DE1667487C3 - Verfahren zur Reinigung von NaBverfahrensphosphorsäure - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft die Reinigung von Naßverfahrensphosphorsäure durch Extraktion mit einer Extraktionslösung, die Alkyl-, Aryl- oder Alkylarylphosphate enthält, Kontaktieren des so gewonnenen Extrakts mit Wasser zur Abstreifung der Phosphorsäure und Abtrennen der wäßrigen Phosphorsäurelösung von der Extraktionslösung.

Ein bekanntes Verfahren zur Gewinnung von Phosphatstoffen aus einem Phosphaterz in Form von Phosphorsäure ist das »Naüsäure«-Verfahren. Bei diesem Verfahren wird ein Phosphatgestein, das Phosphor im allgemeinen in Form von Ca₁₀F₂(PO₄)_e enthält, mit einer anorganischen Säure, normalerweise Schwefelsäure, angesäuert, um die Cajciumstoffe zu fällen und die Phosphorsäure zu gewinnen. Die sich ergebende nasse Säure wird gewonnen, indem von den in der angesäuerten Mischung unlöslichen Teilen •bfiltriert wird, und sie ist ohne weitere Behandlung für die Verwendung bei den meisten Düngemittelanwendungen geeignet. Sie ist jedoch ohne eine an-■chließende Behandlung wegen ihrer relativ hohen Konzentration an Verunreinigungen nicht für die meisten anderen Anwendungen geeignet.

Es ist üblich, »Naßsäure«, die nicht auf dem Dünge-Biittelgebiet angewendet werden soll, zu reinigen, um unerwünschte Mengen an Verunreinigungen, insbesondere metallische Verunreinigungen, zu entfernen. Eine dieser Reinigungsmethoden (vgl. US-PS 3072461) Umfaßt die Verwendung von Chlorwasserstoffsäure mis anorganische Säure zur sauren Behandlung und •nschließende Extraktion der P₄O₅-StOlTe in der »Naß-•äure« mit organischen Lösungsmitteln, wie Alkyl- oder Arylphosphaten, und die Gewinnung der P₂O₅-Stoffe aus dem Extrakt. Die Extraktion der P₂O₅-StOfTe aus den Verunreinigungen, die im Raffinat zurückbleiben, wird durch die Verwendung von Chlorwasserstoffsäure als Säure zur sauren Behandlung wegen der Bildung von Calciumchloridsalz in dor Naßsäurelösung gesteigert, dieses Salz übt einen Aussalzeffekt aus, der die Überführung der P₂O₅-StOfTe in die organische Extraktphase unterstützt.

Wenn diese Extraktionsmittel auch bei Verfahren, bei denen Chlorwasserstoffsäure zur sauren Behandlung verwendet wird, wirksam sind, sind sie für unwirksam befunden worden bei der Extraktion von P,O_S aus mit Schwefelsäure angesäuerter Naßsäure. So wird, wenn diese organischen Extraktionsmittel mit der durch saure Behandlung mit Schwefelsäure erhaltenen Naßsäure gemischt werden, unerwünschtermaßen ein gelatinöser Niederschlag in dem verbleibenden Raffinat erhalten, der eine wirksame Trennung der organischen und wäßrigen Phasen verhindert. Außerdem verhindert das Fehlen des Calciumchlorids in der durch Ansäuern mit Schwefelsäure erhaltenen Naßsäure die Aussalzung des P_äO_s in die organische Phase. Im Ergebnis können diese Extraktionsverfahren kommerziell nur auf die durch Ansäuern mit der teueren Chlorwasserstoffsäure anstatt auf die durch übliche und weniger teure saure Behandlung mit Schwefelsäure erhaltene Naßsäure angewendet werden.

Die DT-PS 8 84 358 betrifft ein Verfahren zur Reinigung von technischer Phosphorsäure und schlägt als Lösungsmittel z. B. höhere Alkohole, höhere aliphatische," hydroaromatische und aromatische Ketone, aliphatische und alicyclische Äther und andere sauerstoff-, stickstoff- und schwefelhaltige organische Verbindungen vor und lehrt, daß diese Lösungsmittel eine hohe Lösefähigkeit für reine konzentrierte Phosphorsäure aufweisen. Diese Palentschrift geht somit in keiner Weise auf die bei der Veiterbehandlung von durch saure Behandlung von Phosphaterzen mit Schwefelsäure erhaltener Phosphorsäure auftretenden Schwierigkeiten ein und gibt somit auch keine Lösung zur Überwindung dieser Schwierigkeiten an.

Es wurde nun gefunden, daß durch Ansäuern von Phosphaterzen mit Schwefelsäure erhaltene Naßsäure gereinigt werden kann, indem man

a) die Naßsäure mit einer organ-schen Extraktionslösung, worin sie begrenzt löslich ist, in Mengen kontakt.ert, die ausreichen, nicht mehr als 85% und vorzugsweise von 50 bis. 85 °₀ der enthaltenen P₂O₅-StOfTe zu extrahieren, wobei die organische Extraktionslösung ein organisches Phosphat enthält, das ein Alkylphosphat, Arylphosphat oder Alkylarylphosphat, verdünnt mit einem Lösungsmittel, das eine 'jegrenzte Löslichkeit in Wasser besitzt, ist, wobei ein Extrakt gewonnen wird, dessen Gehalt an Verunreinigungen niedriger als der der Naßsäure ist und der vorzugsweise 50 bis 85% der in der Naßsäure enthaltenen P₂O₅-StOfTe enthält,

b) vorzugsweise den Extrakt mit einer wäßrigen Phosphorsäure mit größerer Reinheit als die Naßsäure wäscht, um die Konzentration des Extrakts an metallischen Verunreinigungen zu erniedrigen.

c) den gewasciienen Extrakt mit Wasser in Mengen kontaktiert, die ausreichen, die Phosphatstoffe aus dem Extrakt abzustreifen und Phosphorsäure zu bilden,

d) die gebildete Phosphorsäure aus der verbleibenden organischen Extraktionslösung abtrennt und

e) eine Phosphorsäure mit einer höheren Reinheit als die Naßsäure gewinnt.

Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zum Reinigen von Naßverfahrensphosphorsäure durch Extraktion mit einer Extraktionslösung, die Alkyl-, Aryl- oder Alkylarylphosphate enthält, Kontaktieren des so gewonnenen Extrakts mit Wasser zur Abstreifung der Phosphorsäure und Abtrennen der wäßrigen

Γ k,^deH,n^{XtrakliOnSlÖ}f "I' ^{daS hören Ben7}°'' ^Toluo1. Xylol· Monochlorbenzol, o-Di-.™. «wTk "¹U,l^Urch J*' ^^U^^l. Decahydronaphthalin, niedrigsiedende

SrfÄ π™- ^^{Urc her}- ^WcumkohlenwaJentofc. wie Petroleum naphtha

g Naßverfahrensphosphorsaure _m,t _e,ner Ex- und Kerosin, und gesättigte aliphatische Kohien-

^ Ti Zthnfh , ^{e 8}^^anmen.^Alk>'-· A₀I- 5 Wasserstoffe, wie η-Hexan. Das Volumenverhältnis von oder A kylary phosphate verdünnt mit e.nem eine orgamschem Phosphat zu Lösungsmittel kann im Bebegrenzte Löslichkeit .πι Wasser Us.tzenden organi- reich von lü: 1 bis 0,5: 1 liegen, wöbe, ein Verhältnis sehen Losungsmittel enthalt, m Mengen, die bis zu von 3 1 bevorzugt ht

einer 85°„>gen Extraktion der in der Naßverfahrens- Das VolumenverhältnSs der organischen Extraktions-

phosphorsaure enthaltenen P₂O_s-V>erte ausreicht, ₁₀ lösung zur Naßsäure kann von etwa 1:1 bis 10:1

extrahiert. variieren und muß so gewählt werden, daß nicht mehr

Das ob.ge Verfahren hefen unerwarteter .veise zwei als 85 \, der P,O₅-Stoffe, die in der Naßsäure anwesend

erwun-chte Ergebnisse, namhch eine selektive Extrak- _{sind exlrahiert werd um die Bjld v£)n ejner}

üon von P.O₅-Stoffen von Sulfatstoffen (als SO₃), die gelatinösen Masse in dem Raffinat während des

durch die zum Ansäuern verwendete Schwefelsäure _l5 Extraktionsschrittes zu vermeiden. Ein bevorzugtes

eingeführt worden sind, und die Verhinderung eines Volumenverhältnis ist etwa 4 · 1

gelatinösen Niederschlages im Raffinat, der eine ge- In der Extraktionsstufe des Verfahrens werden bis

eignete Abtrennung der wäßrigen Phase von der zu etwa 85 °_o der in der Naßsäure vorhandenen P₂O₅-

organischen Phase im Extraktionsschritt ausschließen Stoffe in den organischen Extrakt überführt, wobei

würde _{20 d}j_e Masse der mineralischen Verunreinigungen in dem

Bei der Durchfuhrung der vorliegenden Erfindung Raffinat zurückbleibt. Dieser Extraktionsschritt kann wjrd die durch Ansäuern eines Phosphaterzes mit in jeder geeigneten Extraktionsvorrichtuns durchge-Schwefelsaure erhaltene Naßsaure (Phosphorsäure) führt werden, Beispiele sind Mischer/Absetzbehälter, vorzugsweise zur Entfernung von restlichen Sulfat- gerührte Kolonnen und Flüssig'Flüsbiezentrifugal- und Fluosilikatverunreinigungen, die in Lösung blei- 25 kontaktieren Das sich ergebende Raffinat, das unben, behandelt, um die anschließende Extraktion der extrahierte P₂O₅-Stoffe unti mineralische Verunreini-P_sOj-Stoffe zu erleichtern. Dies kann zweckmäßiger- gungen in einer wäßricen Lösung enthält, kann zur weise durch Zugabe eines in der Säure löslichen HerMellung von Düngemitteln, beispielsweise Drei-Natrium- und Calciumsalzes, um Calciumsulfat und fach-Superphosphat, verwendet werden, wobei die Natriumfluosilikat (Na₂SiF₆) zu fällen, erreicht werden. 30 cn extrahierten P₂O₅-StOfTc ausgenützt werden. Der Die Menge der zugegebener. Natrium- und Calcium- Extraktionsschritt wird normalerweise bei Temperasalze hängt von der Konzentration an Sulfat und türen von 20 bis K)O C durchgeführt, um beste Ergeb-Fluokieselsäure ab, die in der Naßsäure vorliegt, was nisse zu erhalten. Raumtemperaturen können wegen von Hersteller zu Hersteller schwankt. Natriumcarbo- der bequemen Durchführung angewendet werden,
nat und gemahlenes Phosphatgestein können zur Her- 35 Der organische Extrakt wird dann vorzugsweise in stellung von Natrium bzw. Calciumstoffen verwendet eine Wascheinheit geleitet, wo er mit einer wäßrigen werden, da sie leicht erhältlich und billig sind. Das Phosphorsäure mit größerer Reinheit als die Naßsäure Phosphatgestein fügt außerdem seine P₂O₅-Stoffe der gewaschen wird. Produktsäure oder wäßrige H₃PO₁ Naßsäure zu. aus dem Stripper (wie nachfolgend definiert) wird

Der sich ergebende Natriumfluosilikat und Calcium- 40 normalerweise für diesen Zweck verwendet. Bei diesem

Sulfatniederschlag wird von der zurückbleibenden Schritt kann ein großer Teil des Eisens und andere;

Naßsäure getrennt und die Säure wird in eine oder metallischer Verunreinigungen, wenn vorhanden, aus

mehrere Extraktionszonen geleitet. Die Säure wird dem organischen Extrakt entfernt werden. DasVolumen-

vorzugsweise in den Kopf der Kolonne geleitet und verhältnis von organischem Extrakt zu Phosphorsäure

im Gegenstrorn mit einer organischen Extraktions- 45 kann von 10: 1 bis etwa 40: 1 betragen, wobei etwa

lösung, die im wesentlichen wasserunlöslich ist, extra- 20: 1 bevorzugt sind. Bei dieser Arbeitsweise wird zu

hiert. Die organische Extraktionslösung ist aus einem dem organischen Extrakt genug Säure gegeben, um

Alkylphosphat, einem Arylphosphat oder einem Alkyl- die mineralischen Verunreinigungen in dem organi-

arylphosphat gebildet, das nicht mehr als etwa 8 Koh- sehen Extrakt bis unter irgendeine erforderliche Höhe

lenstoffatome in dem Aryl- oder Alkylsubstituenten 50 zu entfernen. Beispielsweise kann ausreichend Phos-

enthält, und mit einem organischen Lösungsmittel pborsäure zugegetei werden, um die Eisenkonzen-

verdünnt ist. tration unter ein Verhältnis von Eisen zu P₂O₀- von

Beispiele derartiger Alkylphosphate sind Tri-n-butyl- 1: 5500 zu erniedrigen. Die genaue Säuremenge, die phosphat, Triäthylphosphat, Triisobutylphosphat, Di- verwendet wird, variiert in Abhängigkeit von der äthylhexylphosphat, tris-(2-Äthylhexyl)-phosphat, Tri- 55 anfänglichen Konzentration der Verunreinigungen des octylphosphat und Äthyldibutylphosphat. Zusätzlich organischen Extrakts. Dieser Waschschritt kann in sind gewisse Alkoxy-substituierte Alkylphosphate dem gleichen Anlagentyp, wie er für den Extraktionswirksam, wie tris-Butoxyäthylphosphat, und diese schritt genannt ist, durchgeführt werden, und wird werden in den Ausdruck Alkylphosphat einbezogen. vorzugsweise bei einer Temperatur von 40 bis 100°C Beispiele von Arylphosphaten sind Trikresylphosphat, 60 durchgeführt. Wegen der bequemen Arbeitsweise Dikresylxylphosphat undKresyldiphenylphosphat.Das können gegebenenfalls Raumtemperaturen verwendet bevorzugte Phosphat ist Tri-n-butylphosphat. werden. Wenn die Konzentration an Metallverunreini-

Das Phosphat wird mit einem organischen Lösungs- gungen ausreichend niedrig ist, kann dieser Schritt

mittel verdünnt, das eine begrenzte Löslichkeit in weggelassen werden.

Wasser besitzt, um die Phasentrennung zu verbessern. 65 Die Konzentration der zum Waschen verwendeten

Das Lösungsmittel erleichtert auch die Extraktion, Phosphorsäure ist normalerweise etwa die gleiche wie

indem es die Viskosität und die Dichte der organischen die Konzentration der ursprünglichen eingespeisten

Phase erniedrigt. Zu geeigneten Lösungsmitteln ge- Naßsäure, damit sie sich im Gleichgewicht mit den

5 * 6

P₂O₅-Stoffen im organischen Extrakt befindet. Auf von Phosphatgestein und Natriumcarbonat wird durch diese Weise werden zwischen der organischen Phase Leitung 6 in Reaktor 4 geleitet. Die Calciumstoffe in und der waschenden Phosphorsäure keine P₂O₅-StOfTe dem Phosphatgestein reagieren mit Sulfatstoffen in übertragen; dies ist die bevorzugte Arbeitsweise, wenn der eingespeisten Naßsäure unter Bildung von unlöskontinuierlich gearbeitet wird. 5 lichem Calciumsulfat, während das Natriumcarbonat

Der gewaschene organische Extrakt wird dann in mit Fluorkieselsäure unter Bildung von unlöslichem eine Abstreifkolonne geleitet, und die P₂O_ä-Stoffe Natriumfiuosilikat reagiert. Der Niederschlag wird werden durch Kontaktieren mit Wasser abgestreift. vom Boden von Reaktor 4 durch Leitung 8 entfernt Es wird ausreichend Wasser zugegeben, um praktisch und verworfen, wahren J die verbleibende überstehende die gesamten P₂O₅-StOfTe zu entfernen, die in dem io Säure durch Leitung 10 in den Kopf der E .traktia, sgewaschenen organischen Extrakt vorliegen. Gegebe- kolonne 12 gelei.et wird.

nenfalls kann das zum Abstreifen der P₂O_rStoffe Eine organische Extraktionslösun? wird durch Lci-

verwendete Wasser Salze, wie Alkalimetallcarbonate tung 14 in die Extrakt!.in>kolome 12 geleitet und mit oder -hydroxyde, enthalten, um das Abstreifen zu der überstehenden Säure gemischt. Es ist bevorzugt, erleichtern. Im allgemeinen ist es nicht erwünscht, die 15 daß die Säure und die Extraktion Jösung im Gegenletzten Spuren an P₂O₅ aus dem gewaschenen organi- strom zueinander in der Extraktionsk >lonne geführt sehen Extrakt zu entfernen, da dies die Anwendung werden. Bi, zu 85"„ der P₂Oi-StOfTc i 1 der überstehenübermäßiger Wassermengen notwendig macht und zu den Säure werden in Extrakt! m-,kolonne 12 ii den einer unnötigen Verdünnung des sich ergebenden wäl3- organischen Extrakt überführt. Die M sse der minerarigen Säureextrakts führt. Eswurden gute Ergebnisse mit 20 lischen Verunreinigungen blei.M im Raffinat mit un-Volumenverhältnissen von gewaschenem organischen extrahierten P₂O-Stoffen zurück unJ wird vom Fuß Extrakt zu Wasser von 5: 1 bis 12: 1 erhalten, wobei der Kolonne durch Leitung 46 entfernt. Der Exrakt das genaue Verhältnis von der P₂O₅-Menge in dem wird aus Kolonne 12 durch Leitung 16 e.itfernt und gewaschenen organischen Extrakt abhängt. Das Ab- in einen Wäscher 18 geleitet. Gleichzeitig wird eine streifen wird vorzugsweise bei Temperaturen von 40 25 gereinigte Phosphorsäure (Wäscher>äure) durch Leibis 100 C durchgeführt. Wegen der Bequemlichkeit tung 20 in die Wäschereinheit 18 geleitet und mit dem der Arbeitsweise können gegebenenfalls Raumumge- organischen Extrakt darin gemischt,
bungstemperaturen angewendet werden. Die gereinigte Phosphorsäure wäscht den organi-

Nach der Beendigung des Abstreifarbei'^rschnttes sehen Extrakt in Wäscher 18 unter Entfernung von enthält der gewonnene wäßrige Phosphorsäureextrakt 30 Eisen und anderen kationischen Verunreinigungen aus praktisch alle P₂O₅-StOfTe, die aus der eingespeisten dem organischen Extrakt. Der gewaschene organische Naßsäure extrahiert worden sind. Die abgestreifte Extrakt wird dann aus Wäscher 18 über Leitung 22 organische Extraktionslösung aus der Abstreifkolonne entfernt unJ in eine Abstreifkolonne 24 geleitet. Die kann gereinigt werden, beispielsweise durch Behänd- ausfließende Wäschersäure wird aus Wäscher 18 durch lung mit Aktivkohle, eine Alkaliwäsche und/oder 35 Leitung 26 entfernt und mit der überstehenden Säure durch Destillation, um lösliche organische Abfälle zu in Leitung 10 für die Behandlung in der Extraktionsentfernen, und wird zur weiteren Extraktion recyclisiert. kolonne 12 gemischt. Wasser wird zu der Abstreif-

Der sich ergebende wäßrige Phosphorsäureextrakt kolonne 24 durch Leitung 28 gegeben und mit dem kann Fluorverunreinigungen enthalten. Dice können, gewaschenen organischen Extrakt darin gemischt. In wenn vorhanden, durch Erhitzen des Extrakts auf 40 dieser Kolonne wäscht das Wasser die P₂O₅-StOfTe aus eine Temperatur von 110 bis 150 C, so daß er kocht dem organischen Extrakt und praktisch alle P₂O_-1- und die Fluorstoffe aus der Lösung ausgetrieben Stoffe werden durch Leitung 30 als Phosphorsäure werden, entfernt werden. Die genaue Siedetemperatur am Fuß der Abstreifkolonne 24 entfernt. Die abgehängt von der Konzentration der P₂O₅-Stoffe in der streifte organische Lösung wird aus der Abstreif-Lösung ab. Während dieser Arbeitsweise werden 45 kolonne 24 durch Leitung 32 entfernt und wird in praktisch alle Fluorstoffe, ausgenommen Spuren- einer Lösungsmittelreinigungsstufe 34 zur Entfernung mengen, entfernt. Dieser Erhitzungsschritt kann ein von löslichen organischen Abfallstoffen behandelt" reines am-Rückfluß-halten der sauren Lösung sein Die Lösungsmittelreinigungsstufe 34 kann ein Aktivoder die Lösung kann konzentriert werden, indem kohlefilter sein, durch den das organische Lösungsman Wasserdampf aus dem System entweichen läßt. 50 mittel geleitet wird und kann eine Destillationskolonne Die sich ergebende Phosphorsäure wird dann als zur höheren Reinigung der organischen Extraktionsgereinigte Säure mit einem viel höheren Reinheitsgrad lösung umfassen,
als Naßsäure gewonnen. Der Abfall wird aus der Lösungsmittelreinigungs-

In einigen Fällen kann das sich ergebende wäßrige stufe 34 durch Leitung 48 entfernt und die gereinigte Säureprodukt auf Grand der Anwesenheit winziger 55 organische Extraktionslösung wird durch Leitung 36 Mengen organischer Restvenmreinigungen eine geringe in Leitung 14 für weitere Extraktion in der Extraktions-Farbe zogen. Diese Verunreinigungen können, wenn kolonne 12 geleitet. Dir wäßrige H₃PO₄-Extrakt (Phosnorwendig, entfernt werden, indem die Produktsäure phorsäure) wird durch Leitung 30 in eine Destiliatioiis-Hiii Aktivkohle kontaköert wird und die Verunreini- anlage 38 geleitet und auf eine Temperatur von 110 gungenauf der Aktivkohle absorbiert werden. Diesich 60 bis 150 C erhitzt. Während dieser Stufe ertweichen ergebende Säure ist dann wasserklar und zeigt keine alle Fluorstoffe durch dfe oben abgehende Leitung 40 Spar von Farbe. und die gereinigte Phosphorsäure wird durch Leiöuag

Das Verfahren wird nun unter Bezugnahme auf die 42 am Fuß der Destdlationseinrichtang 38 als Prodafct-Zeichmmg, die ein Fließschema des Verfahrens dar- säure entfernt, stellt, beschrieben. «5 Die Wäschersäure kanu darch Recydisierea ernes

in der Zeicfaiung wird eme eingespeiste Naßsaure Teils des wäßrigen H₃PO_rv.xbrakts afs der Absestöa»t einer Konzeuttalion von 3Θ bis 54"£ P,O_? durch kolonne 24 durch die Leitungen 3©, 33und W mm Leitung % in einen Reaktor 4 gcleitcl. Eine Mischung Wäscher 18 geliefert werden. Alternativ Itaaa efe ~"

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der Produktsäure als Wäschersäure durch die Leitungen 42 und 20 recyclisiert werden.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung weiter veranschaulichen. Beispiel 1 wird gemäß dem in der Zeichnung niedergelegten Fließschema durchgeführt.

Beispiel 1

Eine durch Säurebehandlung eines Phosphaterzes mit Schwefelsäure erhaltene Naßsäure wird in einen Reaktor eingespeist. Die in den Reaktor gebrachte Säurebeschickung wiegt 2280 g und enthält die in Tabelle I angegebenen Bestandteile. Phosphatgestein und Natriumcarbonat werden in den Reaktor gegeben und es wird ein Niederschlag aus Calciumsulfat und Natriumfluosilikat erhalten. Die überstehende Säure wird vom Schlamm getrennt und kontinuierlich mit 240 g aus dem Wäscher ausfließende Phosphorsäure gemischt und kontinuierlich weiter (Gesamtgewicht 2520 g) in den Kopf einer Extraktionskol· η :e geleitet. Eine organische Extraktionslösung mit einem Gewicht von 5510 g, bestehend aus Tri-n-butylphosphat und Kerosin in einem Volumenverhältnis von 3:1, wird ebenso kontinuierlich in die Extraktionskolonne eingespeist und mit der überstehenden Säure gemischt. Die Extraktion wird bei einer Temperatur von 20 bis 30⁰C 3 Stunden lang durchgeführt. Der Extrakt (Gesamtgewicht 6372 g) wird kontinuierlich aus dem oberen Teil der Extraktionskolonne entfernt und ein Raffinat (Gesamtgewicht 1634 g) wird kontinuierlich vom Fuß der Kolonne abgezogen. Der organische Extrakt wird dann in eine Wascheinheit geleitet und mit insgesamt 240 g Produktsäure, Detergentstufe, gewaschen. Der gewaschene organische Extrakt (Gesamtgewicht 6375 g) wird dann weiter kontinuierlich in eine Abstreifkolonne geleitet, während der Ausfluß aus dem Wäscher (etwa 240 g) zusammen mit überstehender Säure in die Extraktionskolonne geleitet

ίο wird, um die P₂O₅-StOfTe in der Wäschersäure zu gewinnen. 1100 g Wasser werden dann kontinuierlich in die Abstreifkolonne geleitet und mit dem gewaschenen organischen Extrakt gemischt. Ein wäßriger Extrakt von Phosphorsäure (Gesamtgewicht 1461 g) wi:d vom Fuß der Abstreifkolonne entfernt und die abgestreifte organische Lösung (Gesamtgewicht 5730 g) wird vom Kopf der Kolonne entfernt. Der wäßrige Säureextrakt wird zu einer Destillationsanlage weitergeleitet, wo er auf 150°C erhitzt wird, um Fluorstoffe über Kopf abzutreiben und eine Produktsäure vom Fuß der Destillationsanlage zu gewinnen. Die abgestreifte organische Lösung aus der Abstreifkolonne wird kontinuierlich durch Aktivkohle geleitet, destilliert und für weiteren Gebrauch zur Extraktionskolonne recyclisiert. Es werden insgesamt 240 g organischer Abfall aus der organischen Lösung entfernt. Die Konzentrationen an P₂O₅ und an Verunreinigungen in jeder dieser Lösungen, einschließlich der Endproduktsäure, sind in Tabelle I angegeben.

Tabelle I	Naß-	Über	Organi	Organi	Raffinat	Wäscher-	Gewaschener	Abgestreifte	Wäßriger	Produkt
Mineralstoffe	säure-	stehende	sche	scher		ausfluß	organischer	organische	H3PO4-	säure
	beschik-	Säure-	Lösung	Extrakt			Extrakt	Lösung	Extrakt
	kung	mischung
		(2520 g)	(551Og)	(6372 g)	(1634 g)	(240 g)	(6375 g)	(573Og)	(1461 g)
	%	%	%	%	%	%	%	%	%	%
	43,63	43,69	0,19	9,40	30,75	39,42	9,03	0,17	33,57	33,57
P2O5	0,33	0,56	Na2)	0,03	0,74	Na2)	0,01	Na4)	Na2)	Na2)
CaO	1,40	0,35	Na2)	0,04	0,46	0,01	0,04	Na2)	0,04	0,04
SO4I)	0,70	0,19	0,04	0,04	0,25	Na2)	Na2)	0,04	0,06	Spuren
F	1,41	1,42	0,0009	0,012	1,98	0,24	0,002	0,0009	0,0098	0,0 J98
Fe2O3	3,10	3,11	0,013	0,024	4,56	0,37	0,0125	0,0131	0,0114	0,0114
R2O3 3)	0,40	0,10	Na2)	0	0,15	0	0	0	0	0
SiO2

^l) = Berechnet als SO,.

*) = Nicht analysiert.

·) = Gesamtmenge aller dreiwertigen Metalloxydverunreinigungen (einschließlich Fe₁O₁).

Beispiel 2

Eine durch Säurebehandlung eines Phosphaterzes mit Schwefelsäure erhaltene Naßsäure wird kontinuierlich in den Kopf einer Extraktionskolonne eingespeist, bis insgesamt 2775 g eingespeist sind. Eine organische Extraktionslösung mit einem Gewicht von 9650 g, hergestellt aus Tri-ri-butylphosphat und n-Hexan in einem Volumenverhältnis von 3:1, wird eben-'aüskontinuierlichindieExtraktionskolonneeingespeist ind mit der Säure gemischt Die Extraktion wird bei äner Temperatur von 20 bis 30⁰C 4 Stunden lang inichgefü&rt. Der Extrakt (10 942 g) wird kontinuierlich vom oberen TeQ der Extraktionskolonne entfernt und ein Raffinat (1383 g) wird kontinuierlich vom Fuß der Kolonne abgezogen. Der organische Extrakt wird kontinuierlich m eine Abstreif kolonne (ohne Waschen) geleitet und 2540 g Wasser werden kontinuierlich zugegeben, um die P₁Oy-StOSe von den organischen Stoffen abzustreifen. Ein wäßriger Extrakt von Phosphorsäure (3540 g) wird kontinuierlich vom Fuß der Abstreifkolonne entfernt, während die abgestreifte

organische Phase zur Exiraktionskolonne recycfisisrt wird.

Die Konzentrationen dieser Lösungen aa P₈O^ und Verunreinigungen sind ία Tabelle II gezeigt.

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Tabelle ΓΙ

10

Beschickungs	Organische	Extraktion	Extrakt	Abstreifbehandlung	: Abgestreifte
saure	Beschickung	Raffinat		Produktsäur«	organische Lösung
			(10 942 g)		(9700 g)
% (2775 g)	(9650 g)	(1383 g)	(3540 g)

P2O5	40,77	1,50
SO4')	1,89	0
F	0,61	0,03
CaO	0,042	0
Fe8O3	1,06	0
Al2O3	0,26	0
MgO	0,73	0
l) = Berechnet als SO,.
·) = Nicht festgestellt.

22,10	8,45	24,34	0,68
2,56	0,10	0,13	NFa)
0,46	0,10	0,10	0,07
0,098	<0,0001	0,0001	<0,0001
1,74	0,043	0,0063	NF2)
0,49	0,0007	0,0004	<0,0004
1,33	<0,0001	0,0002	NF2)

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren ζιίπι Reinigen von Naßverfahrensphosphorsäure durch Extraktion mit einer Extrak tionslösung, die Alkyl-, Aryl- oder Alkylarylphosphate enthält, Kontaktieren des so gewonnenen Extrakts mit Wasser zur Abstreifung der Phosphorsäure und Abtrennen der wäßrigen Phosphorsäurelösung von der Extraktionslösuag, dadurch gekennzeichnet, daß man eine durch Behandlung von Phosphaterzen mit Schwefelsäure hergestellte Naßverfahrensphosphorsiure mit einer Extraktionslösung, welche die genannten Alkyl-, Aryl- oder Alkylarylphosphate verdünnt mit einem eine begrenzte Löslichkeit in Wasser besitzenden organischen Lösungsmittel enthält, in Mengen, die bis zu einer 85/„igen üxtraktion der in der Naßverfahrensphosphorsäure enthaltenen P₂O₅-Werte ausreicht, extrahiert. ao