DE1767797A1

DE1767797A1 - Verfahren zur Herstellung von Natriumtripolyphosphat

Info

Publication number: DE1767797A1
Application number: DE19681767797
Authority: DE
Inventors: Marinela Man; Iuliu Moldovan
Original assignee: MINI IND CHIMICE
Current assignee: MINI IND CHIMICE
Priority date: 1967-06-20
Filing date: 1968-06-19
Publication date: 1970-01-02
Also published as: DE1767797B2; IL30194A0; BE716877A; IL30194A; US3574535A; FR1588211A; GB1237710A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Natriumtripolyphosphat von hoher Reinheit.

Die Herstellung des Natriumtripolyphosphats hat sich zuerst in die Richtung der Verwendung von elektrothermischer Phosphorsäure entwickelt, deren hohe Reinheit keine technologischen Probleme stellt. Durch deren Neutralisierung mit Na₂CO₃ in einem solchen.Verhältnis, daß die Endlösung ein Gemisch von Mononatrium- und Dinatriumphosphat im Verhältnis von 1 : 2 enthält, Trocknung dieses Gemisches und Calcinierung des so erhaltenen Kristallgemisches, wird Natriumtripolyphosphat von hoher Reinheit hergestellt.

Durch Wachsen des Bedarfs an Natriumtripolyphosphat und auch wegen der hohen Kosten der elektrothermischen Phosphorsäure wurde das Problem der Verwendung von nach dem Naßverfahren erhaltener Phosphorsäure gestellt. Obwohl diese in immer größeren Mengen gebraucht wird, ist eine ganze Reihe von Problemen bezüglich der Entfernung der in der nach dem Naßverfahren erhaltenen Phosphorsäure vorliegenden Verunreinigungen, und zwar: Fluor, Eisen, Aluminium, Calcium, Schwefelsäure, noch nicht vollkommen und zufriedenstellend gelöst.

Bei dem üblichen Herstellungsverfahren von Natriumtripolyphosphat, wird die Reinigung der nach dem Naßverfahren erhaltenen Phosphorsäure in mehreren Stufen durchgeführt. In der ersten Stufe findet die Entfernung der freien Schwefelsäure entweder durch Bariumsalze oder durch Rohphosphat statt und anschließend die Filtration der erhaltenen Suspension. In der nachfolgenden Stufe werden Fluor-Ionen mit

Natriumcarbonat gefällt, und die klare Lösung geht weiter zur Neutralisierung zwecks Gewinnung des vorstehend erwähnten Phosphatgemisches. Während der Neutralisierung der Phosphorsäure wird der Rest* an Verunreinigungen in Form von Calcium-, Aluminium- und Eisenphosphaten aus der Lösung gefällt, da auch diese vor der Trocknung-Calcinierung entfernt

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werden mil ssen.

Es ist noch ein weiteres Reinigungsverfahren der nach dem Naßverfahren erhaltenen Phosphorsäure bekannt, das die Entfernung der Verunreinigungen vor der Neutralisierung mit NaOH gestattet und das auf der Kristallisation beruht. In der ersten Stufe wird die nach den Naßverfahren erhaltene Phosphorsäure, mit einem etwa 3oXigem PpO^-Gehalt, mit NH, bis zu einem pH-Wert, der der Bildung von Monoammoniumphosphat entspricht, neutralisiert, wobei die meisten der anwesenden Verunreinigungen gefällt werden. Nach deren Absonderung durch Zentrifugieren, wird die Monoammoniumphosphat-Mutterlösung mit Natriumhydroxyd im Kolverhältnis Na-O : P₂ ⁰C ^von 1 ^: * umgesetzt, wobei die Bildung der Kristal le des NaNHi-HPO₁.-Mischsalzes stattfindet. Nach ihrer Ausscheidung werden diese Kristalle durch Erhitzen in einer 2/3 nC NaOH-Lösung'gelöst, deren Verhältnis so errechnet wird, daß das Gemisch von Kristallen NaHpPO₁. + 2Na₂HPO₁, erhalten wird und auch NH,, das abdestilliert und zur ersten Reinigungsstufe zurückgeführt wird.

Die vorliegende Erfindung beseitigt die mit der mehrstufigen Reinigung zusammenhängenden angeführten Nachteile dadurch, daß nach der Extraktion der nach dem Naßverfahren erhaltenen Phosphorsäure mit organischen Lösungsmitteln,

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z.B. mit Butanol, die Neutralisierung des organischen Extraktes,, als solcher oder nach Reinigung, bei einem pH-Wert von 7,4 bis 7,5 und einer Temperatur von 6o bis 7o°C in einer einzigen Stufe stattfindet, und zwar mit einer bei 5o°C gesättigten Na₂CO,-oder NaOH-Lösung, deren Menge so errechnet wird, daß ein Molverhältnis NaH₂PO₂J : 2Na₃HPO₁₄ von 1 : 2 erreicht wird. Die vom Butanol abgesonderte Kristallsuspension wird getrocknet und nach dem bekannten Verfahren calciniert.

Die Ausführung der Erfindung wird durch folgende Beispiele erläutert:

Beispiel 1

Die nach dem Naßverfahren erhaltene Phosphorsäure, mit einem PgO^-Gehalt von etwa 3o£, wird mit n-Butanol in einem Volumen-Verhältnis Lösungsmittel : Säure von 1,5 : 1 in einem Rühr-Dekantierungsapparat mit 9 Extraktionseinheiten extrahiert, loo g des organischen Extraktes, der folgende Zusammensetzung hat: H₃PO₂₁ 16,3JS, SO₂₁ o,l*, F o,17*, Fe₃O₃ ο,οΐβ*, Al₃O₃ 0,008?, n-Butanol 60,3Z und H₃O 22,9%, werden als solcher oder nach Entfernung von SO₂J- und F-Ionen durch Reinigung unter Rühren mit 45,8 g einer bei 50⁰C gesättigten

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Na₂CO,-Lösung (322ig) bei einem pH-Wert von 7,4 und einer Temperatur von 6o bis 7o°C, die sich aus der Reaktion ergibt, in einem Lösungsmittel-Rückfluß-System neutralisiert. Das etwa 1%% HpO enthaltende Lösungsmittel wird von der Kristallsuspension durch Dekantieren abgetrennt, wobei Io7 g Lösungsmittel und 57,ο g einer gesättigten Lösung, die 22,4 g des Kristallgemisches, 33»6 g Wasser und 1 g Butanol enthält ,^v erhalten werden. Das Kristallgemisch wird in einem Heißgas-Strom bei einer Temperatur von 8o bis 9o°C bis zu einem Wassergehalt von 2 bis, 3% getrocknet, nachdem vorher 1 g NHj.NO, zur Stabilisierung des Endproduktes zugesetzt wurde. Die heißen Gase werden anschließend zwecks Rückgewinnung des Lösungsmittels gekühlt, und das Lösungsmittel wird zusammen mit dem beim Dekantieren erhaltenen zur Wasserentfernurtg geleitet, die duroh ein bekanntes Verfahren durchgeführt wird. Die getrockneten Kristalle, die 99,552 an Phosphatgemisch, o_$3% SO₂₁ und o,oo2£ Pe enthalten, werden bei 25o bis 45o°C zwecks Gewinnung des Natriumtripolyphosphats nach dem bekannten Verfahren calciniert.

Beispiel 2

Es wird wie in Beispiel 1 gearbeitet, mit dem Unterschied, daß die Neutralisierung mit 18,5 g einer bei 5o°C gesättigten

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NaOH-Lösung (öo^ig) unter den gleichen Bedingungen durchgeführt wird. Nach der Neutralisierung wird der organische Extrakt weiter in derselben Weise verarbeitet.

Das Verfahren gemäß der Erfindung weist folgende Vorteile auf:

Es erlaubt die Gewinnung eines Mononatrium-Dinatriumphosphat-Geraisehes von einer Reinheit die der von der elektrothermischen Phosphorsäure ausgehenden Produkten vergleichbar ist.

Die Neutralisierung des Extraktes zwecks Gewinnung des vorstehend genannten Geraisches wird in einer einzigen Stufe durchgeführt und nicht in drei Stufen wie bei der bisher üblichen Arbeitsweise.

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Claims

Patentanspruch

Verfahren zur Herstellung von Natriumtripolyphosphat von hoher Reinheit durch Neutralisierung mit einer gesättigten Na₂CO,- oder NaOH-Lösung des aus Phosphorsäure, Lösungsmittel und Wasser gebildeten organischen Extraktes, der bei der Extraktion der nach dem Naßverfahren erhaltenen Phosphorsäure mit einem organischen Lösungsmittel erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Neutralisierung in einer einzigen Stufe bei einer Temperatur von 5o bis 60⁰C und einem pH-Wert von 7,¹J bis 7,5 zwecks Gewinnung des Gemisches POj₁ : Na₂HPO^ im Molverhältnis 1 : 2 durchgeführt wird.

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