DE1767503B2 - Verfahren zur Herstellung von Phosphorsäure - Google Patents

Description

Buoridgehalt des Rohphosphats in Gewichtsprozent sind.

Bei Verwendung von Phosphatgestein gibt das Verhältnis des Alkalibestandteils (M₀O) die Gesamtmenge der in dem Ausgangsphosphätgestein enthaltenen Alkalibestandteile und des zu dem System zugesetzten Alkalisalzes an, und das Verhältnis an amorpher Kieselsäure (SiO₂) stellt die Gesamtmenge der amorphen in dem Ausgangsphosphatgestein enthaltenen und der später zu dem System zugesetzten Kieselsäure. Die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung erhaltenen Klinker stellen vollständig feste, nicht zerfallene kleine Massen dar.

Im Rahmen der Erfindung wurden bei den Untersuchungen zur Überwindung der Nachteile der üblichen Herstellungsverfahren von Phosphorsäure die folgenden interessanten Feststellungen gemacht: Das Reaktiousgemisch von Calciumphosphat oder Phosphatgestein und Schwefelsäure zerfällt leicht in Wasser oder wäßriger Säure während der Extraktion der enthaltenen Phosphorsäure in feinzerteilten Gips, selbst wenn das Gemisch zu einem körnchenförmigen Feststoff vorhergehend geformt wurde. Wenn hingegen vor oder gleichzeitig mit dem Vermischen des CaI-ciumphosphats oder Phosphatgesteins mit Schwefelsäure ein Alkalisalz, wie z. B. Natriumchlorid, und; oder amorphe Kieselsäure zu dem System zugegeben wird und das erhaltene Gemisch zu festen Massen durch Erhitzen auf 100 bis 300^c C geformt wird, zerfallen diese kleinen Massen in Wasser oder wäßriger Säure nicht, sondern behalten ihre ursprüngliche Form bei. Dies ist eine tatsächlich völlig unerwartete Erscheinung.

Entsprechend der Erfindung werden die Rohphosphate zuerst durch Trocken- oder Naßvermahlen pulverisiert. Für ein inniges Vermischen derselben mit Schwefelsäure und Alkalisalk: und/oder amorpher Kieselsäure erhäh das Gestein vorzugsweise eine Körnungsgröße, so daß nicht weniger als 80° ο des gemahlenen Gesteins durch ein Sieb mit einer Maschengröße von 74 Mikron (200 mesh; gehen.

Gemäß der Erfindung wird ein Alkalisalz und/oder amorphe Kieselsäure dem vorstehend geschilderten Calciumphosphat oder Phosphatgestein als Zerfal!- verhinderungsmittel zugesetzt. Als Alkalisalze können die verschieden·^en Salze, wie Halogenide, Sulfate, Nitrate, Carbonate. Phosphate, Hydroxyde, Oxyde, Sulfide, Silikate u. dgl. von Lithium, Natrium oder Kalium verwendet werden. Es können z. B. auch Alkalisalze von Carbonsäuren mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, die mit Schwefelsäure unter Bildung des Sulfats des Alkalimetall reagieren können, beispielsweise Natriumacetat, Natriumeitrat, Kaliumoxalat υ dgl., verwendet werden.

Als amorphe Kieselsäure seien Hydrogele und Xerogclc des SiliciumJioxyds und amorphe AIuminiumoxyd-Siliciumdioxyde, Calciumoxyd-Siliciumdioxyde und Magnesiumoxyd-Siliciumdioxyde aufge-•ihit.

Die vorstehenden Alkalisake oder amorphen Kie-■elsäuren können einzeln oder in Kombination verwendet werden. Die geeigneten zuzusetzenden Mcn-6η dieser zerfallsverhindcrnden oder verbackenden ittel variieren beträchtlich, was auch von der Zu-Itmmensetzung des spezifisch eingesetzten Rohphosfchats abhängt. Allgemein jedoch wird es bevorzugt, Ulis ein Alkalisalz allein verwendet wird, dieses Salz In solcher Menge zuzugeben, daß nicht weniger als 0,8%, insbesondere 1% oder mehr, des Alkalibestandteils in Form des Oxyds (M₂O), bezogen auf das Trockengewicht von Calciumphosphat oder Phosphatgestein, in dem System enthalten ist, wie sich aus

S der vorstehenden Formel ergibt. Auch wenn eine amorphe Kieselsäure allein verwendet wird, wird es bevorzugt, nicht weniger als 5,2%, insbesondere 6% oder mehr, an amorpher Kieselsäure als SiO₂, bezogen auf das Trockengewicht von Calciumphosphat

ίο oder Phosphatgestein, zuzusetzen.

Andererseits muß die Menge des Zerfallsverhinderungsmittels ausreichend sein, um den Zerfall der Masse des Reaktionsgemisches aus Phosphatgestein und Schwefelsäure in Wasser oder wäßriger Säurelösung zu verhindern, und schwankt beträchtlich, was von dem Gehalt an Fluor, amorpher Kieselsäure und Alkalibestandteil des» spezifischen Phosphatgesteins abhängig ist.

Im Rahmen der Erfindung wurde dabei folgende interessante Tatsache festgestellt: Falls 2 Gewichtsprozent Natriumchlorid zu einem äußerst reinen Calciumphosphat (Reagens) zugegeben werden und auch eine der Menge Calcium äquivalente Menge Schwefelsäure dem zu vermischenden System zugegeben wird, die Masse erhitzt, getrocknet und zu Klinker geformt wird, diese nicht zerfallen, wenn sie in Wasser gegeben werden. Falls jedoch das äußerst reine Calciumphosphat (Reagens) mit 2 Gewichtsprozent Natriumchlorid, einer der Menge Calcium äquivalenten Menge Schwefelsäure und 2 Gewichtsprozent CaF₂ vermischt wird, erhitzt und zu Klinker geformt wird, wird ein Zerfall der Massen in Wasser beobachtet. Überraschenderweise läßt sich dieser Zerfall vollständig verhindern, wenn 2 Gewichtsprozent, bezogen auf Calciumphosphat, an Natriumchlorid oder Silicagel zusätzlich dem System als zusätzliches zerfallsverhinderndes Mittel zugegeben wird und sich daran das Erhitzen anschließt.

Alkalisalz und oder amorphe Kieselsäure werden

zu dem Rohphosphat entweder vor oder gleichzeitig mit der Zugabe der Schwefelsäure zugesetzt Es ist nuch mißlich, das Zerfallsverhinderungsmittel dem Phosphatgestein vor dessen Vermahlung zuzugeben, so daß das Vermählen des Gesteins und das Vermischen desselben mit dem ZerfaiKverhinderungsmittel gleichzeitig durchgeführt werden kann.

Entsprechend der Erfindung ist die Anwendung eines Alkalihalogenides, wie z. B. Natriumchlorid, besonders zur Herstellung von praktisch reiner Phosphorsäure. d. h. ein Produkt mit niedrigem Eisengehalt, geeignet. Beispielsweise kann ein sehr erheblicher Anteil des Eisengehaltes, beispielsweise bis zu 80" 0, im Phosphatgestein durch Vermischen des Gesteins mit 0.2 bis 10° 0 eines Alkalihalogenids, bezogen auf das Trockengewicht des Ersteren. und Erhitzen des Gemisches auf 300 bis 1100 C entfernt werden. Hinsichtlich der Entfernung des Eisengehaltes aus Phosphatgesteinen können Halogenide von Erdalkalimetallen, Aluminium oder Zink gleiche Ergebnisse. wie Alkalihalogenide, erbringen.

Entsprechend der Erfindung ist die dem Rohphosphat zuzusetzende Menge an Schwefelsäure bevor/ugt mindestens äquivalent zu den gesamten in dem System vorliegenden Metallbestandtcilen einschließlich des Calciumgehaltes des Rohphosphats und des Alkaligehaltes des Zerfallsverllinderungsmittels, damit eine bessere Phosphorsäuregewinnung erreicht wird. Die Anwendung einer übermäßig größeren Menge als

der äquivalenten Menge an Schwefelsäure ist normalerweise nachteilig, da hierdurch eine beträchtliche Menge an freier Schwefelsäure in der gewonnenen Phosphorsäure eingemischt wird. Alis diesem Grund ist es günstig, 0,8 bis 1,2 Äquivalent-;, besonders 0,95 bis 1,1 Äquivalente Schwefelsäure, bezogen auf die gesamten in dem System vorhandenen Metallbestridteile einschließlich des Calciumgehaltes des Rohphosphats und des Metallbestandteils des Zerfaüsverhinderungsmittels, zuzusetzen. Die Schwefelsäure kanu als wäßrige Lösung zugegeben werden, oder sie kann wasserfrei, beispielsweise als rauchende Schwefelsäure, verwendet werden.

Schwefelsäure und Rohphosphat werden mittels Rührvorrichtung vermischt. Die Arbeitsbedingungen sind so gewählt, daß das Reaktionsgemisch aus Rohphosphat Zerfallsverhinderungsmittel und Schwefelsäure schließlich eine nichtzerfallende, vollständig feste kleinteilige Masse wird. Wenn ζ. Β. eine große Menge an verdünnter Schwefelsäure verwendet wird, ist ein langer Zeitraum zum Abdampfen des Wassergehaltes erforderlich. Somit ist es günstig, das Verhältnis der Schwefelsäure als Flüssigkeit zu Calciumphosphat oder Phosphatgestein so zu wählen, daß das erhaltene Reaktionsgemisch ein pastöses oder plastisches Aussehen hat. Dadurch läßt sich ein inniges Vermischen und ein leichtes Formen des Gemisches zu vollständig festen kleinen Massen leicht erreichen. Das optimal« Verhältnis zu diesem Zweck liegt im allgemeinen im Bereich von 60 bis 150 Gewichtsteilen Schwefelsaure oder deren wäßriger Lösung auf 100 Gewichtsteile Phosphatgestein.

Beim Vermischen von Phosphatgestein, Zerfallsverhinderungsmittel und Schwefelsäure findet eine heftige Umsetzung statt, und der in dem Gestein enthaltene Fluorgehalt wird als Gas freigegeben. Nachdem sich die Freisetzuagsgeschwindigkeit des Fluorgehaltes erniedrigt hat, wird das Reaktionsgemisch zu Klinker geformt.

Beispielsweise werden, falls das Reaktionsgemisch aus Calciumphosphat oder Phosphatgestein. Zerfallsverhinderungsmittel und Schwefelsäure als feuchte, plastische Masse erhalten wird, die selbst eine erheblich große Formbeibehaltungskraft besitzt, derartige Massen ohne weitere Bearbeitung auf beispielsweise 100 bis 300° C erhitzt und in feste, nichtzerfallende kleine Massen überführt, die natürlich weiterhin zermahlen werden könne», falls es erforderlich ist.

Das feuchte, plastische Reaktionsgemisch kann auch 1. in Stabform durch einun Extruder extrudiert werden und erforderlichenfalls zu den geeigneten Längen geschnitten werden, oder 2. zu geeigneten Gestalten, wie z. B. Flocken. Säulen, Scheiben, Tabletten oder Kiigelchen, mit Formungsmaschine geformt werden.

Entsprechend der Erfindung wird das Reaktionsgemisch auf 100 bis 300 C. insbesondere 120 bis 250 C. zur Herstellung der Klinker erhitzt. Wenn das Erhitzen unterhalb 100⁰C ausgeführt wird, zeigen die erhaltenen Klinker eine Neigung zum Zerfall, und um diesen zu verhüten, muß das Gemisch bei solchen Temperaturen während äußerst langer Zeiträume erhitzt werden. Bei diesem Verfahren wird weiterhin die Entfernung des verbliebenen Fluorbestandteils aus dem Reaktionsgemisch schwierig. Wenn andererseits das Reaktionsgemisch auf Temperaturen oberhalb 300^c C erhitzt wird, zeigt die Ausbeute an der aus den Klinkern durch Extraktion gewonnenen Phosphorsäure einen abrupten Abfall. Der Heizzeitraum hängt von der Erhitzungstemperatur ab, liegt jedoch normalerweise zwischen 10 Minuten und 50 Stunden, insbesondere 0,5 bis 50 Stunden. Durch diese Heizbehandlung wird die Umsetzung der Schwefelsäure und des Calciumbestandteils des Ausgangsmaterials für die Phosphorsäure in dem Gemisch beendet.
Die Klinker haben vorzugsweise Korngrößen von

ίο normalerweise 0,5 bis 50 mm Durchmesser. Wenn das Gemisch aus Phosphatgestein, Schwefelsäure und Zerfallsverhinderungsmittel erhitzt und in die vollständig festen nichtzerfallenden kleinen Massen überführt wird, wird eine große Anzahl von verbindenden

Poren in den Massen auf Grund des Entweichens des gasförmigen Fluorbestandteils gebildet. Dies stellt einen weiteren Vorteil der Erfindung dar, da die Extraktion der Phosphorsäure selbst dann leicht ist, wenn die Massen des Reaktionsprodukts aus Phosphatgestein und Schwefelsäure eine relativ große Korngröße, beispielsweise 30 mm Durchmesser, besitzen. Jedoch ist es ungünstig, wenn der Korndurchmesser 50 mm übersteigt, da in diesem Fall ein beträchtlich langer Zeitraum zur Extraktion der Phosphorsäure erforderlich ist.

Anschließend wird dann die gewünschte Phosphorsäure aus den Klinkern mittels bekannter Feststoff-Flüssigkeits-Extraktionsverfahren gewonnen, und zwar unter Verwendung von Wasser oder wäßriger Phosphorsäurelösung als Extraktionsmedien. Auch ist es möglich, eine hochkonzentrierte wäßrige Phosphorsäurelösung mit hohen Gewinnungsverhältnissen zu erhalten indem die Klinker zuerst mit einer hochkonzentrierten Phosphorsäurelösung und dann mit wäßrigen Phosphorsäurelösungen von stets niedrigeren Kon7entrationen und schließlich mit Wasser in Berührung gebracht werde.

Entsprechend der Erfindung zerfallen die Klinker während des Extraktionsarbeitsganges nicht. Dadurch läßt sich die Extraktion der Phosphorsäure und die Abtrennung des Extraktes von dem Nebenprodukt Gips ohne Störungen, wie Verstopfung des Filters, durchführen, selbst wenn nur eine geringe Menge an Extraktionsiiiedium verwendet wird.

Da weiterhin erfindungsgemäß die Umsetzung der Schwefelsäure mit dem Calciumphosphat oder Phosphatgestein bereits in einer der Extraktion vorhergehenden Stufe beendet ist, ist bei der Extraktion der Phosphorsäure keine hohe Temperatur erforderlich.

Dadurch wird eine Extraktion bei relativ niedriger Temperatur möglich, wodurch das Problem der Korrosion des Extraktionsgefäßes wesentlich verringert wird. Falls wäßrige Phosphorsäure als Extraktionsmedium verwendet wird, ist es möglich, eine wäßrige Phosphorsäure mit 8O°/oiger oder höherer H₃PO₁-Konzentration zu erhalten. Somit ermöglicht die Erfindung die Gewinnung einer Phosphorsäure mit 80° niger oder höherer Konzentration in Ausbeuten bis hinauf zu 99° 0. indem die kleinen Massen des Reaktionsgemisches mit Wasser im Gegenstrom unter Durchführung einer mehrstufigen Extraktion in Berührung gebracht werden. Die Tatsache der Herstellung derartig hochkonzentrierter Phosphorsäuren ist tatsächlich im Hinblick darauf völlig überraschend, daß bei den üblichen Naßverfahren die erreichbare Konzentration im günstigsten Fall etwa 47"Ai beträft.

Da die entsprechend dem vorliegenden Verfahren

erhaltene Phosphorsäure ganz allgemein den üblichen

7 8

Produkten des Naßverfahrens hinsichtlich Konzen- und 40 cm Höhe verwendet, das im unteren Teil eine

tration und Reinheit überlegen ist, kann diese direkt perforierte Platte zur Aufnahme der Klinker hatte,

zu Industriezwecken verwendet werden. Es ist natür- Unterhalb dieser Platte war ein Auslaß für die Ex-

lich möglich, aus der Phosphorsäure die freien Sulfat- traktionsflüssigkeit vorhanden, so daß die Extrak-

reste, in Lösung gegangene Kieselsäure und andere 5 tionsflüssigkeit in gleicher Menge zu der Menge,

Verunreinigungen noch nach bekannten Verfahren zu wie das Extraktionsmedium im oberen Teil des Tur-

entfernen und weiterhin das Produkt entsprechend mes eingegossen wurde, von dem Auslaß mittels

den jeweiligen Bedarfszwecken zu konzentrieren oder Siphon abgezogen werden konnte,

zu verdünnen. In diesem Extraktionsturm wurden die Klinker

Die nachfolgenden Beispiele dienen zur weiteren io eingetaucht in Wasser von Raumtemperatur, wäh-

Erläuterung der Erfindung. rend etwa 3 Stunden belassen, so daß die Phosphorsäure Lq das Wasser eluiert wurde. Unmittelbar an-

Beispiel 1 schließend wurde das Wasser als Verdrängungs-

A Klinkerherstellunß extraktionsmedium in den Turm von der Oberseite

15 in einer Menge von 100 ml/Stunde eingetropft. Da-

Ein Rohphosphat aus Marokko wurde zu solcher bei wurde 1 1 Rohphosphorsäurelösung mit einem Größe vermählen, daß die gesamten Körner durch ein spezifischen Gewicht von 1,26 aus den Klinkern geSieb mit einer Maschengröße von 74 Mikron wonnen, der 42,0 % Phosphorsäure (als H₈PO₄) und (200 mesh) gingen. Die Zusammensetzung des ge- jeweils nicht mehr als 1⁰O an Verunreinigungen des mahlenen Gesteins war folgende, wobei die Analysen- so Ausgangsphosphatgesteins, d. h. Eisen, Aluminium, werte in Gewichtsprozent angegeben sind: Magnesium, Calcium Alkalimetalle und unlösliche \y_asser j j3 Kieselsäure sowie Spuren des in dem Gestein vor-

PQ 3C62 handenen organischen Materials enthielt. Da der

QaO 52'89 L'ntei-schied zwischen dem spezifischen Gewicht der

IyJ O Q*2g 25 Extraktionsflüssigkeit und dem Wasser, welches als

p_e O q'^7 Exiraktioiislösungsmittrl vervvc.idet wurde, bei der

Al\j³ 0 62 vorsiehenden Extraktion groß war, wurde die Urenz-

j^gfr) j'^5 fläche der beiden Phasen kaum gestört. Dadurch

jr Q q'j5 wurde eine höhere Konzentration der Phosphorsäure

p.² ^2Q 30 in einem Verhältnis von etwa 83¹Vo bezüglich des

g Q^ PjC)_x in dem Ausjiangsphosphatgestein gewonnen

SjQ 3^?26 Die Extraktion wurde kontinuierlich in de.

^: ' gleichen Weise, wie vorstehend, unter Verwendung

Zu 1 kg des feinzerteilten Phosphatgesteins wur- von Wasser als Extraktionsmedium in einer Menge den 40 g Natriumchlorid als Zerfallsverhinderungs- 35 von 100 ml/Stunde durchgeführt und 1 Liter einer mittel zugesetzt und trocken gründlich vermischt. rohen Phosphorsäurelösung von niedriger Konzen-Zu dem erhaltenen Gemisch wurde dann 1kg tration mit einem Phosphorsäuregehalt von 8,0"0 98°/oiger Schwefelsäure, was etwa dem Äquivalent (als H₈PO₄) und einem spezifischen Gewicht von des CaO-Gehalts des Gesteins enfr räch, auf einmal 1,04 gewonnen. Die Lösung ist brauchbar als Extrakunter Rühren zugesetzt. Es fanu unmittelbar eine 40 tionslösungsmittei iür die kleinen, in der vorstehenheftige exotherme Umsetzung statt, während der der den Stufe A gebildeten Klinker. Wenn der Phosphorgrößte Teil des Fluorgehaits des Gesteins verfluch- gehalt der hochkonzentrierten und niedrigkonzentigt wurde. Auf Grund der Verflüchtigung dehnte trierten rohen Phosphorsäurelösungen vereinigt wird, sich das Reaktionsprodukt auf das 2- bis 3fache des betrug die Gewinnung etwa 99 ° 0.
ursprünglichen Volumens aus und haite das Aus- « Dann wurden die verbliebenen Klinker im Extraksehen eines Krapfens. Der Krapfen wurde auf ge- tionsturm mit Wasser in gleicher Weise gewaschen, eignete Größe gebrochen und die Masse dann in eine Der als Rückstand verbliebene wasserfreie Gips Eisendrehtrommel von 40 cm Durchmesser und wurde einer quantitativen Analyse zur Bestimmung 30 cm Länge gebracht. Die Trommel war mit Ein- des Gehalts an CaO und P„O, unterzogen. Der Gcrichtungen zum inneren Erhitzen ausgestattet. Die 50 halt betrug: CaO 40,81% und"p„O_s 0,27 ⁰Zo. bezogen Masse wurde in der Trommel während 1 Stunde er- auf Trockenmaterial. Das Umsetzungsverhältnis des hitzt, wobei der Innenraum bei 180° C gehalten Ausgangsphosphatgesteins wurde als Verhältnis an wurde und die Trommel mit 30 Umdrehungen/Mi- verbliebenem P„O_S zu der Menge im Ausgangsgestein nute gedreht wurde. Vor dem Erhitzen wurde das berechnet. Hierbei wurde ein Wert von etwa 99% Reaktionsprodukt weiterhin in kleine Massen von 55 erhalten, was vollständig dem Gewinnungsverhältnis etwa 5 mm bis 1 mm Durchmesser unterteilt, die in bei der Extraktion entspricht.

brüchige, schotterartige Klinker überführt wurden. Der wasserfreie Gips wurde in üblicher Weise um-

Es wurde festgestellt, daß diese Klinker in Wasser kristallisiert und in kristallinen Gips überführt,
nicht zerfielen.

B. Extraktion der Phosphorsäure aus den Klinkern ° Beispiel 2

Die Klinker wurden in einen Extraktionsturm ge- In diesem Beispiel ist die Herstellung von Phosschüttet, der mit 11 Wasser gefüllt war. Anschließend phorsäure aus Phosphatgesteinen verschiedener Herwurde die Extraktion und Gewinnung der Phosphor- künfte und auch aus Gesteinen, die vorhergehend gesäure unter Verwendung von Wasser als Extraktions- 65 reinigt worden waren, beschrieben,
medium durchgeführt. Acht Arten von Phosphatgesteinen aus Nord-Ais Extraktionsturm wurde ein säulenförmiges, Carolina, Taiba, Togo, den westlichen Vereinigten hartes Polyvinylchloridrohr von 7 cm Durchmesser Staaten, Makatea, Marokko, Kola UdSSR und FIo-

9 10

rida wurden jeweils auf Größen gemahlen, daß die Die Hauptbestandteile der Gesteine sind in Tagesamten Körner durch ein Sieb mit Maschenöffnun- belle I angegeben.

gen von 74 Mikron (200 mesh) gingen. Natriumchlorid und in einigen Fällen amorphe Als Reinigungsvorbehandlung wurde ein magne- Kieselsäure (feinzerteiltes Silicagel) wurden zu den tisches Abtrennverfahren, insbesondere zum Zweck 5 gepulverten Gesteinen als Zerfallsverhinderungsmittel der Entfernung der Eisenbestandteile, angewandt. Die in den in Tabelle I angegebenen Mengen zugesetzt Gesteine von "Florida, Kola. UdSSR. Makatea und und die Massen gründlich vermischt.
Taiba wurden auf solche Größe gemahlen, daß die Dann wurde 98°oige Schwefelsäure in einer Menge gesamten Körner durch ein Sieb mit einer Maschen- die dem Äquivalent an CaO in jedem Gestein entgröße von 58 Mikron (300 mesh) gingen, und wurden io sprach, zu jedem Gemisch in der bei Stufe A des Beijeweils in Wasser zu Suspensionen mit einer IConzen- spiels 1 beschriebenen Weise zugesetzt und die Retration von 5°/« aufgeschlämmt. In jede Suspension aktionsgemische bei 200~C während 1 Stunde in wurde ein Elektromagnet (Leistung: 200 W) mit Drehtrommeln gehalten und in Klinker überführt,
einer magnetischen Stromdichte von etwa 1000 Gauß Dann wurde die Phosphorsäure aus den Klinkern eingesetzt. Dadurch wurden die Eisenteilcr en vom 15 in der bei Stufe B des Beispiels 1 geschilderten Weise ■»-Typ im Gestein mit dem Magneten entfernt, wäh- gewonnen. Das Gewinnungsverhältnis bei jedem rend die Suspensionen gerührt wurden. Nach Abfil- Versuch, berechnet wie bei B in Beispiel Ϊ, ist ebentrieren des Wassers wurden die verbliebenen Pulver falls in Tabelle I enthalten.

getrocknet und als Ausgangsmaterialien für das vor- Aus der Tabelle ergibt es sich, daß unabhängig

liegende Verfahren verwendet. In diesen Fäl'en wur- 20 vom Herkunftsort des Ausgangsphosphatgesteins

den folgende Eisenentfernungen erhalten, bezogen oder einer Vorbehandlung vollständig feste Klinker

auf den gesamten Eisengehalt des ursprünglichen erhalten werden können, wenn die bestimmten Men-

Gesteins: gen des Zerfallsverhinderungsmittels zugegeben wer-

Florida 71 ¹J* 0 ^^as System mit Schwefelsäure umgesetzt und

.„__ 01 10 ²⁵ ^^as R^eaktionsprodukt erhitzt wird und diese Klinket

Kola (c_SR) 81.1 0 _{jn W}asser wahrend der anschließenden Extraktion

Makatea 38,0° 0 nicht zerfallen und infolgedessen Phosphorsäure ir

Taiba 58.3° 0 hoher Ausbeute hergestellt werden kann.

Tabelle I

Herkunftsort

Ausgangsphorph atgestein

Hauptbeslandteile (⁰O) P₂O; j CaO j R-O₅*) JM₅O**)! ^SiO-

Zerfallsverhinderungsmittel

Alkalisalz

amorphe
Kieselsäure

Gewinnungsverhältriis

der

Phosphorsäure

Eiseneehalt

der

gewonnenen

Phosphor-

saure

Fe-O,

PoO; 100

Nordcarolina 32.60 52.56 1.33 1..2S I 2.97 ! 3.59 NaCl 4 0 97 i 1 2

Taiba 37.05 51.41 2.44 0.7S 3.00 ! 4.24 NaCi 5 2 97 2 1

Taiba 36.42 50.53 1.42 0.76 3.23 4.30 NaCl 5 2 98 0.002

(vorbehandelt)

Togo 36,27 52.01 1.70 1.50 3.30 4.29 NaQ 4 1 97 0.90

Western US. .. 31,24 47.03 2.66 1,09 9.43 3.29 NaCl 3 1 97 -i 4

Makatea 37.14 53.43 1.48 0,54 2.20 5.12 NaCl 3 6 97 0 55

Makatea 37.14 53.43 1.48 0.54 2.20 5.12 KCl 3 6 97 0 60

Makatea 37.10 53.24 1,35 0.52 2.40 5.01 NaQ 3 6 9S 0.003

(vorbehandelt)

Marokko .... 36.62 52.89 0.68 1.30 3.26 4.29 NaCT 2 0 99 OSO

Marokko .... 36.62 52.89 0.68 1.30 3.26 4.29 0 5 i 99 1.1

KoIa(USSR.) 38,86 51.39 1.23 0.29 1.02 3.36 NaCT 4 0 98 0.32

KoIa(USSR.) 38.86 51,39 1,23 0,29 1.02 3.36 NaCl 2 3 99 0.50

KoIa(USSR.) 38.50 50.79 0,84 0.30 1.10 3,40 NaCl 3 3 99 0.001

(vorbehandelt)

Florida 36.34 51.14 2.05 0.54 4.62 4.20 NaCT 3 2 9S 12

Florida 36.34 51.14 2.05 0,54 4.62 4.20 Na.,SO₄ 3 3 98 1 2

Florida 36.95 50.62 1,04 0,55 4.65 4.20 NaCl 3 2 OS 0.001

(vorbehandelt)

*) R;Oj stellt den vereinigten Prozentsatz von Al.Oj und Fe_sO_s dar. Fhenso wird das Eisen vom π-Typ im Gestein a

Fe₅O₃ angegeben.

**) M2O ist der vereinigte Prozentsatz von K-O und Na^O.

***) Die Mengen des zugesetzten Mittels sind als Gewichtsprozent, bezogen auf das gepulverte Ausgangsphosphatgesteii angegeben.

Beispiel 3

In diesem Beispiel ist die Herstellung λόπ Phos- Zu jeweils 100 g des feinscrteiltcn Gesteins wui

phorsäure unter Verwendung verschiedener Alkali- 65 den verschiedene Älkalisalze in Mengen, die 2 °, 0 a

salze als Zerfallsverhinderungsmittel beschrieben. M₅O entsprachen, zugesetzt. Es wurden folgend

Als Ausgangsphosphatgestein wurde diis in Bei- 15 Alkalisalze verwendet: LiCl, NaCl. Na„SO

spiel 1 verwendete aus Marokko eingesetzt. NaNO_r NaH₁PO₄, Na₅CO_n. KCl. KBr. KI. KXO

CH₃COONa,

(COOK), und

K₀HPO₄, NaOH,

Nätriumsilikat (Na₂O · 3, 2SiO₂).

Zu den erhaltenen Gemischen wurden jeweils äquivalente Mengen zu dem CaO im Gestein an 98" oiger Schwefelsäure zugegeben, woran sich die gleichen Arbeitsgänge wie in Stufe A von Beispiel 1 anschlossen. Auf diese Weise wurden nach einstündigem Erhitzen bei 200^ C in einer Drehtrommel brüchige Klinker der Reaktionsprodukte erhalten, »us denen die Phosphorsäure mit Wasser in der gleichen Weise vie bei Stufe B des Beispiels 1 extrahiert wurde.

Um das Ausmaß des Zerfalls der Klinker während der Extraktion zu zeigen, wurde das Zerfallsverhältnis jedes Reaktionsproduktes beim Einschütten in Wasser bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle II zusammengefaßt. Das »Zerfallsverhältnis« wurde auf folgende Weise bestimmt: Die Klinker wurden in ein Drahtsieb von 1 mm Maschengröße eingewickelt, und nach Entfernung der durch das Sieb abgesiebten Massenteile wurde der Rest der Klinker, eingewickelt in dem Sieb, in das Wasser gebracht. Dann wurde die Menge der Klinker, die in dem Sieb verblieben war, gegenüber derjenigen, die vor dem Eintauchen im Wasser vorlag, in Gewichtsprozent angegeben.

Aus den vorstehenden Versuchen ergibt sich in Verbindung mit den in Tabelle II aufgeführten Ergebnissen, daß, falls verschiedene Alkalisalze mit gepulvertem Phosphatgestein vermischt wurden, sofern ihre Mengen innerhalb des Bereiches entsprechend der empirischen Formel:

6.2 (M₂O) - (SiO₂) - (CaF₂) > 5.2

betrugen, die Phosphorsäure mit sehr guten Ergebnissen hergestellt wurde.

Tabelle II

merkun-

Aikalisaiz

LiCL

NaCl

NaCl

NaCl

Na.,SO₄

NaNO₁₁

NaH,PO₄ · 2 Η.,Ο

Na₂CO₁,

NaOH'

KCl

KCl

KCl

KBr

KI

K_nCO₃

KlHPO₄

CH₁COONa ....

Beispiel 4

(p)₂

Natriumsilikat
ohne

	Zerfalls	Gewin-
lgsmittel	verhältnis	nungs-
		verhältnis
Menge (Ge	Co)	der 'hosphor- säure
wichts	O
prozent)	O	Co)
3	O	98
3	30	98
2	O	98
1	O
2,5	O	98
3	O	98
5	O	9S
3	O	98
2	50	97
2	100	98
1	O	—
0.5	O	—
3	O	9S
4	O	98
2	O	98
2.5	O	98
5	O	97
5	100	97
5	97
O	—

♦) Das Nebenprodukt Gips war gegenüber den anderen Versuchen hinsichtlich der Farbtönung beträchtlich überlegen.

In diesem Beispiel ist die Bedeutung von Temperatur- und Zeitänderungen bei der Herstellung vor. vollständig festen nichtzerfallenen Klinkern beschrieben.

Als Ausgangsphosphatgestein wurde das in Beispiel I verwendete aus Marokko eingesetzt.

Als Zerfallsverhinderungsmittel wurden 3 ⁰Zn Natriumchlorid, bezogen auf gepulvertes Gestein, zugesetzt und die Masse dann innig vermischt.

Bei Umsetzung des Gemisches mit 98". oiger Schwefelsäure in der bei Stufe A des Beispiels 1 geschilderten Weise wurde ein krapfenartiges Reaktionsprodukt erhalten. Diese Masse wurde zu Stücken von etwa 3 mm Durchmesser gebrochen und in elektrischen Öfen bei den Temperaturen von 120, 150, 180, 210, 250, 300. 350 und 400 C erhitzt und bei diesen Temperaturen während 30 Minuten bis 4 Tagen gehalten. In sämtlichen Fällen wurden brüchige, schotterartige Klinker der Reaktionsprodukte erhallen.

Zum Vergleich wurde der Zusatz wn Natriumchlorid als Zerfallsverhinderungsmittel bei dem vorstehenden Verfahren weggelassen und ähnliche brüchige schotterartige Klinker in der \ erstehenden Weise aus dem Reaktionsprodukt des gepulverten Gesteins allein und Schwefelsäure hergestellt.

Die erhaltenen Klinker wurden in Wasser in der in Beispiel 3 beschriebenen Weise gebracht und das Zerfall ^verhältnis des Produktes bei jedem Versuch bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengefaßt. Die Vergleichsproben wurden ebenfalls während eines Zeitraums erhitzt, bei dem das Zerfallsverhältnis der unter Zusatz des Zerfallsverhinderungsmittcls hergestellten Klinker Null wurde (Zeitpunkt, zu dem kein Zerfall stattfindet), und ihre Zerfallsverhältnisse ebenfalls bestimmt.

Die bei jedem Versuch erhaltenen Klinker wurden gründlich mit Wasser gewaschen, so daß die lösliche Phosphorsäure vollständig entfernt werden konnte, und die hauptsächlich aus Gips bestehenden Rückstände quantitativen Analysen zur Bestimmung aul ihren CaO- und Ρ.,Ο.-Gehalt unterworfen. Aus den Analysenergebnissen wurde das Zersetzungsverhältnis des Ausgangsphosphatgesteins in P₂O- bei jeden" Versuch berechnet. Die Ergebnisse sind ebenfalls ir Tabelle III enthalten.

Aus diesen Versuchen läßt sich folgendes ersehen Selbst bei Zusatz des Zerfallsverhinderungsmrttels is ein langer Behindlungszeitraum notwendigem nicht zerfallene Klinker zu erhalten, falls die Erhitzungs temperatur niedrig ist. Insbesondere wenn die Tem peratur unterhalb 100^r C liegt, können keine nicht zerfallenden Klinker erhalten werden. Die Behänd lungszeit kann durch Steigerung der Heiztemperatu abgekürzt werden, jedoch tritt bei übermäßig hohei Temperaturen eine Neigung zum Abfall des Zer Setzungsverhältnisses ein. Deshalb wird es. um eim ausgezeichnete Zersetzung zu erreichen, bevorzugt die kleinen Klinker bei der niedrigst möglichen Tem peratur zu bilden.

Weiterhin läßt sich ersehen, daß. falls die Behänd lungstemperatur oberhalb 350° C liegt, das kein Zer fallsverhinderungsmittel enthaltende Reaktionspro dukt ein verringertes Zerfallsverhältnis in Wasse zeigt, daß jedoch gleichzeitig auch das Zersetzungs verhältnis erniedrigt wird, und daß bei 400° C da

lersetzungsverhältnis einen so niedrigen Wert, wie 5 % oder sogar noch niedriger, erreicht und das Produkt für irgendeinen praktischen Zweck ungeeignet ist.

Tabelle III

Behandlungs	Menge an Natrium chlorid	Behand- kingszeit	Zerfalls verhältnis	Zer setzungs- verhältnis
temperatur der pastösen Masse des Reaktions
produktes	(%>)	(Stunden)	(Vo)	(Vo)
(0C)	3		100	98
80	0		100	98
	3	50	0	99
120	0	50	100	98
	3	40	0	99
150	0	40	100	98
X*J\J	3	10	0	99
180	0	10	100	98
	3	1	0	98
210	0	1	95	97
	3	0,5	0	94
250	0	0,5	80	92
	3	0,5	0	86
300	0	0,5	30	85
	3	0,4	0	43
350	0	0,4	5	40
	3	0,3	0	4,5
400	0	0,3	0	4,0

30

35

In der USA.-Patentschrift 3 161 467 ist angegeben, daß die Phosphorsäure gewonnen werden kann, wenn ein festes kornförmiges Reaktionsprodukt aus Phosphatgesteinpulver mit einer bestimmten Größenverteilung und rauchender Schwefelsäure gebildet wird und dieses kornförmige Reaktionsprodukt durch ein Abschreck- oder Auslaugverfahren extrahiert wird, und daß die Defluorierung wirksam durch Zusatz von 3 °/o Kieselsäure bei der Bildung des Reaktionsproduktes ausgeführt werden kann.

Um demgegenüber die Vorteile des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung zu zeigen, insbesondere den Vorteil, daß durch Zusatz eines Zerfallsverhinderungsmittels in einer Menge entsprechend der vorstehenden allgemeinen Formel zu dem Reaktionssystem das erhaltene Reaktionsprodukt in Form von Klinkern gebildet wird, die keine Neigung zum Zerfall bei der Extraktionsstufe besitzen, so daß die Phosphorsäure wirksam durch Extraktion der Klinker ohne Durchführung irgendwelcher komplizierter Filtrationsarbeitsgänge gewonnen werden kann, während das Nebenprodukt Gips wirksam abgetrennt werden kann, wurden die folgenden Versuche durchgeführt:

Vergleichsversuche

Die Klinker wurden durch Erhitzen des Reaktionsproduktes aus Phosphatgestein und Schwefelsäure nach den folgenden Verfahren A und B hergestellt:

Verfahren A

Ein Klinker wurde entsprechend Beispiel IV der USA.-Patentschrift 3 161 467 hergestellt. Als Ausgangsphosphatgestein wurde ein Material aus Florida (USA) verwendet, welches zu 50 °/o kleiner als 200 Maschen gemahlen worden war, welches eine Zusammensetzung von 36,3 Gewichtsprozent P₂O₅, 51,1 Gewichtsprozent CaO, 2,05 Gewichtsprozent (Al₂O₃ + Fe₂O₃), 4,62 Gewichtsprozent SiO₂, 4,20 Gewichtsprozent F und 0,54 Gewichtsprozent Na₂O + K₂O hatte. Silicagelmehl wurde in einer Menge von 3 Gewichtsprozent zu diesem Phosphatgestein zugesetzt. Dann wurde das Gemisch mit rauchender Schwefelsäure (15⁰O freie SO₃) vermischt. Die zugesetzte Menge der rauchenden Schwefelsäure war die zur Umsetzung mit dem CaO in dem Phosphatgestein erforderliche. Das Gemisch

»5 wurde dann in einem Dewar-Kolben während etwa 60 Minuten bei etwa 210° C gehalten und ein harter Klinker erhalten.

Verfahren B

Ein Klinker wurde gemäß dem Verfahren nach Beispiel 1 der vorliegenden Beschreibung hergestellt. Das gleiche Phosphatgestein wie bei Verfahren A wurde als Ausgangsphosphatgestein verwendet.

Das Zerfallsverhinderungsmittel wurde so zugesetzt, daß die Bedingungen entsprechend der Formel gemäß Anspruch 1 erfüllt wurden:

A (M₂O) + (SiO₂) - (CaF₂) ^ 5,2

Ein Alkalisalz wurde nicht zusätzlich zu dem Ausgangsphosphatgestein zugesetzt. Deshalb war der Prozentsatz an (M₂O) derjenige von (Na₂O + K₂O), enthalten in dem Ausgangsphosphatgestein, d. h. 0,54 ° ο. Der Koeffizient A wurde als 6,2 angegeben. Der Fluorgehalt von 4,2 °,0 im Ausgangsphosphatgestein entsprach auf Grund der Berechnung einem CaF.,-Gehalt von 8.6 <Vo. Diese Werte und der Wert des Kiesclsäuregehaltes (SiO,) im Ausgangsphosphatgestein wurden auf die vorsiehende Formel angewandt, und es wurde festgestellt, daß es notwendig war, um die in der vorstehenden Formel angegebene Bedingung zu erfüllen, eine Menge von 5,9 ⁰O odei mehr des Kieselsäurebestandteiles zu dem Ausgangsphosphatgestein zuzusetzen. Somit wurde das gleiche Kieselsäuregelmehl, wie es bei Verfahren A verwendet wurde, zu dem Ausgangsphosphatgestein in einei Menge von 15 Gewichtsprozent, bezogen auf Ausgangsphosphatgestein, zugesetzt. Dann wurde da: Gemisch mit der gleichen rauchenden Schwefelsäure wie bei Verfahren A eingesetzt, vermischt und da; Gemisch in einem Dewar-Kolben während 60 Minu ten auf etwa 210° C in der gleichen Weise wie be Verfahren A erhitzt und Klinker B erhalten.

Die erhaltenen Klinker A und B wurden in Wasse gegossen, das als Medium zur Extraktion des Phos phorsäurebestandteils diente.

Das Aussehen der Klinker im Extraktionsmediun wurde beobachtet und Photographien hiervon auf genommen. Hinsichtlich der Klinker A und B wurdi das Zerteilungsverhältnis nach dem in der vorliegen den Beschreibung angegebenen Verfahren bestimmi

Insbesondere wurden Klinker, d. h. solche mi einer Größe kleiner als 5 mm, in ein Drahtsieb vo: 2 mm Maschengröße eingewickelt, in Wasser in der in dem Drahtsieb eingewickelten Zustand getaucti und in Wasser während eines bestimmten Zeiträume (24 Stunden) stehengelassen. Dann wurde der Betra der in dem Drahtsieb verbliebenen Klinker bestimrr

und das Zerfallsverhältnis nach der folgenden Gleichung berechnet:

Zerfallsverhältnis (°/o) =

worin α den Betrag der Klinker in dem Drahtsieb vor dem Eintauchen in Wasser und b den Betrag der

Klinker, der in dem Drahtsieb nach der Extraktion verblieben ist, bedeutet.

(1) Versuchsergebnisse

Die Ergebnisse der Bestimmung der Zerfallsverhältnisse der Klinker A und B sind in der nachfolgenden Ta", eile angegeben:

Klinker A

5 Minuten

nach dem Eintauchen
in Wasser

Stunden

nach dem Eintauchen

in Wasser

5 Minuten

nach dem Eintauchen
in Wasser

Klinker B

24 Stunden

nach dem Eintauchen

in Wasser

Zerfallsverhältnis (°/o)

28

100

Unmittelbar nach dem Eintauchen in Wasser hielten sowohl die Klinker A als auch die Klinker B ihre ursprüngliche Form bei. Bei den Klinkern A wurde die allmähliche Zerteilung, beginnend von den Umfangsteilen, beobachtet, und nach etwa 30 Minuten seit Eintauchung in Wasser waren etwa 30"/« der Klinker A zerfallen. In 24 Stunden waren die Klinker A vollständig zerfallen. Andererseits wurde kein Zerfall bei den Klinkern B weder nach 5 Minuten noch nach 24 Stunden nach der Eintauchung in Wasser beobachtet.

Aus den Werten der vorstehenden Tabelle zeigt es sich, daß der Zusatz von Kieselsäure in einer Menge entsprechend der vorstehenden Formel bewirkt, daß Klinker nicht in dem Extraktionsmedium zerfallen.

Aus den vorstehenden Versuchsergebnissen läßt sich das Folgende schließen:

1. Wenn 3 Gewichtsprozent Kieselsäure entsprechend der USA.-Patentschrift 3 161467 zugegeben werden, nimmt das kornförmige Reaktionsprodukt eine feste Form an, zerfällt jedoch leicht während der Extraktion der Phosphorsäure.

2. Wenn Kieselsäure in einer Menge entsprechend der in Anspruch 1 angegebenen Formel zugesetzt wird, zerfällt hingegen das erhaltene kornförmige Reaktiö.isprodukt nicht bei der Extraktion der Phosphorsäure, so daß ei; erfindungsgemäß möglich wird,

den Phosphorsäurebestandteil sehr leicht von dem Nebenprodukt Gips abzutrennen.

Claims (1)

1 2

Patentanspruch- ^dem vorstehenden Verfahren auf 200 bis 240° C erhitzt wird, zerfällt das Nebenprodukt Gips leicht im

Verfahren zur Herstellung von Phosphorsäure Wasser während der Extraktion des Klinkers mit aus Rohphosphat und Schwefelsäure, wobei die Wasser. Dadurch wird die Filtrierabtrennung des wasdurch Mischen von Rohphosphat mit Schwefel- 5 serfreien Gipses als Nebenprodukt von der gebildeten säure und gegebenenfalls amorpher Kieselsäure Phosphorsäure äußerst schwierig. Wenn hingegen das hergestellten Körper bei Temperaturen zwischen vermahlene Gemisch auf 350 bis 400° C erhitzt wird, 100 und 300° C calciniert und die hierbei erhalte- wird die Extraktion der Phosphorsäure aus dem KHn^nen Klinker mit Wasser oder wäßriger Phosphor- ker sehr schwierig. Infolgedessen wird die Phosphorsäurelösung extrahiert werden, dadurch ge- ίο säure nur mit sehr niedrigen Ausbeuten, wie z. B. kennzeichnet, daß dem Rohphosphat ein 50% oder niedriger, gewonnen. Deshalb erwiesen Alkalisalz und/oder Kieselsäure in einer Menge sich diese beiden Verfahren für die Industrie als nicht von maximal 30 Gewichtsprozent, bezogen auf geeignet.

das Trockengewicht des Rohphosphats, zugesetzt In der tschechoslowakischen Patentschrift 103 132 werden bzw. diese Menge in Gewichtsprozent der 15 ist ein Verfahren beschrieben, bei welchem Apatit mit nachfolgenden Formel entspricht: Schwefelsäure gemischt, das erhaltene Zersetzungs-A (M₃O) -f SiO₄ — CaF > 5 2 produkt zu einem Granulat geformt und getrocknet ² ä ä ' _wj_rcj _uncj ^₃₈ getrocknete Granulat mit einem Sulfitwobei A eine Zahl zwischen 5,8 und 7,2, M₂O extrakt behandelt und dann bei 220 bis 300° C calder Alkalioxydgehalt des Alkalisalzes in Ge- 20 ciniert wird, worauf Phosphorsäure hieraus extrahiert wichtsprozent, SiO₂ der Siliciumdioxydgehiilt der wird. Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, amorphen Kieselsäure in Gewichtsprozent und daß hierbei zwei Calcinierungsstufen, nämlich vor CaF₂ der Calciumfluoridgehalt des Rohphosphats und nach der Behandlung mit dem Sulfitextrakt, ausin Gewichtsprozent sind. geführt werden müssen.

25 Die USA.-Patentschrift 2 504 544 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von Phosphorsäure mit einem niedrigen Fluorgehalt, bei welchem man Phos-

Die F.rfindung betrifft ein Verfahren zur Hsrstel- phatgestein mit etwa 98° oiger Schwefelsäure mischt,

lung von Phosphorsäure aus Rohphosphat und die Mischung auf eine Temperatur von etwa 200 bis

Schwefelsäure, wobei die durch Mischen von Roh- 30 300 C zur Bildung eines Klinkers erhitzt und den

phosphat mit Schwefelsäure und gegebenenfalls Klinker mit Wasser zur Bildung von Phosphorsäure

amorpher Kieselsäure hergestellten Körper bei Tem- auslaugt. Bei diesem bekannten Verfahren kann ein

peiviiuren zwischen 100 und 300^C C calciniert und Zerfall des Klinkers bei der Extraktionsstufe nicht

die hierbei erhaltenen Klinker mit Wasser oder verhindert werden, so daß auch dieses Verfahren mit

wäßriger Phosphorsäurelosung extrahiut werden. 35 den vorstehend geschilderten Schwierigkeiten, insbe-

Das Verfahren zur Herstellung von Phosphorsäure sondere hinsichtlich Filtration, verbunden ist.
durch Umsetzung von Phosphatgestein mit einer 30- Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung bis 5O°/oigen wäßrigen Schwefelsäure und Abtren- eines Verfahrens zur Herstellung \on Phosphorsäure niing der dabei gebildeten Phosphorsäure von dem aus Rohphosphat und Schwefelsäure, wobei das ReNebenprodukt Gips durch Filtration ist als Herstel- 40 aktionsprodukt aus dem Phosphatgestein und Schwelungsverfahren der Phosphorsäure nach dem Naß- felsäuie die Form nicht zerfallender Klinker während verfahren bekannt. Jedoch wird bei dem Naßver- der Extraktion der Phosphorsäurekomponente beihefahren der Gips in Form äußerst feiner KristEtlle als hält und somit die Abtiennung des als Nebenprodukt Nebenprodukt gebildet. Deshalb ist die Filtrations- erhaltenen Gipses von der gebildeten Phosphorsäure geschwindigkeit langsam, und das Filtertuch wird 45 mühelos durchgeführt werden kann und die Gew.inhäufig verstopft. Dadurch ergibt ^ich eine niedrige nung von konzentrierter Phosphorsäure in hoher AusProduktivität, und es werden Phosphorsäurelösungen beute in einfacher Weise und ohne Anwendung spemit nur niedriger Konzentration gebildet, da große zieller Ausrüstungen möglich ist
Mengen Wasser zum Waschen des Filterkuchen ver- rj_as Verfahren zur Herstellung von Phosphorsäure wendet werden müssen. 50 aus Rohphosphat und Schwefelsaure, wobei die durch Vor einiger Zeit wurden verschiedene Verbesse- Mischen von Rohphosphat mit Schwefelsäure und rung'-n zur Erleichterung der Filtration und \btren- gegebenenfalls amorpher Kieselsäure hergestellten liung des Gipses eingeführt, beispielsweise die An- körper bei Temperaturen zwischen 100 und 300 C wendung verschiedener Eindicker oder von Trom- calciniert und die hierbei erhaltenen Klinker mit melfiltern. Jedoch erfordern diese Verbesserungen 55 Wasser oder wäßriger Phosphorsäurelösung extrahiert ganz allgemein hohe Ausrüstungskosten, und die da- werden, gemäß der Erfindung ist daduuh gekennbei gebildeten Phosphorsäurelösungen haben ricdrige zeichnet, "daß dem Rohphosphat ein Alkalisalz und Konzentrationen von z. B. 40 bis 47°/n (als YL₁PO₄), oder Kieselsäure in einer Menge von maximal 30 Gewas etwa 30 bis 34" 0 I\O-entspricht. wichtsprozent. bezogen auf das Trockengewicht des Auch die Herstellung relativ hoch konzentrierter 60 Rohphosphats;, zugesetzt werden bzw. diese Menge in Phosphorsäure nach dem sogenannten Klinkcrvcr- Gewichtsprozent der nachfolgenden Formel entfahren, wobei das Phosphatgestein mit 98" «iger spricht:

Schwefelsäure mittels einer Kollennühle vermählen \ nu rrt sn r ν -> ς ί

und erhitzt wird, das Gemisch auf 200 bis 240 C '^MJ1-^U| '^;' ^S1 - «-""^H2 =έ ³^

oder 350 b'S 400^c C zur Entfernung des Fluors er- 65 wobei Λ ein. Zahl zwischen 5.,S und 7,2, Μ.,Ο der

hitzt wird und der Klinker mit Wasser extrahiert wird. Alkalioxydgchalt des Alkalisalzes in Gewichtsprozent

wurde aus den USA.-Patentschriften 2 384 813 und SiC\, der Suiciumdioxydgehalt der amorphen Kiesel-

2 384 814 bekannt. Wenn jedoch das Gemisch bei säure in Gewichtsprozent und CaF., der Calcium-