DE1667557A1 - Verfahren zur Reinigung und Konzentrierung von Phosphorsaeure - Google Patents

Description

Israel Mining Industries - Institute for Research and Development,

Haifa Bay, "bei Ir Ganim, Israel

Verfahren zur Reinigung und Konzentrierung von Phosphorsäure. Zusatz zu Patent (Patentanmeldung I 27 803 IVa/12i)

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung und Weiterbildung der in dem Hauptpatent . (Patentanmeldung

I 27 803 IVa/12i) beschriebenen Erfindung.

Das Hauptpatent betrifft ein Verfahren zur Gewinnung gereinigter und gegebenenfalls stärker konzentrierter Phosphorsäure aus technischer Phosphorsäure, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die technische Phosphorsäure mit einem Lösungsmittel extrahiert wird, welches die Bedingungen erfüllt,

a) praktisch keine H^PO. aus einer wäßrigen Phosphorsäure zu extrahieren, deren Η,ΡΟ,-Konzentration unter einem Schwellenwert von etwa 35 Gew.-^ liegt,

b) aus einer wäßrigen Phosphorsäure mit einer Konzentration ü"heT* dem obigen Schwellenwert eine wesentliche H^PO^-Menge zu extrahieren, die um so größer ist, je höher die H^PO.-Konzentration der wäßrigen Säure ist,

c) eine temperaturabhängige Fähigkeit zur Lösung von Phosphorsäure zu besitzen, die bei niedrigen Temperaturen wesentlich größer ist als bei hohen Temperaturen.

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Die Ausbeute der gemäß dem Hauptpatent erhaltenen gereinigten Säure hängt von der Konzentration der rohen Säure, dem Verteilangskoeffizienten der Säure zwischen der wäßrigen und Lösungsmittelphase sowie von der Natur und Konzentration der Verunreinigungen der rohen Säure ab. Die Konzentration, mit der Phosphorsäure aus dem Bauverfahren in der Industrie praktisch erhalten wird, ist auf 54 i° ?o®5 begrenzt. V:\ele Anlagen können aufgrund der Zunderbiidung (scaling properties) der hochkonzentrierten Säure keine Säure oberhalb 50 $ ^o®5 erzeugen. Dies beeinflußt, wie erwähnt, die Ausbeute an gereinigter Säure. Wenn beispielsweise als rohe Säure eine Phospliorsäurebeschickung aus dem Malverfahren mit 0,68 fo H⁺ (Me thy !orange als Indikator), was'50,5 1° P₂°5 entspricht, verwendet wird, wird eine Ausbeute von 42 $ an gereinigter Säure, berechnet auf die Gesamtmenge an Phosphorsäure in der Beschickung, erhalten. Wenn die Konzentration der Beschikkung 0,735 $ H⁺, was 54 % ^2^5 ^en"k^sP^r;i-^cn'ⁱ'* beträgt, ist die Ausbeute 65,5 #.

Der Einfluß von Verunreinigungen in der rohen Säurebeschickung auf die Ausbeute an gereinigter Säure wird beispielsweise dadurch aufgezeigt, daß in dem Falle, wo die H^PO.-Konzentration infer Beschickung 70 % beträgt und praktisch keine gelösten Salze enthält, die Ausbeute an gereinigter Säure gemäß dem Hauptpatent nur 28 i> beträgt. Wenn die rohe Säure dieselbe Konzentration aufweist und etwa 3 Gew.-$ gelöster Salze enthält, steigt die Ausbeute bis auf 40 i°.

Es wurde nun gefunden, daß die Ausbeute von gereinigter Säure durch Einführung einer verhältnismäßig geringen Menge Schwefelsäure in die technische Säure verbessert werden kann. Demgemäß besteht eine erste Verbesserung in einem Verfahren zur Gewinnung gereinigter und gegebenenfalls stärker konzentrierter Phosphorsäure aus tech- ' nischer Phosphorsäure gemäß dem Hauptpatent, das dadurch gekennzeichnet ist, daß zu der technischen Phosphorsäure eine solche Menge Schwefelsäure gegeben wird, daß die Gesamtmenge an H₂SO. in der Phosphorsäure 0,1 bis 5 Gew.-$ beträgt.

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Diese Verbesserung "beruht auf der überraschenden Tatsache, daß, obwohl sich Schwefelsäure selbst zwischen Wasser und den Lösungsmitteln des Hauptpatents praktisch wie Phosphorsäure in Abhängigkeit von Konzentration und Temperatur verteilt, sie in Mischung mit Phosphorsäure in einer Menge innerhalb des vorstehend angegebenen Bereichs sich nicht im Verhältnis ihres Gehaltes in der Mischung verteilt, wie zu erwarten wäre, sondern stattdessen die Überführung von Phosphorsäure aus der wäßrigen in die Lösungsmittelphase fördert. Als Folge steigt die Ausbeut an gereinigter Säure.

Aus dem auf diese Weise erhaltenen organischen Lösungsmittelextrakt kann die gereinigte Phosphorsäure, wie in dem Hauptpatent beschrieben, gewonnen werden, d.h. durch Erwärmen des Extraktes auf eine höhere Temperatur, als sie zur Extraktion angewandt wird. So wird bei dieser Verfahrensweise der Arbeitsschritt des Extrahierens der technischen Phosphorsäure und des Abtrennens des Extraktes von der verbleibenden technischen Phosphorsäure bei einer verhältnismäßig niederen Temperatur, bei der ein klares homogenes Extrakt erhalten wird, durchgeführt, und dieses Extrakt wird auf eine Temperatur erhitzt, bei der sich eine wäßrige Säurephase von einer Lösungsmittelphase abscheidet.

Gemäß einer zweiten, nunmehr geschaffenen Verbesserung wird die technische Phosphorsäure zuerst gemäß dem Hauptpatent extrahiert, der nach dem Abtrennen des Lösungsmittelextrakts zurückbleibende Säurerückstand wird durch Zugabe von Schwefelsäure in einer Menge von 30 bis 100 Gew.-# angesäuert, die sich ergebende Mischung wird einer weiteren Extraktion mit einem organischen Lösungsmittel der in dem Hauptpatent definierten Art unterworfen und aus dem sich ergebenden zweiten Extrakt wird eine Mischung von gereinigter Phosphor- und Schwefelsäure gewonnen.

Die Mischung aus gereinigter Phosphor- und Schwefelsäure kann aus dem zweiten Lösungsmittelextrakt beispielsweise erhalten werden, indem das Extrakt auf eine höhere Temperatur erhitzt wird, als sie zur Extraktion angewandt wird.

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So wird "bei dieser Verfahrensweise der Arbeitsgang des erneuten Extrahierens des angesäuerten Säurerückstands und des Abtrennens des zweiten Extrakts davon "bei einer verhältnismäßig niederen Temperatur, bei der ein klares homogenes zweites Extrakt erhalten wird, durchgeführt und das zweite Extrakt wird auf eine Temperatur erhitzt, bei der sich aus einer Lösungsmittelphase eine wäßrige Säurephase abscheidet.

Alternativ kann die Abtrennung einer Mischung von gereinigter Phosphor- und Schwefelsäure aus dem zweiten Extrakt durch Zugabe von Wasser zu letzterem durchgeführt werden.

Ganz allgemein kann festgestellt werden, daß die Abtrennung einer Mischung von gereinigter Phosphorsäure und Schwefelsäure aus dem zweiten Lösungsmittelextrakt auf ähnliche V/eise durchgeführt wird, wie die Abtrennung von gereinigter Phosphorsäure aus dem ersten Lösungsmittelextrakt.

Die auf diese Weise erhaltene Mischung von Phosphor- und Schwefelsäure kann beispielsweise zur Zersetzung von Phosphatgestein, Herstellung von Düngemitteln und dgl. verwendet werden.-

Durch diese zweite Verbesserung des Verfahrens gemäß dem Hauptpatent werden zusätzliche P_o0c-Anteile in industriell brauchbarer Form gewonnen.

Weiterhin wird eine Abänderung des Verfahrens gemäß dem Hauptpatent geschaffen, die auch auf jede der vorstehend beschriebenen Verbesserungen anwendbar ist. Diese Abänderung beruht auf der Tatsache, daß die in dem Hauptpatent definierten Lösungsmittel durch die weitere Eigenschaft charakterisiert sind, daß bei Zugabe einer verhältnismäßig geringen Wassermenge zu ihrer Phosphorsäurelösung, wie sie sich aus der Extraktion roher Phosphorsäure gemäß dem Hauptpatent ergibt, die gesamte Phosphorsäure in einer einzigen Stufe in Form einer wäßrigen Phosphorsäurelösung, deren H~PO,-Gehalt oberhalb dem Schwellenwert von 35 Gew.-S^ liegt, freigesetzt wird.

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Demgemäß wird eine Abänderung des Verfahrens zur Gewinnung von gereinigter Phosphorsäure, wie es in dem Hauptpatent "beschrieben ist, geschaffen, indem man technische Phosphorsäure der Extraktion mit einem organischen Lösungsmittel der in dem Hauptpatent beschriebenen Art unterwirft, das sich ergebende Η,ΡΟ,-haltige Lösungsmittelextrakt von dem Rest verbleibender technischer Phosphorsäure abtrennt, zu diesem Extrakt in einer Menge von 3 bis 20 Gew.-fo Wasser zugibt, ohne daß dabei die !Temperatur erhöht wird, so daß eine ZweiSchichtenphase erhalten wird, und die untere Phase, die eine wäßrige Lösung mit mindestens 35 Gew.-$ gereinigter Phosphorsäure darstellt, abtrennt.

Es ist ersichtlich, daß diese Abänderung von dem Verfahren des Hauptpatents durch die Art der Gewinnung der Phosphorsäure aus dem organischen Lösungsmittelextrakt unterschieden ist. Während gemäß dem Hauptpatent diese Gewinnung durch eine Erhöhung der Temperatur des Extraktes oberhalb jene, bei der die Extraktion durchgeführt wird, erzielt wird, erzeugt man gemäß der vorliegenden Abänderung eine Phasentrennung durch Zugabe von Wasser, wobei die Temperatur nicht gesteigert wird. Trotz der Tatsache, daß bei der Arbeitsweise gemäß dieser Abänderung die erzeugte gereinigte Säure etwas verdünnter ist als eine Säure, die aus derselben technischen Phosphorsäure mit demselben Lösungsmittel gemäß dem Hauptpatent erhalten wurde, gibt es Fälle, wo diese Abänderung deswegen bevorzugt wird, weil auf diese Weise weniger Erhitzen und Kühlen erforderlich ist.

Durch die Zugabe von Wasser zu dem organischen Lösungsmittelextrakt zur Abtrennung einer wäßrigen gereinigten Phosphorsäure gemäß der vorliegenden Abänderung wird die Mischung in der Regel um einige Grade, beispielsweise 7 bis 9^wö, abkühlen. Vorzugsweise wird dieses Abkühlen durch kontrollierte Wärmeanwendung kompensiert, um die Temperatur der Phasen praktisch auf dem gleichen Wert zu halten, wie sie das Extrakt vor der Wasserzugabe aufweist.

Gera|g_reiner Durchführungsform der vorstehenden Abänderung wird die/Erzeugung der gewünschten Phasentrennung erforderliche Was-

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- 6 sermenge in einem Ein-Stufen-Arbeitsgang zugegeben.

Gemäß einer anderen Durchführungsform der vorstehenden Abänderung wird die Wasserzugabe in zwei Stufen durchgeführt. In der ersten Stufe davon wird nur eine verhältnismäßig geringe Menge der insgesamt erforderlichen Viassermenge zugegeben, wobei eine· erste Fraktion an wäßriger Phosphorsäure erhalten wird, die die Haupt— menge der Verunreinigungen enthält, die durch das organische Lösungsmittel aus der technischen Ausgangs-Phosphorsäure mit extrahiert wurden. Diese erste Fraktion, die, obwohl unrein, viel reiner ist als die technische Ausgangs-Phosphorsäure, kann für verschiedene Zwecke verwendet oder recyclisiert v/erden. In der zweiten Stufe wird der Rest der insgesamt erforderlichen Wassermenge zu dem organischen Lösungsmittelextrakt zugegeben und auf diese Weise wird eine hochgereinigte wäßrige Phosphorsäure erhalten.

Auf ähnliche Weise kann Wasser in drei oder mehr Stufen zugegeben werden, wobei Phosphorsäuren von drei oder mehr Reinheitsgraden erhalten werden.

Gemäß einer weiteren Durchführungsform der vorstehenden Abänderung wird das organische Lösungsmittelextrakt zunächst im Gegen— strom mit Wasser oder einer wäßrigen Phosphorsäurelösung gewaschen und das so gereinigte Extrakt wird dann mit der erforderlichen Wassermenge vermischt. Die auf diese Weise erhaltene wäßrige Phosphorsäure besitzt einen hohen Reinheitsgrad. Gemäß dieser Durchführungsform kann das Gegenstromwaschen des Extrakts in zwei oder mehr Stufen durchgeführt werden.

Phosphorsäure aus Malverfahren enthält in der Regel Feststoffe, die suspendiert sind und sich beim Lagern langsam absetzen. JJiese Feststoffe stören nicht die Durchführung des Reinigungsverfahrens gemäß dem Hauptpatent und der vorliegenden Verbesserungen und Abänderungen, da sie in der wäßrigen Phase zurückgehalten werden. Diese Eigenschaft der unreine Säure enthaltenden wäßrigen Phase, Feststoffe zurückzuhalten, ist ein allgemein nüta'i.ches Merkmal des nachstehend beschriebenen Verfahrens:

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a) Verschiedene feste Verbindungen, mit denen die Beschickungssäure gesättigt wird; können "bei der Extraktion ausfallen, da ihr Lösliclilceitsprodukt überschritten wird. Dies ist besonders bei Gips, komplexen Fluorphosphaten oder dgl. der Fall. Diese Ausfällung wird nicht von der schonenden Arbeitsweise des Reinigungsverfahrens beeinflußt und sie ermöglicht eine weitere Verbesserung der restlichen Säure, indem die Verunreinigungen durch Zentrifugieren oder Absitzenlassen entfernt werden.

b) Siliciumdioxyd als feinvermahlener Quarz oder aktive Kieselerde oder aktiver Ton, bekannt als Zusätze, die zur Verbesserung der Farbe der nach einem Maßverfahren hergestellten Säure und/ oder zur Zurückhaltung von Fluoriden verwendet werden, können der nach einem Naßverfahren hergestellten Säure vor der Durchführung des Verfahrens zugesetzt v/erden, ohne daß dabei eine Beeinträchtigung der Arbeitsweise des Verfahrens erfolgt, wobei vielmehr eine Farbverbesserung und gesteigerte Reinheit der gereinigten Säure erzielt wird.

c) Im allgemeinen können verschiedene Reagentien, die zur Vereinigung mit Säureverunreinigungsbestandteilen oder für deren Ausfällung bekannt, sind, beispielsweise Aluminiumoxyd für Fluoride, Aktivkohle für organische Substanzen oder dgl., in wirksamer Weise zusammen mit dem vorliegenden Verfahren angewandt werden, indem sie der Beschickungssäure vor der Extraktion zugesetzt und zusammen mit der unreinen Säurefraktion in der wäßrigen Phase wieder abgezogen werden. Da die unreine Säurefraktion zur Herstellung von festen Düngemitteln, wie Tripelsuperphosphat, verwendet werden kann, ist ihre Anwesenheit nicht abträglich. Auf diese V/eise kann eine große Zahl von Reagentien, die zur Verbesserung der Qualität einer nach einem IJaP-verfahren hergestellten Säure bekannt sind, zusammen mit dem vorliegenden Verfahren ohne andere zusätzliche Kosten als die Kosten der Reagentien selbst verwendet werden.

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alciumhydroxyd. Dicalciumphosphat, Monocalciumphosphat und Phosphatgestein können im wesentlichen genau zur Ifeutralisierung der in dor Beschickungssäure vorhandenen freien Schwefelsäure zugegeben werden, um einen Oalciumsulfatniederschlag zu bilden; die erhaltene Aufschlämmung wird direkt verarbeitet, wobei alle erhaltenen festen Caleiumsalze in der wäßrigen Phase zurückgehalten werden und die aus der Lösungsmittelphase gewonnene reine Phsophorsäure praktisch frei von Schwefelsäure ist.

Die vorstehenden Verbesserungen und Abänderungen werden durch folgende Beispiele erläutert, ohne daß ihre Anwendung dadurch beschränkt ist.

Beispiel 1

Zu 1OOO g nach einem Faßverfahren hergestellten Phosphorsäure (50 $> PoOt) wurden 10 g konzentrierte H₉SO. (d = 1,84) gegeben, um ihren Säuregrad auf 0,73 $> H (Methylorange als Indikator) zu steigern. Die erhaltene Säure wurde mit 600 g Isopropyläther bei 5°0 10 Minuten gemischt und die Dispersion wurde in eine Lösungsmitteloberphase, die HgPO₄ gelöst enthielt, und in eine wäßrige Phosphorsäureunterphase, die ursprünglich in der Beschickung enthaltenen Verunreinigungen enthielt, abtrennengelassen.

Die Analyse der wäßrigen Phase war:

0,67 $ H⁺ (Methylorange als Indikator)

U $ P₂O₅

1,4 $> SO₄ (Verhältnis P₂O₅ZSO₄ - 31,4)

Die Analyse der Lösungsmittclphaoc war:

0,36 % H⁺ (Methylorange als Indikator)

26,3 % P₂O₅

0,33 % SO₄ (Verhältnis P₂O₅ZSO₄ - 79,5)

(Der Abtrennungsfaktor zwischen P₂O₅ und SO₄ betrug 2,52).

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Die Lösungsmittelphase wurde auf 3O⁰C erhitzt und während des Erhitzens wurden 40 g Wasser zugemischt, wodurch eine Phasentrennung erzielt wurde. Die Oberphase bestand aus dem Lösungsmittel und enthielt keine H^PO₄ mehr. 710 g wurden in der unteren Phase erhalten, die gereinigte Phosphorsäure mit einer Konzentration von 46 i° P₂O₁- darstellten, die Ausbeute betrug 65 $.

Beispiel 2

Die Zusammensetzung einer nach Entfernung der gereinigten Phosphor säur efrakt ion gemäß dem Hauptpatent erhaltenen Rückstandsfraktion war wie folgt:

P₂O₅ 37,8

Pe 3,3

Ca⁺⁺ 0,24

100 g dieses Rückstandes wurden mit 13 ml konzentrierter Schwefelsäure (d - 1,84) behandelt. Die daraus erhaltene Aufschlämmung enthielt 26,8 g H₂SO. und 50,5 g H₅PO₄. Diese Mischung wurde mit 140 ml Isopropylather bei 2⁰C zusammengebracht. Die*Lösungsmittel-, phase enthielt 30 g H₅PO₄ und 16,65 g H₂SO₄, der Rückstand ent- /' hielt nur 13,8 % P₃O₅.

Beispiel 3

920 g technische nach einem Naßverfahren hergestellte Phosphorsäure mit 54 1o P₃O₅ wurden mit 330 g gereinigter konzentrierter Phosphorsäure mit 95 $ H₅PO₄ (69 $ ^o®5 ~ ^er^^al^^en *^η einem früheren Versuch) vermischt, um 1250 g rohe Säure von 80,$ H₅PO- zu ergeben. Diese rohe Säure wurde dann bei 15⁰C mit 75$ g Isopropylather gemischt, was ein Temperaturanstieg auf 3ψΌ bewirkte. Die Mischung wiirde in zwei flüssige Phasenschichtjen abtrennen gelassen und die Phasen getrennt. Die wäßrige Usierphase betrug 530 g, die etwa 70 Gew.-$ H₅PO₄ sowie praktisch alle Verunreinigungen der ursprünglichen rohen Säure enthielten. Zu der Lösungsmittelphaae, die 1470 g bötrug und den Reav von 629 g H₅PO₄ ent-

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- ίο - .

hielt, wurden 150 g Wasser von derselben Temperatur wie das System (etwa 3O⁰O) gegeben; nach dem Mischen wurden die Phasen bei 2O⁰O·abtrennen gelassen. Die Oberphase bestand aus dem Lösungsmittel, was keine Η,,ΡΟ. mehr enthielt, während die Gesamtphosphorsäure in der wäßrigen Unterphase (629 g mit 70 $ ELPO.-Konzentration) vorlag. Diese gereinigte Phosphorsäure wurde auf 95 ?<> EUPO. ohne Abscheidung irgendwelcher .Feststoffe während der Konzentration konzentriert.

Beispiel 4

2300 g Isopropylätherextrakt, das 30,2 Gew.-^ gereinigter Phosphorsäure enthielt, würfen bei 30⁰C mit 32 g destilliertem Wasser versetzt, wobei 150 g wäßrige Phosphorsäure, die 69 Gew.-^ H^PO^, und 0,32 Gew.-$ Pe enthielt, sich am Boden abschieden. (Das vorhandene Eisen wurde als Reinheitsindikator aufgrund seiner größeren Extrahierbarkeit unter den kationischen Verunreinigungen des Systems verwendet. Bei Anwendung diejer Methode verrringerten sich jedoch sämtliche Verunreinigungen entsprechend.) Zu der oberen Phase wurden 228 g destilliertes Wasser bei derselben Temperatur wie der des Systems (30⁰C gegeben, wobei sich 1050 g gereinigter wäßriger Phosphorsäure, die 69 Gew.-^ H₅PO. und 0,02 Gew.-$ Pe enthielt, am Boden abschieden.

Beispiel 5

2000 g Isopropylätherextrakt (erhalten in einem früheren Versuch), .die 40 Gew.-$ ^-^a gereinigter Phosphorsäure und 0,015^ Pe enthielten, wurden in zwei Stufen mit 100 g recyclisierter gereinigter wäßriger Phosphorsäure, die 67 Gew.-$ H~PO, und 0,008 Gew.— is Pe enthielten» im Gegenstrom gewaschen.

Die erhaltene unreine wäßrige Phosphorsäure enthielt 0,2 Gew.-$ Pe und wurde zu der nach einem Naßverfahren hergestellten Phosphorsäure, die in dem Extraktionsschritt eingesetzt wurde, recyclisiert. Das erhaltene gereinigte Lösungsmittelextrakt enthielt nur 0,005 # Fe und ergab weiterhin eine gereinigte

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Phosphorsäure mit 0,008 $ Pe.

Beispiel 6

80 g Phosphorsäure (85,2 $ HJPO., d.h. mit einem Gehalt von 68 g H-PO. und 12 g H₂O) wurden hei 30⁰C mit 20 g n-Propylather gemischt, dann in zwei Schichten abscheiden gelassen und getrennt.

!Die untere wäßrige Schicht, die 24-,2 g H-PO. und 5,5 g H₂O zusammen mit praktisch sämtlichen metallischen Verunreinigungen enthielt, wurde entfernt und war für Zwecke geeignet, wo hohe Reinheit nicht wesentlich ist. Sie enthielt 0,4 g Äther, der durch Abdampfen entfernt werden kann.

Die obere organische Schicht, die 44,1 g H₅PO₄, 6,0 g H₂O und 19,6 g Äther enthielt, wurde (noch bei 30⁰C) mit 14,85 g Wasser vermischt, dann in Schichten abscheiden gelassen und getrennt. Die obere Schicht bestand aus praktisch reinem Äther, der zur weiteren Extraktion recyclisiert werden kann. Die untere Schicht bestand aus 44,1 g Η,ΡΟ. und 20,8 g H₂C, das sind 64,9 g Phosphorsäurelösung mit einer Konzentration von 67,9 1° H,PO\. Sie enthielt eine geringe Spur von Äther, der durch Abdampfen entfernt werden kann.

Beispiel 7

63,5 g Phosphorsäure (79,3 i° Η,ΡΟ,, das ist ein Gehalt von 50,2 g H-PO. und 13,2 g H₉O) wurden mit 36,5 g n-Propyläther bei

5 C gemischt, dann zu Schichten abscheiden gelassen und getrennt.

Die untere wäßrige Schicht, die 25,1 g H^PO₄ und 10,2 g H₂O zu sammen mit praktisch sämtlichen metallischen Verunreinigungen enthielt, wurde entfernt und war für Zwecke geeignet, wo hohe Reinheit nicht wesentlich ist. Sie enthielt eine geringe Spur Äthe:c, der durch Abdampfen entfernt werden kann.

Die obere organische Schicht, die 25,1 g H₃PO₄, 2,9 g H₂O und 36,5 g Äther enthielt, wurde mit 9,7 g H₂O gemischt und die Mi schung bei 5⁰C gehalten, -zur Schichtbildung stehengelassen und

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getrennt. Die obere Schicht bestand aus 36,5 g Äther, 0,4 g ELPO^, und 0,1 g HpO. Sie kann zur weiteren Extraktion recyclisiert werden. Die untere Schicht bestand aus 24,7 g H₃PO₄ und 12,5 g H₂O, das sind 37,2 g Phosphorsäurelösung mit einer Konzentration von 66,4 i° H₃PO₄, im wesentlichen frei von metallischen Verunreinigungen. Sie enthielt eine geringe Spur von Äther, die durch Abdampfen entfernt werden kann.

Beispiel 8

47,14 g Phosphorsäure (85,8 # H₅PO., d.i. ein Gehalt von 40,8 g H₃PO. und 6,66 g H₂O) wurden mit 53 g n-Butyläther bei 15⁰C gemischt, dann zur Schichtbildung stehen gelassen und getrennt.

Die untere wäßrige Schicht, die 15,68 g H₅PO₄ und 4,50 g H₂O zusammen mit praktisch sämtlichen metallischen Verunreinigungen enthielt, wurde entfernt und war für Zwecke geeignet, wo hohe Reinheit nicht wesentlich ist. Sie enthielt eine geringe Spur Äther, die durch Abdampfen entfernt werden kann.

Die obere organische Schicht, die 24,8 g H₃PO₄, 2,16 g HpO und 53 g Äther enthielt, wurde (noch bei 15⁰C) mit 7,56-g Wasser vermischt, dann zur Schichtbildung stehen gelassen und getrennt.

Die obere Schicht bestand aus praktisch reinem Äther, der nur 0,75 g H₃PO. enthielt; sie kann zur weiteren Extraktion reeyclisiert werden. Die untere Schicht bestand aus 25,05 g H₃PO. und 9,72 g H₂O, das sind 31,77 g Phosphorsäure mit einer Konzentration von 75,7 io H₃PO₄, im wesentlichen frei von metallischen Verunreinigungen. Sie enthielt eine geringe Spur Äther, die durch Abdampfen entfernt werden kann.

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Claims (13)

Pat ent ansprüche

1. Verfahren zur Gewinnung gereinigter und gegebenenfalls stärker konzentrierter Phosphorsäure aus technischer Phosphorsäure gemäß

dem Patent (Patentanmeldung I 27 803 IVa/12i), dadurch

gekennzeichnet, daß in die wäßrige rohe Säure in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.-$ Schwefelsäure eingeführt wird.

2. Verfahren zur Gewinnung gereinigter und gegebenenfalls stärker konzentrierter Phosphorsäure aus technischer Phosphorsäure gemäß

dem Patent (Patentanmeldung I 27 803 IVa/i2i), dadurch

gekennzeichnet, daß man die technische Phosphorsäure zunächst gemäß dem Hauptpatent extrahiert, den nach Abtrennung des Lösungsmittelextraktes zurückbleibenden Säurerest durch Zugabe von Schwefelsäure in einer Menge von 30 bis 100 Gew.-# ansäuert, die sich ergebende Mischung einer erneuten Extraktion mit einem organischen Lösungsmittel der in dem Hauptpatent definierten Art unterwirft und eine Mischung von gereinigter Phosphor- und Schwefelsäure aus dem sich ergebenden zweiten Extrakt gewinnt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsgänge des Extrahierens der technischen Phosphorsäure und Abtrennens des Extrakts von der restlichen Säure bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur, bei der ein klares homogenes Extrakt erhalten wird, durchgeführt werden und dieses Extrakt auf eine Temperatur erhitzt wird, bei der sich eine Säurephase von einer Lösungsmittelphase abtrennt.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsgänge des erneuten JSxtranierens der angesäuerten restlichen Säure und Abtrennens des Extrakts davon bei einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur, bei der ein klares homogenes zweites Extrakt erhalten wird, durchgeführt wird und dieses zweite Extrakt auf eine Temperatur erhitzt wird, bei der sich eine wäßrige Säurephase von olner Lösungsmittelphase abtrennt.

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5. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Mischung von gereinigter Phosphorsäure and Schwefelsäure von dem zweiten organischen Lösungsmittelextrakt durch Zugabe von Wasser zu letzteren getrennt wird.

6. Abänderung des Verfahrens zur Gewinnung von gereinigter und gegebenenfalls stärker konzentrierter Phosphorsäure gemäß Patent (Patentanmeldung I 27 803 IVa/i2i), dadurch gekennzeichnet, daß man technische Phosphorsäure der Extraktion mit einem organischen Lösungsmittel der in dem Hauptpatent definierten Art unterwirft, das sich ergebende Η,ΡΟ.-haltige Lösungsmittelextrakt von der verbleibenden technischen Phosphorsäure trennt, zu dem Extrakt in einer Menge von 3 bis 20 Gew.-$ Wasser gibt, ohne daß dabei die Temperatur erhöht wird, um eine Schichtbildung in zwei Phasen zu erzielen, und die untere Phase abtrennt, die eine wäßrige Lösung'mit mindestens 35 Gew.-fo gereinigter Phosphorsäure ist.

7. Abänderung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine kontrollierte Wärmemenge angewandt wird, um die Temperatur der Phasen praktisch auf dem Wert zu halten, wie sie da*s Extrakt vor der Wasserzugabe aufwies.

8. Abänderung gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die erforderliche Wassermenge in einer Ein-Stufen-Arbeitsweise zugegeben wird.

9. Abänderung gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erforderliche Wassermenge in zwei oder mehr Stufen zugegeben wird, wobei in der ersten dieser Stufen nur eine verhältnismäßig geringe Menge der insgesamt erforderlichen Wassermenge zugegeben wird, um dadurch eine Fraktion von wäßriger Phosphorsäure mit der Hauptmenge an Verunreinigungen, wie sie in dem Extrakt vorhanden waren, zu erzeugen, wonach diese Fraktion entfernt wird, und in der oder den weiteren Stufen der Rest der insgesamt erforderlichen Wassermenge zu dem organischen Lösungsmittelextrakt gegeben wird.

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10. Abänderung gemäß Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Lösungemittelextrakt zuerst im Gegenstrom mit Yfasser oder einer wäßrigen Phosphorsäurelösung gewaschen wird und das so gereinigte Extrakt dann mit der erforderlichen Wassermenge vermischt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß eine der Abänderungen der Ansprüche 6 bis 10 hierauf angewandt vdrd *

12. Gereinigte Phosphorsäure, hergestellt nach einem Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche.

13. Mischung von gereinigter Phosphorsäure und Schwefelsäure, erhalten nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 2 bis 5.

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