přidává uvedená organická sloučenina za účelem úplného vysrážení uvedeného produktu rovnovážné reakce.
16. Způsob podle některého z nároků 1 až 13 a 15, vyznačující se tím, že se
a) k vodnému roztoku surové kyseliny fosforečné přidá anilin a/nebo jeho derivát za účelem vysrážení fosforečnanu anilinu a/nebo jeho derivátu,
b) fosforečnan anilinu a/nebo jeho derivátu se izoluje ve formě filtračního koláče,
c) filtrát obsahující nečistoty se oddělí a
-13CZ 289657 B6
d) anilin a/nebo jeho derivát se z filtračního koláče vypudí vodní párou za získání vyčištěné kyseliny fosforečné.
17. Způsob podle nároku 16, vy z n a č uj í c í se tím, že se
a) na fosforečnanovou rudu působí kyselinou sírovou za získání roztoku,
b) do vzniklého roztoku se přivádí první část celkového množství anilinu a/nebo jeho derivátu až do dosažení hodnoty pH 1,3 až 5, s výhodou 2,0 až 3,5, za účelem vysrážení síranu vápenatého,
c) síran vápenatý v čisté formě se odfiltruje a získá se filtrát ve formě vodného roztoku kyseliny fosforečné a
d) k vodnému roztoku kyseliny fosforečné se přidá druhá část anilinu a/nebo jeho derivátu, a to v množství, při němž nastává srážení fosforečnanu anilinu a/nebo jeho derivátu.
18. Způsob podle nároku 16 nebo 17, vyznačuj ící se tím, že se předem upraví koncentrace kyseliny fosforečné v jejím vodném roztoku a k roztoku se přidá anilin a/nebo jeho derivát v množství 7 až 40 % hmotnostních, vztaženo na hmotnost vodného roztoku kyseliny fosforečné, za účelem dosažení srážení fosfátu anilinu a/nebo jeho derivátu.
19. Způsobpodleněkteréhoznároků 1 až 13 a 15, vyznaču j ící se tím, že se
a) k vodnému roztoku kyseliny fosforečné přidává anilin a/nebo jeho derivát, popřípadě v surovém stavu, v hmotnostním poměru anilinu a/nebo jeho derivátu ke kyselině fosforečné v rozsahu 0,5 až 1,5 za účelem vysrážení fosforečnanu anilinu a/nebo jeho derivátu,
b) fosforečnan anilinu a/nebo jeho derivátu se odfiltruje jako sraženina za získání filtrátu obsahujícího nečistoty,
c) anilin a/nebo jeho derivát se ze sraženiny vytěsní alkalickou nebo dusíkatou sloučeninou a
d) ze zbylé sraženiny se vodní párou vypudí čistý anilin a/nebo jeho derivát za získání vyčištěné soli kyseliny fosforečné s alkalickou nebo dusíkatou sloučeninou.
20. Způsob podle některého znároků 1 až 13, vy znač uj íc í se tím, že se
a) k vodnému roztoku kyseliny fosforečné a kyseliny sírové přidává první část anilinu a/nebo jeho derivátu v množství, při němž se dosahuje hodnoty pH v rozsahu 1,3 až 5, s výhodou 2,0 až 3,5, za účelem vysrážení síranu vápenatého,
b) síran vápenatý se odfiltruje za získání filtrátu tvořeného vodným roztokem kyseliny fosforečné a
c) k filtrátu tvořenému vodným roztokem kyseliny fosforečné se přidává druhá část anilinu a/nebo jeho derivátu k dosažení hmotnostního poměru anilinu a/nebo jeho derivátu ke kyselině fosforečné v rozsahu 0,5 až 1,5 za účelem vysrážení fosforečnanu anilinu a/nebo jeho derivátu,
d) fosforečnan anilinu a/nebo jeho derivátu se odfiltruje ve formě sraženiny za získání filtrátu obsahujícího nečistoty,
e) anilin a/nebo jeho derivát se vytěsní ze sraženiny alkalickou nebo dusíkatou sloučeninou a
f) čistý anilin a/nebo jeho derivát se ze sraženiny vypudí vodní párou za získání vyčištěné soli kyseliny fosforečné s alkalickou nebo dusíkatou sloučeninou.
-14CZ 289657 B6
21. Způsob podle některého z nároků 16 až 20, vy z n a č uj í c í se tím, že se
a) k oddělenému filtrátu dodatečně přidává anilin a/nebo jeho derivát za účelem vysrážení solí 5 anilinu a/nebo jeho derivátu společně s alespoň jednou nečistotou obsaženou v odděleném filtrátu,
b) sraženina se odfiltruje ve formě filtračního koláče za získání dalšího filtrátu a
10 c) anilin a/nebo jeho derivát se z dalšího filtrátu vypudí vodní párou za získání koncentrátu nečistot.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE9500548 | 1995-06-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ411897A3 CZ411897A3 (cs) | 1998-06-17 |
| CZ289657B6 true CZ289657B6 (cs) | 2002-03-13 |
Family
ID=3889052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ19974118A CZ289657B6 (cs) | 1995-06-21 | 1996-06-21 | Způsob čiątění kyseliny fosforečné a/nebo jejích derivátů extrakcí z kapalného prostředí obsahujícího kyselinu fosforečnou |
Country Status (26)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5989508A (cs) |
| EP (1) | EP0871525B1 (cs) |
| JP (1) | JPH11507871A (cs) |
| KR (1) | KR100367356B1 (cs) |
| CN (1) | CN1070719C (cs) |
| AT (1) | ATE213177T1 (cs) |
| AU (1) | AU708600B2 (cs) |
| BR (1) | BR9608477A (cs) |
| CA (1) | CA2225798C (cs) |
| CZ (1) | CZ289657B6 (cs) |
| DE (1) | DE69619274T2 (cs) |
| DZ (1) | DZ2056A1 (cs) |
| EA (1) | EA000476B1 (cs) |
| ES (1) | ES2172665T3 (cs) |
| HU (1) | HUP9900366A3 (cs) |
| IL (1) | IL122645A (cs) |
| JO (1) | JO1916B1 (cs) |
| MA (1) | MA23916A1 (cs) |
| NO (1) | NO975982L (cs) |
| OA (1) | OA10553A (cs) |
| PL (1) | PL324171A1 (cs) |
| TN (1) | TNSN96087A1 (cs) |
| TR (1) | TR199701651T1 (cs) |
| TW (1) | TW421606B (cs) |
| WO (1) | WO1997000714A1 (cs) |
| ZA (1) | ZA965264B (cs) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1011211A6 (nl) * | 1997-06-12 | 1999-06-01 | Ecophos | Werkwijze voor het concentreren van fosforzuur. |
| FI105909B (fi) | 1999-03-24 | 2000-10-31 | Kemira Chemicals Oy | Menetelmä fosforihapon laadun parantamiseksi |
| KR20100093108A (ko) * | 2007-12-12 | 2010-08-24 | 바스프 에스이 | 이미다졸륨염을 함유하는 혼합물의 재처리 방법 |
| CN102351269A (zh) * | 2011-08-10 | 2012-02-15 | 江苏九九久科技股份有限公司 | 处理高盐份、高有机物含量废水的方法 |
| RU2503623C1 (ru) * | 2012-09-05 | 2014-01-10 | Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский И Проектный Институт Карбамида И Продуктов Органического Синтеза" (Оао Ниик) | Способ очистки сточных вод производства меламина |
| CN104591486B (zh) * | 2014-12-30 | 2017-10-10 | 江苏远征化工有限公司 | 一种低酸度染料污水的处理方法 |
| CN113754169A (zh) * | 2021-09-27 | 2021-12-07 | 成都清境环境科技有限公司 | 一种阳极磷酸废液再生的处理方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2729334A (en) * | 1951-10-27 | 1956-01-03 | Zschimmer & Schwarz | Purification of paper mill white water by froth flotation |
| US3991165A (en) * | 1973-06-23 | 1976-11-09 | Occidental Petroleum Corporation | Process for the purification of phosphoric acid using amines |
| FR2264774B1 (cs) * | 1974-03-19 | 1977-06-17 | Azote & Prod Chim | |
| JPS51143597A (en) * | 1975-06-05 | 1976-12-09 | Mitsui Toatsu Chem Inc | Process for purification of impure phosphoric acid |
| US4643883A (en) * | 1986-01-22 | 1987-02-17 | International Minerals & Chemical Corp. | Method of decolorizing wet process phosphoric acid |
| US4992143A (en) * | 1989-06-09 | 1991-02-12 | Mobay Corporation | Continuous process for the separation of a partially water soluble component from a slurry |
| US5286380A (en) * | 1990-05-14 | 1994-02-15 | Petroleum Technology Corporation | Apparatus for contaminated oil reclamation |
-
1996
- 1996-06-19 TW TW085107410A patent/TW421606B/zh not_active IP Right Cessation
- 1996-06-20 TN TNTNSN96087A patent/TNSN96087A1/fr unknown
- 1996-06-20 MA MA24290A patent/MA23916A1/fr unknown
- 1996-06-21 JP JP9503476A patent/JPH11507871A/ja active Pending
- 1996-06-21 TR TR97/01651T patent/TR199701651T1/xx unknown
- 1996-06-21 PL PL96324171A patent/PL324171A1/xx unknown
- 1996-06-21 IL IL12264596A patent/IL122645A/xx not_active IP Right Cessation
- 1996-06-21 HU HU9900366A patent/HUP9900366A3/hu unknown
- 1996-06-21 AU AU62953/96A patent/AU708600B2/en not_active Ceased
- 1996-06-21 ES ES96921837T patent/ES2172665T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1996-06-21 EA EA199800073A patent/EA000476B1/ru not_active IP Right Cessation
- 1996-06-21 US US08/981,469 patent/US5989508A/en not_active Expired - Fee Related
- 1996-06-21 KR KR1019970709569A patent/KR100367356B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1996-06-21 EP EP96921837A patent/EP0871525B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1996-06-21 DE DE69619274T patent/DE69619274T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1996-06-21 WO PCT/BE1996/000066 patent/WO1997000714A1/fr active IP Right Grant
- 1996-06-21 BR BR9608477-4A patent/BR9608477A/pt not_active IP Right Cessation
- 1996-06-21 CZ CZ19974118A patent/CZ289657B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1996-06-21 AT AT96921837T patent/ATE213177T1/de active
- 1996-06-21 CN CN96195688A patent/CN1070719C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1996-06-21 CA CA002225798A patent/CA2225798C/fr not_active Expired - Fee Related
- 1996-06-21 ZA ZA965264A patent/ZA965264B/xx unknown
- 1996-06-22 JO JO19961916A patent/JO1916B1/en active
- 1996-06-22 DZ DZ960100A patent/DZ2056A1/fr active
-
1997
- 1997-12-19 NO NO975982A patent/NO975982L/no not_active Application Discontinuation
- 1997-12-19 OA OA70168A patent/OA10553A/fr unknown
Also Published As
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6936741B2 (en) | Process for working up the waste water obtained in the preparation of dinitrotoluene | |
| US8865438B2 (en) | Process for the preparation of a monovalent succinate salt | |
| US6953869B2 (en) | Process for working up secondary components in the preparation of dinitrotoluene | |
| JP2882538B2 (ja) | 排出液から硝酸塩及び／又は有機汚染物質の除去法 | |
| RU2300496C2 (ru) | Способ получения фосфорной кислоты | |
| CZ289657B6 (cs) | Způsob čiątění kyseliny fosforečné a/nebo jejích derivátů extrakcí z kapalného prostředí obsahujícího kyselinu fosforečnou | |
| CN115679128B (zh) | 一种高效从含钨除磷沉淀渣中回收钨和氨的方法 | |
| KR20010085545A (ko) | 염-함유 반응 혼합물로부터의 촉매 전이 금속의 회수방법 | |
| CN115974019A (zh) | 一种溶剂萃取法净化湿法磷酸的方法 | |
| CN112745214A (zh) | 一种采用固相萃取-溶析结晶方法从季戊四醇母液中分离纯化甲酸钠 | |
| US4207303A (en) | Method for producing pure phosphoric acid | |
| US3518071A (en) | Production of nitrophosphate fertilizer and ammonium nitrate-calcium carbonate fertilizers | |
| CN115583750B (zh) | 一种卤水处理方法 | |
| US4328366A (en) | Treatment of waste stream from pentaerythritol production | |
| CN116553499B (zh) | 磷酸一铵提纯方法 | |
| JPS59222292A (ja) | エチレンジアミン四酢酸を含む化学洗浄廃液の処理方法 | |
| CN85101414B (zh) | 从烷基磺化氧化反应混合物中分离含少量碱金属硫酸盐的烷基磺酸盐和硫酸的方法 | |
| FI90652B (fi) | Menetelmä kadmiumionien poistamiseksi märkämenetelmällä saadusta fosforihaposta | |
| CN110117118B (zh) | 一种氯磺化酸性废水的处理方法 | |
| CN113214093B (zh) | 酒石酸氢胆碱废母液中回收氯化胆碱和酒石酸盐的方法 | |
| SU1664739A1 (ru) | Способ получени иодидов и иодатов металлов | |
| RU2337060C1 (ru) | Способ восстановления органического экстрагента | |
| NO120584B (cs) | ||
| MXPA97010501A (en) | Method of purification by extraction from a liquid medium | |
| CS261331B1 (cs) | Způsob regenerace odpadní kyseliny sírové |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20090621 |