DE1941090A1 - Phosphonic acid (low in f) prepn - Google Patents
Phosphonic acid (low in f) prepnInfo
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Abstract
Description
DIPL.-CHEM. JOACHIM DRESSLER PATENTANWALTDIPL.-CHEM. JOACHIM DRESSLER PATENT ADVOCATE
5038 Rodenkirchenb. Köln, GrüngürteIstr. 10 1 9 A1 U 9 ü5038 Rodenkirchenb. Cologne, GrüngürteIstr. 10 1 9 A1 U 9 above
7.8.1969
Th/ra; CPK 32?7/8/1969
Th / ra; CPK 32?
Chemische Fabrik Kalk GmbH, Köln-Kalk, Kalker Hauptstr.Chemische Fabrik Kalk GmbH, Cologne-Kalk, Kalker Hauptstr.
Verfahren zur Herstellung fluorarmer Phosphorsäure
(Zusatz zu DBP .. (Patentanmeldung P ϊ6 6? 435.4) Process for the production of low-fluorine phosphoric acid
(Addition to DBP .. (patent application P ϊ6 6? 435.4)
Gegenstand des Patents . e............ (der Patentanmeldung
P 16 67 4>5.4) ist ein Verfahren zur Herstellung,
fluorarmer Phosphorsäure mit einem P2Cv;F-Verhältnis (Fluorfaktor) von über 330* wie sie'beispielsweise zur
Herstellung von Futtermitteln geeignet ist. Bei diesem Verfahren wird aus Phosphorsäure, die nach dem Naßverfahren
erzeugt und auf 50 bis 60 Gewichtsprozent P2^c
konzentriert worden ist, durch Zusatz von feinteiligem Siliciumdioxid und einem löslichen Natriumsalz das Fluor
als Natriumsilicofluorid ausgefällt. Das Verfahren
zeichnet sich dadurch aus, daß die Zugabe der beiden
Fällungsmittel bei Temperaturen zwischen 60 und 100° C erfolgt und die Mischung nach einer Verweilzelt von
mehr als 15 Minuten unter weiterer Aufrechterhaltung der Fäliungsteiuperatur filtriert wird.Subject of the patent. e ............ (the patent application P 16 67 4> 5.4) is a process for the production of low-fluorine phosphoric acid with a P 2 Cv; F ratio (fluorine factor) of over 330 * as it is suitable, for example, for the production of animal feed. In this process, the fluorine is precipitated as sodium silicofluoride from phosphoric acid, which has been produced by the wet process and concentrated to 50 to 60 percent by weight P 2 ^ c, by adding finely divided silicon dioxide and a soluble sodium salt. The procedure
is characterized in that the addition of the two precipitants takes place at temperatures between 60 and 100 ° C and the mixture after a residence time of
is filtered for more than 15 minutes while maintaining the Fäliungsteiuperatur.
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Hierbei hat sich gezeigt, daß die Menge des abgetrennten Fluors umso größer ist, je niedriger die Filtrationstemperatur gewählt wird. Im Gegensatz dazu ist jedoch die Filtrationsleistung umso größer, je höher die FiItratIonstemperatur liegt.It has been shown that the amount of the separated The lower the filtration temperature, the greater the fluorine. In contrast is however, the higher the filtration temperature, the greater the filtration performance.
Nach den bisherigen Peststellungen werden optimale Ergebnisse erhalten, wenn die Fällung des Natriumsilicofluorids bei Temperaturen zwischen 60 und 100 C erfolgt und zur Abtrennung des erhaltenen Niederschlags das Fällungsgemisch bei gleicher Temperatur mittels eines Druckfilters filtriert wird. Die Aufrechterhaltung der Temperatur in dem Fällungsgemisch während der Filtration erforderte jedoch einen zusätzlichen technischen und energetischen Aufwand.According to previous plagues, optimal results are obtained when the sodium silicofluoride is precipitated takes place at temperatures between 60 and 100 C and to separate the precipitate obtained the precipitation mixture is filtered at the same temperature using a pressure filter. The maintenance however, the temperature in the precipitation mixture during the filtration required an additional technical and energetic effort.
Es wurde daher nach Möglichkeiten gesucht, diesen zusätzlichen technischen und energetischen Aufwand bei gleicher Entf luorierungswirkuhg zu vermeiden.It was therefore looked for ways to reduce this additional technical and energetic effort to avoid the same defluorination effect.
Es wurde ein Verfahren zur Herstellung fluorarmer Phosphorsäure, die durch Aufschluß von Rohphosphat mit Mineralsäuren erzeugt 1st, durch Umsetzung mit feinteiligem Siliciumdioxid und einem löslichen Natriumsalz bei Temperaturen von 60 bis 100° C, vorzugsweise 60 bis 90° C, nach Patent ...*.».»-...... (Patentanmeldung P 16 67 435.4) gefunden. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß das Reaktionsgemisch In einen Fllehkraftdekanter eingespeist und dort bei oder unterhalb der Fäl lungs temperatur, vorzugsweise bei 20 bis 90° C*. der Niederschlag von den flüssigen Anteilen des Reaktionsgemisches abgetrennt wird, wobei die Suspension einer Beschleunigung von mindestens 5Ö0 g* vorzugsweise 2.500*bis 3.5OO Ss ausgesetzt wird»A process for the production of low-fluorine phosphoric acid, which is produced by digestion of rock phosphate with mineral acids, by reaction with finely divided silicon dioxide and a soluble sodium salt at temperatures of 60 to 100 ° C, preferably 60 to 90 ° C, according to patent ... * . ».» -...... (patent application P 16 67 435.4) found. The process is characterized in that the reaction mixture is fed into a Fllehkraft decanter and there at or below the precipitation temperature, preferably at 20 to 90 ° C *. the precipitate is separated from the liquid components of the reaction mixture, the suspension being subjected to an acceleration of at least 50 g *, preferably 2,500 * to 3,5OO Ss »
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Das erfindungsgemäß in den Fliehkraftdekanter einzuspeisende Fällungsgemisch wird durch Zusatz von feinteiligem Siliciumdioxid und einem löslichen Natriumsalz zu einer Phosphorsäure erhalten, die nach dem Naßverfahren erzeugt und vorteilhaft auf einen Gehalt von 50 bis 6C Gewichtsprozent an PpO,- aufkonzentriert worden ist. Das feinteilige Siliciumdioxid wird hierbei vorteilhaft in Mengen von 0,5 bis IC Gewichtsteilen ,pro 1 Gewichtsteil des in der Phosphorsäure enthaltenen* Fluors eingesetzt. Als Natriumsalze haben sich bewährt: Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat, Natriumhydroxid und dergleichen. Sie werden in solchen Mengen eingesetzt, daß in dem Fällungsgemisch pro 6 g-Atome Fluor von 2 bis 20 g-Atome Natriumionen vorhanden sind. Während der hierdurch bewirkten Ausfällung von Natriumsilicofluorid muß die Temperatur des Reaktionsgemisches auf 60 bis 10C° C, vorzugsweise auf 60 bis 90° C, gehalten werden. Nach Beendigung der Fällung wird das Fällungsgemisch bei oder unterhalb der Fällungstemperatur, vorzugsweise bei einer Temperatur von 20 bis 90° C, in einen Fliehkraftdekanter eingespeist. Erfindungsgemäß 1st es also nicht erforderlich, die Säure nach der Fällung durch Zuheizen bei der Fälltemperatur, bzw. bei 60 bis 90° C, zu halten, sondern man braucht der Abkühlung durch Wärmeabstrahlung im Fällgefäß bzw. im Rohrleitungssystem nicht entgegenzuwirken.The precipitation mixture to be fed into the centrifugal decanter according to the invention is made by adding finely divided Silicon dioxide and a soluble sodium salt are obtained to form a phosphoric acid which, according to the Wet process produced and advantageous on a salary from 50 to 6C percent by weight of PpO, - concentrated has been. The finely divided silicon dioxide is advantageously used in amounts of 0.5 to 1 parts by weight , per 1 part by weight of the * Fluorine used. The following have proven to be suitable as sodium salts: sodium carbonate, sodium bicarbonate, sodium hydroxide and the like. You will be in such Amounts used that in the precipitation mixture per 6 g-atoms of fluorine from 2 to 20 g-atoms of sodium ions are present are. During the resulting precipitation of sodium silicofluoride, the temperature of the Reaction mixture to 60 to 10C ° C, preferably at 60 to 90 ° C. After the precipitation is complete, the precipitation mixture is at or below the precipitation temperature, preferably at a temperature of 20 to 90 ° C, in a centrifugal decanter fed in. According to the invention it is therefore not necessary to heat the acid after the precipitation to hold at the falling temperature, or at 60 to 90 ° C, but you need to cool down through heat radiation not to counteract this in the precipitation vessel or in the pipeline system.
Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens •sind Fliehkraftdekanter, wie beispielsweise Schnecken- und Vollmantelzentrifugen, geeignet, die dem eingespeisten Fällungsgemisch eine Beschleunigung von mindestens 500 g, vorzugsweise 2.500 bis 3.500 g, zu erteilen vermögen. Besonders bewährt haben sieh Schneckenzentrifugen, weil sie bei kontinuierlicher ArbeitsweiseFor carrying out the method according to the invention • are centrifugal decanters, such as screw and solid bowl centrifuges, suitable, which give the fed precipitation mixture an acceleration of at least 500 g, preferably 2,500 to 3,500 g, are able to grant. See screw centrifuges that have proven particularly effective, because they work continuously
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eine hohe Durchsatzleistung erreichen und am ,wenigsten störungsanfällig sind. Besonders vorteilhaft sind Schneckenzentrifugen, bei denen die Differenzdrehzahl der Schnecken höchstens 200 Upm, vorzugsweise von 5 bis 20 Upm., beträgt. .achieve a high throughput and least of all are prone to failure. Screw centrifuges in which the differential speed of the screws at most 200 rpm, preferably 5 to 20 rpm. .
In einem solchen Fliehkrafttdekanter wird das Fällungsgemlsch schnell in den das Natriumsilicofluorid enthaltenden Niederschlag und die vom Fluor nahezu befreite Phosphorsäure zerlegt. Die Abtrennung des Niederschlags sowohl bei als auch unterhalb der Fällungstemperatur 1st gleichermaßen vollkommen. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird jedoch der zusätzliche technische und energetische Aufwand für die Aufrechterhaltung der Fällungstemperatur in dem zu trennenden Fällungsgemisch vermieden.In such a centrifugal decanter, the precipitated liquor rapidly into those containing the sodium silicofluoride Precipitate and the phosphoric acid, which has almost been freed from fluorine, is decomposed. Separation of the precipitate both at and below the precipitation temperature Is equally perfect. According to the method according to the invention, however, the additional technical and energetic effort for maintaining the precipitation temperature in the to be separated Avoided precipitation mixture.
Eine Versuchsreihe soll die Wirksamkeit des Verfahrens der Erfindung näher erläutern. Eine nach dem Naßverfahren erzeugte Phosphorsäure, die auf einen Gehalt an P2 0C von 52/5 Gewichtsprozent aufkonzentriert worden ist, wird bei der in nachstehender Tabelle angegebenen Fällungstemperatur pro 1000 Gewichtsteile mit 8,5 Gewichtsteilen an feinteiligem Siliciumdioxid und 12,5 Gewichtsteilen Natriumcarbonat gut vermischt. Nach beendeter Ausfällung des Natriumsilicof ltiorids wird dieses bei der in nachstehender Tabelle ebenfalls angegebenen Temperatur von der Mutterlauge abgetrennt.A series of tests is intended to explain the effectiveness of the method of the invention in more detail. A phosphoric acid produced by the wet process, which has been concentrated to a P 2 0 C content of 52/5 weight percent, is at the precipitation temperature given in the table below with 8.5 parts by weight of finely divided silicon dioxide and 12.5 parts by weight of sodium carbonate per 1000 parts by weight well mixed. When the precipitation of the sodium silicon dioxide has ended, it is separated from the mother liquor at the temperature also given in the table below.
Zur Abtrennung wird eine Schneckenzentrifuge verwendet, deren Durchsatzleistung 2 m Fällungsgemisch pro Stunde beträgt. Sie wird auf eine Umdrehungszahl von 4.000 Upm eingestellt, so daß die Beschleunigung des Fällungsgemisches 3.200 g beträgt. Die Schnecke hat eine Differenzdrehzahl von 10 Upm.A screw centrifuge with a throughput of 2 m of precipitation mixture per hour is used for the separation amounts to. It is set to a speed of 4,000 rpm, so that the acceleration of the Precipitation mixture is 3,200 g. The screw has a differential speed of 10 rpm.
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Die Versuche führten zu folgenden Ergebnissen:The experiments led to the following results:
Nr.attempt
No.
peratur
0CFalls
temperature
0 C
tempera-
tiff*
° CDetachable
tempera-
tiff *
° C
Ausgangs-
säure % P in the
Starting
acid
kanter ab
lauf % F in De
kanter off
run
Wie die Ergebnisse der Versuche 1 bis 4 zeigen, kann eine wirkungsvolle und ausreichende Abscheidung des Fluors aus der Phosphorsäure nur bei Fälltemperaturen von über 60 C erreicht werden. Aus den Ergebnissen der Versuche 5 und 6 geht aber weiter hervor, daß die Abtrennung des bei einer Temperatur von 60° C ausgefällten Natriumsilicofluorids bei einer Temperatur von 25° C mittels eines Fliehkraftdekanters mit ebenso gutem Erfolg bewirkt werden kann wie bei einer Temperatur von 60 C.As the results of experiments 1 to 4 show, can an effective and sufficient separation of the fluorine from the phosphoric acid only at falling temperatures of over 60 C can be achieved. From the results The experiments 5 and 6 also show that the separation of the precipitated at a temperature of 60.degree Sodium silicofluoride at a temperature of 25 ° C using a centrifugal decanter with the same good success can be effected as at a temperature from 60 C.
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Patent Citations (1)
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