DE1567739A1 - Verfahren zum Herstellen reiner Phosphorsaeure auf nassem Wege - Google Patents

Verfahren zum Herstellen reiner Phosphorsaeure auf nassem Wege

Info

Publication number
DE1567739A1
DE1567739A1 DE19661567739 DE1567739A DE1567739A1 DE 1567739 A1 DE1567739 A1 DE 1567739A1 DE 19661567739 DE19661567739 DE 19661567739 DE 1567739 A DE1567739 A DE 1567739A DE 1567739 A1 DE1567739 A1 DE 1567739A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
phosphoric acid
acid
solvent
extraction
solvents
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DE19661567739
Other languages
English (en)
Inventor
Robert Amanrich
Gilbert Cousserans
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Office National Industriel de lAzote
Original Assignee
Office National Industriel de lAzote
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 Office National Industriel de lAzote filed Critical Office National Industriel de lAzote
Publication of DE1567739A1 publication Critical patent/DE1567739A1/de
Pending legal-status Critical Current

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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

Verfahren zum Herstellen reiner Phosphorsäure auf
nassem Wege
Es wurden schon zahlreiche Verfahren zum Herstellen von
Phosphorsäure aus natürlich vorkommenden Phosphaten durch Einwirkung von Säure durchgeführt. Nach den ältesten klassichen Verfahren wird das Erz mit Schwefelsäure behandelt,
das unlösliche Calciumsulfat abgetrennt, und dann wird die
■ -'ti- . ■
erhaltene Phosphorsäure in der filtrierten oder an der Luft getrockneten Lösung konzentriert. Die aus den Ausgangsstoffen herrührenden Verunreinigungen, die in das Endprodukt gelangen, haben zur Folge, dass die Phosphorsäure für gewisse Verwendungszwecke, beispielsweise in der Nahrungs« mlttelindustrle oder auf dem Gebiet der gelösten Düngemittel, ungeeignet ist.
009838/1680
U5 λ
Es wurden daher im Laufe der letzten Jahre Methoden zur selektiven Extraktion der Phosphorsäure mit Hilfe geeigneter Lösungsmittel, wie Tributylphosphat oder C^- bis Cg-Alkoholen, wie n-Butanol oder Isoamylalkohol, entwickelt und durchgeführt, die nicht nur auf solche Lösungen, die durch Einwirkung von Schwefelsäure auf Phosphate, gegebenenfalls nach Abtrennung des gebildeten Calciumsulfate erhalten worden sind, sondern auch auf solche Lösungen, die bei der Behandlung dieser Erze mit Chlorwasserstoff« oder Salpetersäure anfallen, anwendbar sind« .,
Bei Anwendung dieser selektiven Extraktionsverfahren mittels Lösungsmitteln lassen sich im allgemeinen viel reinere Produkte als auf den klassischen Wegen erhalten; die Wirtschaftlichkeit dieser Verfahren hängt jedoch wesentlich von den Merkmalen des gewählten dritten Stoffes ab: Verbessertes Auflösevermögen und verbesserte Selektivität gegenüber .Phosphorsäure, geringe Löslichkeit in Wasser und leichte Wiedergewinnung aus verdünnten, wässrigen Lösungen, hohe Stabilität unter den Arbeitsbedingungen, niedrige Viskosität und niederiger Preis sind die wichtigsten Eigenschaften.
unter diesen Merkmalen sind die beiden ssuerst genannten grundlegend« Je höher der Verteiluagekoeffi«lernt dtr Phosphor-
"* 2 *■
009838/1660
säure zwischen Lösungsmittel und wässriger Lösung ist, ' desto mehr können die Anzahl der theoretischen Extrakt!ons«= stufen und. das Volumen des im Kreislauf geführten Lösungsmittels vermindert werden. Ebenso verhält es sich mit dem. Selektivitätskoeffizienten des Lösungsmittels gegenüber der Phosphorsäure, den man als das Verhältnis der Verteiluags-=· koeffiziemten der Phosphorsäure zu dem betrachteten Venrareinigungen, wie Calciumchlorid oder Calciumnitrat, die eich im Laufe der Einwirkung der Säure bilden, definiert: Sie Erhöhung dieses Koeffizienten gestattet, die Anzahl der Reinigungsstufen zu vermindern oder bei gegebener Anzahl von Reinigungsstufen eine reinere Phosphorsäure zu erhaltem.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum selektiven Extrahieren von Phosphorsäure aus Lösungen, die bei der Einwirkung von Schwefel- oder Chlorwasserstoffsäure auf natürliche Phosphate eatstehen, mit Hilfe von Lösungsaitteln, die gegenüber bekannten Lösungsmitteln überlegene Eigenschaften aufweisen. Diese Lösungeaittel werden aus organiechen Sulfozyden der allgemeinen Formel R - SO - R' aus» gewählt, in der R und R* zwei einwertige Alkyl-, Alkyl&ryl-
oder Aryl-Reste, die gleich oder verechiedeM sein können und gegebenenfalls zwei Heteroatome enthalten, bedeuten·
„3 · '
009838/1660
125 H
Beispiele sind: Butyl-, Diisobutyl=», Dipentyl-, Dihexyl», Didodecyl-, Diphenyl·=·, Dichlorätkyl-, Diäthoxyäthyl-, Dibenzyl·=, Phenylbenzyl-oder Dodecylvinyl-Sulfoxyd oder Mischungen aus zwei öder mehr dieser Sulfoxyde. Das Verfahren ist auch auf die Reinigung von Lösungen frischer ("vert") Phosphorsäure anwendbar, die man durch Einwirkung von Schwefelsäure auf Phosphatgestein und anschliessende Abtrennung des unlöslichen Calciumsulfate erhält ο
Ausser ihrem aussergewöhnlichen Lösevermögen und aussergewöhnlichen Selektivität bieten die erfindungsgemässen Lösungsmittel den Vorteil, dass sie wegen ihrer geringen Lös* lichkeit in Wasser und ihrer grossen Stabilität leicht wiedergewonnen und im Kreislauf in das Verfahren zurückgeführt werden können.
Der das Lösungsmittel und die Phosphorsäur· enthaltende Extrakt wird nach einer allgemeinen Methode ein zweites Mal mit Wasser extrahiert, wobei das wiedergewonnene Lösungsmittel am Kopf des Verfahrens in den Kreislauf zurüokgeführt und die wässrige Phase bis sun gewünechttn Grade konzentriert
werden·
y.,1 ■·
Die so erhaltene Phosphorsäurelösung weist den gewünschten
. BAD ORIGINAL
009838/1660
Gehalt in Abhängigkeit von der Stärke der Konzentrierung auf» beispielsweise von 25 bis 60 # PgOc» wobei dieser Bereich jedoch keineswegs begrenzend ist,, und enthält weniger als 0,25 i> Verunreinigungen, die hauptsächlich aus Galciumsalzen bestehen, neben praktisch ummesabarea Spure» an Fluorverbindungemund (Eonerde·
1 '.,·■■ r ,Vi
Diese Phosphorsäurelösungen können schliesslich durch Behandeln nach herkösmlichen Reinigungsmethoden in reine Säure übergeführt werden·
Bei 8 ρ ie I 1
Zum Vergleich der Orundmerkaalt der bekannten Lösuagsadttel alt denen des Di-a-butylsulfoxyde wurden einerseits die Vertellungffcoeffiaienten vom Caloiuaohlorid und Phosphorsäure und anderertseitei der Selektiv!tätakoeffisient für die Fhoe»
ORieiWA 1NSPECTE0
1018 38/1610
phorsäure mit bezug auf Calciumchlorid von jedem der für die Versuche benutzten Lösungsmittel bestimmt. Sie Versuche wurden an einer synthetischen Mischung angestellt, die 4 Gew.-^ HOl, 16 Gew.-^ H3PO4, 20 Gew.-jfc CaOl2 uxd 60 Gew.-#
Wasser bei einem Verhältnis von 1 Teil Lösungemittel je Teil Phosphorsäure lösung enthält. Die nach der Gleichgewichteein
stellung bei 400C erhaltenen Werte sind in der folgenden
Tabelle zusammengestellt*
Lösungsmittel 0,087 1H3PO4 Selektivitäten
Koeffiaient
n-Butylalkohol 0,042 0,776 8,9
Isoamylalkohol 0,067 0,574 13,7
Tributylphosphat 0,090 0,974 14,5
Di-m-butylsulfoxyd 2,890 32,1
Beispiel 2 , .·
Durch Einwirkung tob OhIorwasβerstoffsäurβ auf natürliche, marokkanische Phosphat· erhält «an «la· Lösu»f mit folgernder GewlohteautammeneetBungi
-V«
# original ifr!SPEc#£y.. ;■,."
009831/1610 uv f|
HCl 4,42
· ' 11,80
9 24,70 1 (kombiniert) 0,80
Pe2O5 0,045
(SO3) 0,055
Al2O3 , 0,036
MgO 0,11
Zum Vergleich mischt man dieser Aufschlusslösung gleich viel von jedem der in Beispiel 1 verwendeten Lösungsmittel zu. Nachdem man die Gleichgewichte in den so erhaltenen drei Extraktionsmedien bei 400C eingestellt hat, bestimmt man sowohl den Verteilungskoeffizienten der verschiedenen Bestandteile als auch den Selektivitätskoeffizienten des betrachteten Lösungsmittels für die Phosphorsäure im Vergleich zu Calciumchlorid. Aus dem erhaltenen Durchschnittswerten, die in der nachfolgenden Tabelle wiedergegeben sind, erweist sich das Di-n-butylsulfoxyd in seinen Eigenschaften den anderen geprüften Lösungsmitteln deutlich Überlegen.
_ 7 — 009838/1660
Lösungsmittel
2CaCl2
Selektivitätskoeffizient
Kp (kombiniert)
(SO3)
Isoamyl
alkohol
Tributyl-
phoephat
Di-n-butyl-
sulfoxyd
0,845 1,44 3,74
0,040 0,073 0,090
21,1 19,7 41,5
11,2 0,756
0,087 0,367 0,040
0,56 0,46 0,39
0,103 0,05 0
0,05 0 0
0,465 0,133 0,208
Beispiel
Sie durch ,Einwirkung von Chlorwasserstoffsäure erhaltene Lösung des Beispiels 2 wird auf 400C erwärmt und kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 5 kg/Stunde einem dreistufigen Laboratoriumsextraktionsapparat, der mischt und dekantiert, EugefUhrt. Am anderen Ende dieses Extrakt!onsapparates werden 8,0 kg/Stunde Di-a-butyleulfoxyd bei einer temperatur von 400C eingeleitet«
- 8 -009838/1660
Man erhält auf diese Weise
1) 8,3 kg/Stunde eines Extraktes» enthaltend
2,48 £ HCl, 6,54 S* H3PO4, 0,022 # CaCl2
sowie Spuren von Fluorverbindungen und Tonerde. Die beiden anderen Bestandteile der Aufsohlusslösung, Magnesiumoxyd umd Eisenoxyd, sind nicht nachweisbar.
2) 4,1 kg/Stumde eines Raffinats, enthaltend
30,0 * > CaCl2
0,97 F (insgesamt)
0,134 £ MgO
0,061 £ Fe2O3
0,050 3ί Al2O3
0,37 i* Lösungsmittel
Das Raffinat enthält keine Chlorwasserstoffsäure·
Diese Ergebnisse entsprechen einer prozentualen Wiedergewinnung von Phosphorsäure von 98,7' 96 in nur 3 Stufen, bei Anwendung eines sehr geringen Verhältnisses von Lösungsmittel Ku der zu extrahierenden Mischung (grossenordnunge-1,6.).
.. 9 „ ■
009031/ 1 6S.0
Sie Güte des Extraktes reicht für die meisten Verwendungszwecke der Phosphorsäure» insbesondere für die Herstellung von Düngemitteln in Lösung, vollkommen aus. Es genügt also, wenn die Phosphorsäure wieder mit Wasser extrahiert, die Chlorwasserstoffsäure, die im Kreislauf geführt werden soll, entfernt und die Phosphorsäure konzentriert wird.
Man erhält somit eine Säure mit einen P20,-~Gehalt von 55 f>9 die frei von Magnesiumoxyd und Elsenoxyd ist und nur 0,15 # Verunreinigungen enthält, die hauptsächlich von Calciuaoxyd, Tonerde und Fluorverbindungen gebildet werden und nur in praktisch unmessbaren Spuren vorhanden sind* ■ l
•In speziellen Fällen, wo dieser Beinheitsgrad der Phosphorsäure ungenügend ist, kann die Säure beispielsweise «it Ionenaustauschharzen weiter gereinigt werden·
Die Wiedergewinnung von geringen Löeungsmittelaengtn, die in dem Raffinat und der. wässrigen Lösung der «weiten Extraktion vorliegen, läset sich ltioat durch Extraktion mittels einee in Wasser unlöslichen Lösungsmittels, wie Ben«öl, bewerkstelligen.
• 10 -
009838/1660
Unter diesen Bedingungen ist der Verbrauch an Di-n-foutylaulfoxyd kleiner als 0,5 kg/Tonne PgOc-Extrakt, was die hohe Beständigkeit des verwendeten Lösungsmittels beweist.
Beispiel 4 · .
Es wird eine Phosphorsäurelösung gereinigt, die durch Einwirkung von Schwefelsäure auf ein Phosphaterz erhalten wurde* Die Zusammensetzung war die folgende,:
H3PO4 44 £
CaO 0,17
F (insgesamt) 1,40
(SO3) 3,25
Pe2O3 1,30
Al2O3 1,50
Wenn mam 1 Teil dieser Lösung einer 3-stufigen Extraktion mit .2 Teilen Dl-n-butyleulfoxyd unterzieht, .erhält man nach nochmaligem Extrahieren mit Wasser und Einengen eine 55 % P2°5 enthaltende Phosphorsäure, die noch Spuren von OaO, JN2O3 und Fluorverbindungen enthält und deren einsige Verunreinigungen 0,17 £ SO- und 0,04 # Al2O* sind«
BA©
- 11 «.
009838/1660

Claims (4)

ου/ / 30b Augast I966 Pa tentansprUche
1. Verfahren zum Herstellen reiner Phosphorsäure durch selektives Extrahieren der Phosphorsäure mit Lösungsmitteln aus wässrigen,
Phosphorsäure enthaltenden Lösungen, die bei der Einwirkung von Schwefel- oder Chlorwasserstoffsäure auf natürliche Phosphate entstehen und die gegebenenfalls unlösliche Calciumsalzö enthalten, und Abtrennen der Phosphorsäure vom Lösungsmittel, dadurch gekennzeichnete dass man als selektiv wirkendes Extraktionslösungsmittel ein organisches SuIfoayd der Pormel R-SO-R' * verwendet, in der E und R* gleiche oder verschiedene Alkyl-, Alkylaryl- oder Arylreste bedeuten, die gegebenenfalls Heteroatome enthalten·
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» dass man als Extraktionslösungsmittel Dibutyl-, Diisobutyl-, Dipentyl-j Dihexyl-, Didodecyl-, Diphenyl-« Dichloräthyl-, Diäthoxyäthyl-, Dlbenzyl-, Phenylbenzyl- und/oder Dodeoylvinylsulfoxyd verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass man die Phosphorsäure aus ihrer Lösung im Extraktionsmiνte1 mit Wasser extrahiert und die entstehend , wässrige Phase einengt und gegebenenfalls reinigt.
009Ö38/1660 - 12 -
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass man "frische" ("vert") Phosphorsäure·= lösungen extrahierts die durch Einwirkung von Schwefelsäure auf Phosphatgestein und Abtrennung des unlöslichen Calciumsulfate entstehen»
- 13. 009838/1660
DE19661567739 1965-09-02 1966-08-30 Verfahren zum Herstellen reiner Phosphorsaeure auf nassem Wege Pending DE1567739A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR30193A FR1456008A (fr) 1965-09-02 1965-09-02 Procédé de fabrication d'acide phosphorique pur par voie humide

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1567739A1 true DE1567739A1 (de) 1970-09-17

Family

ID=8587653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19661567739 Pending DE1567739A1 (de) 1965-09-02 1966-08-30 Verfahren zum Herstellen reiner Phosphorsaeure auf nassem Wege

Country Status (7)

Country Link
US (1) US3438746A (de)
BE (1) BE685822A (de)
DE (1) DE1567739A1 (de)
FR (1) FR1456008A (de)
GB (1) GB1158402A (de)
IL (1) IL26315A (de)
NL (1) NL6610905A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2435789A1 (de) * 1974-07-25 1976-02-12 Hoechst Ag Verfahren zur reinigung von phosphorsaeure mit hilfe eines organischen loesungsmittels

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4127640A (en) * 1972-04-26 1978-11-28 Albright & Wilson Ltd. Purification of phosphoric acid by solvent extraction using hexanones
IL42065A (en) * 1972-04-26 1977-07-31 Albright & Wilson Purification of phosphoric acid
US6936681B1 (en) * 2002-03-26 2005-08-30 Georgia Pacific Resins, Inc. Slow release nitrogen fertilizer

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2880063A (en) * 1956-06-25 1959-03-31 Makhtsavei Israel Process for the preparation of phosphoric acid
US3072461A (en) * 1960-07-29 1963-01-08 Dow Chemical Co Preparation of phosphoric acid
US3204003A (en) * 1960-10-10 1965-08-31 Phillips Petroleum Co Phosphorus trichloride recovery operation
US3186809A (en) * 1961-08-10 1965-06-01 Gen Mills Inc Extraction of mineral acids using dodecylphenol

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2435789A1 (de) * 1974-07-25 1976-02-12 Hoechst Ag Verfahren zur reinigung von phosphorsaeure mit hilfe eines organischen loesungsmittels

Also Published As

Publication number Publication date
BE685822A (de) 1967-02-01
US3438746A (en) 1969-04-15
IL26315A (en) 1970-07-19
GB1158402A (en) 1969-07-16
FR1456008A (fr) 1966-05-20
NL6610905A (de) 1967-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1767442C3 (de) Kontinuierliches Verfahren zum Reinigen einer Rohphosphorsäureaufschlußlösung
DE884358C (de) Verfahren zur Reinigung von technischer Phosphorsaeure
DE2349519C2 (de) Verfahren zur Reinigung von Abfallgipsen
DE1567739A1 (de) Verfahren zum Herstellen reiner Phosphorsaeure auf nassem Wege
DE2605106A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur gewinnung von alkoholischen phosphorsaeureloesungen aus sauren phosphaten
DE1467292B2 (de)
DE575908C (de) Verfahren zur Schaumschwimmaufbereitung von Kupfer-, Gold-, Silbererzen
DE2055292A1 (de) Fraktionierverfahren
DE2645777C2 (de)
DE2401959A1 (de) Verfahren zur reinigung von phosphorsaeure
EP0031460B1 (de) Verfahren zur Gewinnung von Uran bzw. Uranverbindungen aus Phosphorsäure
DE2365882B2 (de) Verfahren zur Reinigung einer rohen Naßphosphorsäure durch Extraktion mit Methylisoburylketon
DE2753820C3 (de) Verfahren zur Reinigung einer durch Behandlung eines Phosphaterzes mit Schwefelsäure gewonnenen Phosphorsäure
DE1074558B (de) Verfahren zur Herstellung von Phosphorsäure
DE1958329C3 (de) Verfahren zur Reinigung von Cephaloglycin
DE1767797B2 (de) Verfahren zur herstellung von natriumorthophosphatgemischen
DE2938424A1 (de) Verfahren zur abtrenunng von mit destillatdaempfen uebergehenden saeuren und basen
DE2048168B2 (de) Verfahren zur extraktiven gewinnung des urangehalts aus rohphosphat
DE371294C (de) Verfahren zur Herstellung von Calciumhypochloritverbindungen
DE1190449B (de) Verfahren zur Gewinnung eines zur Herstellung von Aluminium geeigneten Kryoliths aus Fluor und Phosphorverbindungen enthaltenden Gasen
DE1667487C3 (de) Verfahren zur Reinigung von NaBverfahrensphosphorsäure
DE938308C (de) Verfahren zur Herstellung von Aktivkohle
DE1667746C (de) Verfahren zur Herstellung von titan freier Phosphorsaure
DE966372C (de) Verfahren zur Gewinnung von Vitamin B
DE1667635C (de) Verfahren zur Herstellung von Phosphorsäure und Calciumsulfat-Hemihydrat