DE2365882A1

DE2365882A1 - Verfahren zur reinigung von durch nassaufschluss gewonnener phosphorsaeure durch loesungsmittelextraktion

Info

Publication number: DE2365882A1
Application number: DE2365882*A
Authority: DE
Inventors: Thomas Alan Williams
Original assignee: Albright and Wilson Ltd
Current assignee: Solvay Solutions UK Ltd
Priority date: 1972-04-26
Filing date: 1973-04-25
Publication date: 1976-11-18
Also published as: ES440618A1; BR7303025D0; DE2365883A1; IL42065A; ZA732725B; AT361890B; DE2365883C3; PH13593A; DE2365882B2; ATA374373A; SE7702655L; EG12694A; DE2365883B2; US3914382A; SE416799B; ES440617A1

Description

Oldbury, Warley, West Midlands, Großbritannien

Verfahren zur Reinigung von durch Naßaufschluß gewonnener Phosphorsäure durch Lösungsmittelextraktion

(Ausscheidung aus P 23 2.0 877,7)

Die vorliegende Erfindung betrifft die Reinigung von Phosphorsäure, die durch das Naßaufschluß-Verfahren, d.h. durch die Umsetzung von Rohphosphat mit Schwefelsäure, gewonnen worden ist. Eine derartige Säure wird im folgenden als "durch Naßaufschluß gewonnene Phosphorsäure" bezeichnet. Die Erfindung betrifft insbesondere die Reinigung einer solchen Säure durch Lösungsmittel-Extraktion.

Die Vorschläge, die zur Reinigung der durch Naßaufschluß gewonnenen Phosphorsäure mittels Lösungsmittel-Extraktion gemacht worden sind, reichen bis in die letzten 40 Jahre zurück. Im Anfang waren die Lösungsmittel, die (z.B. in der USA-Patentschrift 1 968 544) vorgeschlagen worden sind, wassermischbar, wie z.B. Alkohole und Aceton, bei deren Verwendung dann eine Destillation erforderlich

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η ο C ir ο ρ ο war, um die gereinigte Säure wieder freizusetzen; Sn Abwandlung dieser Methode wurde auch die Verwendung von mit Wasser nicht mischbaren, kurzkettigen Alkoholen in Vorschlag gebracht, wobei man aber viele Stufen benötigt, um dne technisch befriedigende Extraktion durchführen zu können.

In den jüngst vergangenen Jahren sind Versuche unternommen worden, um die Lösungsmittel-Extraktionsverfahren für durch Naßaufschluß gewonnene Phosphorsäure in den praktischen Betrieb einzuführen. Diese Versuche sind jedoch weitgehend auf solohe Verfahren beschränkt geblieben (wie z.B. dasjenige, das in der britischen Patentschrift 805 517 beschrieben ist und Butanol verwendet, und dasjenige, das in der britischen Patentschrift 953 378 beschrieben ist und Alkylphosphate verwendet), bei denen entweder Chloridionen der Säure speziell zugesetzt werden oder bei denen Chloridionen anwesend sind, und zwar infolge der Verwendung von Salzsäure anstelle von Schwefelsäure bei der Herstellung der Phosphorsäure. Die Anwesenheit von Chloridionen beschleunigt einen Aussalz-Effekt, der den Übertritt der Phosphorsäure in die organische Phase fördert.

Eine Reihe von kürzlich gemachten Vorschlägen befaßt sich mit der Verwendung von gewissen Ätherη als Lösungsmittel, welche die- Phosphorsäure, die in wäßrigen Lösungen bei Konzentrationen vorhanden sind, die über einem gewissen, eilt 35 % anzusetzenden Schwellenwert liegen, zu extrahieren vermögen, aber keine Säure bei Konzentrationen unterhalb dies·« Schwellenwertes extrahieren. Der erste dieser Vorschläge findet «loh in der britischen Patentschrift 1 112 033, in der zusätzlich zu den oben angeführten Äthern auch ein· Anzahl anderer Möglichkeiten, ein-

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schließlich der Verwendung von Ketonen, erwähnt werden. Die beschriebene Methode benötigt einen beträchtlichen Temperaturunterschied bei der Extraktion und dein Freisetzen der Säure, wobei die erstgenannte Operation bei verhältnismäßig niedriger Temperatur durchgeführt und der Extrakt dann - mit oder ohne Zusatz einer geringen Menge Wasser - erhitzt wird, um das Freisetzen der Säure zu bewirken. In der britischen Patentschrift 1 240 285, bei der es sich um ein Zusatzpatent zum britischen Patent 1 112 033 handelt, wird der gleiche Prozeß beschrieben, bei dem Jedoch ein Gemisch von Lösungsmitteln verwendet wird, und eines dieser Gemische besteht aus einem Äther und einem Keton, als welches Cyclohexanon speziell genannt ist. Der dritte Vorschlag in der Reihe derjenigen Vorschläge, welche die Verwendung von Lösungsmitteln betreffen, die einen mit 35 % Η-,ΡΟ^ anzusetzenden Schwellenwert aufweisen, ist der USA-Patentschrift 3 556 739 zu entnehmen, welche die Verwendung eines weiten Bereiches von aliphatischen Estern, aliphatischen und cycloaliphatischen Ketonen und Glykoläthern beschreibt. Wenn auch die spezifische Beschreibung nur auf den gleichen Prozeßtyp, wie er in der britischen Patentschrift 1 112 beschrieben ist, gerichtet ist, bei dem der Extrakt erhitzt wird, um die Säure freizumachen, so wird doch zugleich auch auf die Möglichkeit verwiesen, das Freisetzen der Säure auf einem isothermen Weg herbeizuführen, wozu ein Einstufen-Kontakt des Lösungsmittelextraktes mit Wasser gehört. Es wird jedoch keine Mitteilung darüber gemacht, welches der zahlreichen angezogenen Lösungsmittel in Verbindung mit dem Temperatursteigerungsproze8 verwendet werden kann, oder wie hoch die Temperaturen, die ihm angemessen sind, liegen sollen.

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Schließlich ist in der britischen Patentschrift 1 O63 248 ein Verfahren zur Entfernung der Salpetersäure aus dem wäßrigen Phosphorsäure/Salpetersäure-Gemisch beschrieben, das beim Aufschluß von Rohphosphat mit Salpetersäure anfällt. Bei diesem Verfahren v/ird ein Keton verwendet, um die Salpetersäure zu extrahieren, und es hinterbleibt die Phosphorsäure in ihrer unreinen Form in der wäßrigen Phase. Eine solche Säure könnte höchstens für die Düngemittelproduktion verwendet werden.

Es ist nun gefunden worden, daß es bei Verwendung eines bestimmten Ketons als Lösungsmittel möglich ist, eine wirksame Reinigung der durch nassen Aufschluß gewonnenen Säure bei den technisch verfügbaren Konzentrationen durchzuführen, wobei sowohl die Extraktion als auch das Freisetzen bei einer Temperatur erfolgt, die bei Raumtemperatur oder verhältnismäßig nahe bei Raumtemperatur liegt. Dies setzt die Notwendigkeit voraus, entweder die Säure für die Extraktionsstufe zu kühlen oder die Temperatur des Extraktes für die Freimach-Stufe zu erhöhen, und hat weiter zur Voraussetzung, daß das Säure/Lösungsmittel-System eine Viskosität aufweist, die für die Durchführung des Prozesses geeignet ist.

Demgemäß betrifft die vorliegende Erfindung in einer Hinsicht ein Verfahren zur Reinigung von durch nassen Aufschluß gewonnener Phosphorsäure, welches darin besteht, die rohe, durch NaßaufSchluß gewonnene Phosphorsäure mit einer Azidität von wenigstens 65% in einer Stufe mit Methylisobuty!keton in Kontakt zu bringen und den Ketonextrakt der mindestens einen Teil des Gehaltes der Rohsäure an Η-,ΡΟ/

enthält, anschließend mit Wasser oder einer wäßrigen Lösung einer Base in Kontakt zu bringen, wobei die wäßrige Phase im wesentlichen aus wäßriger Η^ΡΟλ oder aus einer Phosphatsalzlösung besteht, die eine größere Reinheit aufweisen als

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die eingespeiste Naßaufschluß-Säure, lind daß man die wäßrige Phase von der Ketonphase, die weniger als 3 /ό der im Extrakt vorliegenden EUPOλ enthält, abtrennt.

Die Verwendung von Methyl-isobuty!keton steht im Gegensatz zu allen Erwartungen, da bekannt ist, daß dieses Keton brauchbar ist, um aus Phosphorsäure für analytische Zwecke die nämlichen Metallverunreinigungen zu extrahieren, die in der wäßrigen Phase bei diesem Lösungsmittel-Extraktionsprozeß zurückbleiben. Es ist jedoch im Zuge der Entwicklung der vorligenden Erfindung gefunden worden, daß das Methyl-isobutylketon den Vorteil aufweist, daß es imstande ist, im wesentlichen die gesamten EUPCV-Gehalte aus einer handelsüblichen Naßaufschluß-Phosphorsäure von einer Acidität (wie sie weiter unten definiert wird) von etwa 70 bis 85 % zu extrahieren. Ketone von höherem Molekulargewicht erfordern eine höhere Konzentration an Phosphorsäure in der Beschickung, ehe sie diese Menge Phosphorsäure extrahieren, und es würde daher erforderlich sein, eine weitere schwierige Stufe zur Konzentrierung der Säure einzuschalten, bevor man ein solches Keton verwendet. Methyl-isobutylketon besitzt den weiteren Vorzug, einen höheren Flammpunkt als die Ketone von niedrigem Molekulargewicht aufzuweisen, bildet aber ein Azeotrop, das einen Siedepunkt aufweist, der so niedrig ist, daß er eine leichte Lösungsmittel-Rückgewinnung durch Destillation ermöglicht. Darüber hinaus weist Methyl-isobutylketon eine geringe Löslichkeit (in der Größenordnung von 1 bis 2 %) in wäßriger Η,ΡΟ^ auf, und hierdurch wird es ermöglicht, daß das Endprodukt der Freisetzungs-

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Stufe nur einen niedrigen Ketongehalt aufweist, der vergleichsweise leicht entfernt werden kann - im Gegensatz zu anderen Ketonen - und zwar als Folge der Zusammensetzung und des Siedepunktes des gebildeten Azeotrops. Es macht auch die Herstellung eines wäßrigen Raffinats möglich, das einen Η,ΡΟ^-Gehalt in der Größenordnung von 55 bis 65 % aufweist, der nach Entfernung der geringen Menge des vorhandenen Methyl-isobutylketons als solcher brauchbar für eine Verwendung zur Düngemittelherstellung ist, und das ist nicht so bei dem Raffinat, das unter Verwendung von Ketonen von kleinerem Molekulargewicht gewonnen worden ist.

Der Umstand, daß Phosphorsäure von einer Acidität, wie sie normale Handelsware aufweist, bei der Extraktion nahezu ihren gesamten H^PO^-Gehalt in das Methyl-isobutylketon abgeben kann bei Temperaturen, bei denen ein Arbeiten normalerweise zweckmäßig und wünschenswert ist (das sind Temperaturen in der Größenordnung von 25 bis 50 C, bei denen das System eine geeignete Viskosität aufweist), würde es normalerweise erforderlich machen, daß ein wenig Wasser zugesetzt wird, um ein handhabbares Raffinat zu erzeugen. Dies kann.erfolgen entweder durch Zusatz von Wasser mit oder zu der Beschickung oder - was empfehlenswerter ist - durch Einspeisen von wäßriger Phosphorsäure, die bereite in einer Waschoperation zur Herabsetzung des Gehaltes des Extraktes an Verunreinigungen verwendet worden ist, in die Anfangsstufe, bei welcher die durch Naßaufschluß gewonnene Säure mit dem Keton in Kontakt gebracht wird.

Es ist bei derartigen Verfahren normal, daß bei der Umsetzung des Rohphosphats mit der Schwefelsäure anstelle von CaSO^ · 2 H₂O das CaSO^ · 1/2 H₂O als Nebenprodukt gebildet wird, und zwar entweder in einer Stufe vom Angriff oder in zwei Stufen, z.B. als Ergebnis der Umkristallisation des Breies, der bei einem konventionellen Verfahren erhalten wird. Die Konzentration der Rohsäure, die extrahiert werden soll, beträgt empfehlenswerterweise wenigstens 65 %y meistens 70 bis 85 %, vorzugsweise etwa 74 bis 79 %, als BJPO^ ausgedrückt. Die Acidität der Säure wird in dieser Erfindungsbeschreibung definiert als der darin vorhandene Gesamt-Gewichtsprozentgehalt an Η,ΡΟ/ und H₂SO^, wobei diese einfache Addition als Folge des Umständes möglich wird, daß sowohl die H-zPO. als auch die H₂SO^ ein Molekulargewicht von 98 aufweisen. Demzufolge weist eine Säure, die einen H^PO»- Gehalt von 74 % und einen H₂S0^-Gehalt von 5 % besitzt, eine Gesamt-Acidität von 79 % auf.

Die gereinigte Säure, die nach dem einstufigen Freisetzen in Wasser erhalten wird, kann eine Acidität von etwa 45 % Η,ΡΟλ aufweisen.

Phosphorsäure, die dem Reinigungsverfahren nach der Lehre der vorligenden Erfindung unterworfen werden soll, wird erhalten durch Filtrieren oder eine andersartige Abtrennung von Calciumsulfat aus der Anschlämmung, die bei der Einwirkung von Schwefelsäure auf Rohphosphat anfällt. In diesem Zustand enthält sie eine bunte Vielfalt von Verunreinigungen, und einige von diesen, z.B. Fluoride und Sulfat sowie gelöstes organisches Material, können gewünschtenfalls aus der Säure entfernt werden, ehe die erfindungsgemäße Lösungsmittel-Extraktion durch-

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geführt wird, während andere Verunreiniglangen, wie Eisen, Chrom, Magnesium und andere Metall-Kationen, durch eine derartige Vorbehandlung jedoch nicht entfernbar sind.

Üblicherweise wird die aus der Säureaufschluß-Stufe stammende Säure soweit wie möglich heruntergekühlt, um die Nachfällung der vorhandenen Verunreinigung herbeizuführen. Die Säure wird normalerweise auf etwa 25 bis 30° abgekühlt.

Die Temperatur, bei der die Lösungsmittel-Extraktion am besten durchgeführt wird, kann je nach der Konzentration der Säure schwanken. Es wurde jedoch gefunden, daß eine Temperatur unter 50⁰C, z.B. eine solche von 25 bis 50⁰C, normalerweise für alle Säurekonzentrationen zweckmäßig ist, und daß eine Temperatur von 35 bis 40⁰C für Methyl-isobutylketon bei Verwendung einer Säure mit einer Acidität von 65 bis 85 % besonders gut geeignet ist.

Die für das erfindungsgemäße Verfahren zu verwendende Säure wird entweder direkt in der erforderlichen Konzentration erhalten, oder sie wird bis zu diesem Konzentrationsbereich, z.B. durch Eindampfen im Vakuum, aufgestärkt, ehe die Reinigung erfolgt. Zur Zeit ist die im Handel am meisten vertriebene technische Säure eine Säure mit einer Acidität von 74 bis 79 %. So ist es üblich, eine Säure von einer Acidität von etwa 79 %, z.B. von 75 % H₃PO₂₊ und 4 % H₂SO^ oder von 78 % H₃SO^, zu verwenden.

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Das Methyl-isobutylketon wird in Kontakt gebracht mit der aus dem nassen Aufschluß stammenden wäßrigen Phosphorsäure im Gewichtsverhältnis von über 0,3 : 1, vorzugsweise von 0,5 bis 2,0 : 1, und empfehlenswerterweise im Verhältnis von 1,0 bis 1,5 : 1, am besten im Verhältnis von 1,2 bis 1,4 ι 1 bei der Einstufen-Extraktion. Es kann auch ein Verhältnis von über 2,0 : 1 angewendet v/erden, doch ist hiermit ein Bedarf an größeren Reaktionsgefäßen verbunden.

Wie gefunden wurde, kann wäßrige Phosphorsäure von höchster Reinheit in einem Betrieb von kleinstem Ausmaß pro Einheit ELPO^-Durchsatz erhalten werden, wenn die Ketonphase 28 bis 40 Gewichtsprozent Η,ΡΟλ enthält.

Das Inkontaktbringen der Säure mit dem Keton wird in konventionellen Apparaturen, wie einem Misch/Absetz-Gefäß durchgeführt.

Zur Herbeiführung des erwähnten Kontaktes können verschiedenartige Vorrichtungen verwendet werden, wie z.B. mit gesiebtem Schiefer gefüllte oder mit rotierenden Scheiben ausgerüstete oder pulsierend arbeitende Kolonnen-Extraktoren mit der gewünschten Anzahl von theoretischen Stufen.

Wird eine Phosphorsäure von hoher Reinheit benötigt, so wird der die H^PO, enthaltende Extrakt dann gewaschen, indem man ihn wiederholt mit einer geringen Menge einer Waschflüssigkeit in Kontakt bringt, die vorzugsweise aus einer Lösung von Phosphorsäure hohen Reinheitsgrades besteht, um die kationischen Verunreinigungen in die wäßrige Phosphorsäurephase zu extrahieren. Abweichend hiervon

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kann auch Wasser verwendet werden, welches etwas H-JPQ/ beim ersten Kontakt rück-extrahiert und welches dann mit weiterem unreinem Extrakt zusammengebracht werden kann, dem gegenüber es dann als die Phosphorsäure-Waschflüssigkeit wirkt. Die zum Waschen verwendete Phosphorsäure soll einen Gehalt an Verunreinigungen aufweisen, der niedrig genug ist, um die Extraktion der Verunreinigung aus dem Ketonextrakt zu ermöglichen. Sie sollte auch einen Η,-ΡΟ,-Gehalt von weniger als 56 % aufweisen, um einen Übertritt von Η^ΡΟλ aus der Waschflüssigkeit in den Extrakt zu vermeiden. Sie kann entweder aus der Säure bestehen, die durch den thermischen Aufschlußprozeß gewonnen worden ist, oder aus einer durch NaßaufSchluß gewonnenen Säure, welche die oben genannten Bedingungen erfüllt. Zweckmäßigerweise besteht sie aus einer zurückgeführten gereinigten Säure aus der Freisetzungs-Stufe des Verfahrens. Die Menge der Phosphorsäure, die verwendet wird oder die durch die partielle Extraktion der BuPO, in das Wasser erzeugt worden ist und als die Flüssigkeit zum Auswaschen des organischen Extraktes verwendet wird, beträgt mengenmäßig normalerweise wenigstens 10 % d.er Menge der in der organischen Phase vorhandenen EkPO/. Vorzugsweise macht sie 30 bis 50 % ausο Das soll heißen, daß das Gewichtsverhältnis der Waschflüssigkeit zum Extrakt normalerweise 0,25 bis 0,5 i 1 bei einer Säure beträgt, die einen EUPO/-Gehalt von etwa 56 % aufweist.

Nach dem Auswaschen wird die Phosphorsäure aus der organischen Phase freigesetzt durch Inkontakttoringen derselben mit Wasser oder mit einer wäßrigen Lösung einer Base, in einer Stufe„ Die Menge des verwendeten Wassers soll

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so groß sein, daß im wesentlichen die gesamte Phosphorsäure aus der organischen Phase in die wäßrige Phase übertritt. Wünschenswerterweise wird nicht mehr als 3 %, vorzugsweise nicht mehr als 1 % des JHUPO^-Gebaltes in der organischen Phase zurückgehalten. Der H₇PO.-Gehalt der wäßrigen Phosphorsäure in einer einstufigen Freisetzungs-Operation liegt in der Größenordnung von etwa 44 bis 48 %, je nach der angewendeten Temperatur. Gewünschtenfalls kann Wasser von Temperaturen, die von 20 C abweichen verwendet werden, beispielsweise die Kondensate, die bei einem Wärmeextraktor, wie er bei Vakuumeindampfern verwendet wird, anfallen. In der Freisetzungs-Stufe werden im typischen Fall Temperaturen zwischen 20 und 40°C angewendet. Obwohl eine Säure dieser Konzentration für eine Anzahl Anwendungszwecke direkt verwendet werden kann, ist es normalerweise doch erwünscht, sie zu konzentrieren, wenn sie transportiert werden muß. Verwendet man Methyl-isobutylketon als Lösungsmittel, so beträgt die Menge Wasser, die man für eine technisch befriedigende Einstufen-Freisetzung benötigt, - in Verhältniszahlen ausgedrückt - normalerweise 0,2 bis 0,4 : 1, bezogen auf das Extraktgewicht.

Selbstverständlich kann dann, wenn eine stärker verdünnte Säure gewünscht wird, auch mehr Wasser verwendet werden. Wie oben erwähnt, ist es möglich, anstatt einfach Wasser für die Freisetzung der Säure zu verwenden, auch eine wäßrige Lösung einer Base zu benutzen. Zu den in Frage kommenden Basen gehören Ätznatron und Ätzalkali, Ammoniumhydroxyd, wasserlösliche Amine und basische Phosphate, z.B. solche der Formel MpHPO^, in der M ein Kation ist, das dazu geeignet ist, das Material wasserlöslich zu machen. Die Menge der vorhandenen Base reicht üblicherweise bis zu der Menge, die erforderlich ist, um die ge-

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samte Phosphorsäure in dem Extrakt bis zur dibasischen Form (z.B. M-I₂PO₄) zu neutralisieren, doch können auch kleinere Hengen verwendet werden, sofern genügend Wasser verwendet wird, um die verbleibenden 1-UPO₄-GeIIaIte aus dem Ketonextrakt zu extrahieren. Es reicht eine Einstuf en-Freisetzung aus, falls eine wäßrige Lösung einer Base für die Freisetzung verwendet wird.

Das Fertigprodukt kann eine geringe Menge des verwendeten Keton-Lösungsmittels enthalten. Dieses kann gewünschtenfalls z.B. durch Destillation entfernt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren erzeugt daher normalerweise zv/ei Ströme von Phosphorsäure, nämlich einen, der über das Lösungsmittel erhalten wird, welches annähernd 50 bis 70 % der in dem Ausgangsmaterial vorhandenen H₇₅PO₄ enthält und der einen Gesamt-Metallgehalt von weniger als 100 ppm, bezogen auf IUPO₄, aufweist, und einen \^eniger reinen Strom, nämlich einen, der Phosphat enthält, das nicht in die organische Phase extrahiert worden ist und für die Düngemittelherstellung brauchbar ist. Abweichend hiervon kann auch ein weniger gut gereinigter Strom erzeugt werden, der z.B. 95 % des ursprünglichen I-UPOz-Gehaltes enthält, indem man eine hohe Konzentration der Beschickungssäure und nur ein mäßiges oder gar kein Waschen anwendet.

Das erfindungsgemäße Verfahren soll nun durch folgende Beispiele erläutert werden.

en /

In den Beispiel'wies die zur Anwendung kommende Beschickungssäure die folgende Zusammensetzung auf:

spezifisches Gewicht 1,66 H₃PO₄ 77,4 %

H₂SO₄ 1,6 %

Fe 0,23 %

Mg 0,25 %

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Das verwendete extrahierende Lösungsmittel bestand aus Methyl-isobutylketon. Das Verfahren wird unter Bezugnahme auf das beigefügte Fließschema erläutert.

Beispiel 1

Die Ausführungsforni dieses Beispiels soll anhand des Fließdiagramms der Figur 1 erläutert werden. Dieses Diagramm veranschaulicht einen Prozeß, bei dem sowohl die anfängliche Extraktion der H^PO, in das Methylisobutylketon als auch die zum Schluß vorgenommene Freisetzung in ¥asser unter Verwendung von Einstufen-Misch/Absetzgefäßen durchgeführt wird (vgl. die Ziffern 1 und 2 der Zeichnung). Der Lösungsmittelextrakt wird von dem wäßrigen Raffinat abgetrennt und in der Weise gewaschen, daß man ihn durch eine Reihe von Hisch/Absetzgefäßen 3 hindurcLführt, um kationische Verunreinigungen aus dem Lösungsmittelextrakt zu entfernen. Die verwendete Waschflüssigkeit besteht aus der gereinigten Säure, die aus dem zur !Freisetzung benutzten Misch/ Absetzgefäß 2 erhalten worden ist.

Die Beschickungssäure wird in das erste Misch/Absetzgefäß bei einer Temperatur von etwa 25⁰C eingespeist. Die Temperatur steigt an infolge des Freiwerdens der Extrakt!onswärine der IUPO/ in das Keton.

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Die genauen Versuchseinzelheiten, die sich auf jede Stufe des Prozesses beziehen, sind in dem Fließdiagramm eingetragen.

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Die Analyse des Produkts ergab folgende Zusammensetzung:

H₃PO₄ 45 Si

H₂SO₄ 0,65 %

Fe 25 ppm

Al 5 ppm

Mg 5 ppm

Ca 5 ppm

Ha 1 ppm

V 2 ppm

Cr 2 ppm

Cu 2 ppm

Ni 1 ppm

Pb 1 ppm

Cd 1 ppm

Beispiel 2

Es wurde ein Verfahren ähnlich Beispiel 1 durchgeführt unter Anwendung einer Extraktion in einer Stufe sowie einer Waschstufe, wobei zum Unterschied von Beispiel 1 der Wäscher 3 anstatt mit gereinigter Phosphorsäure mit einer Wassereinspeisung beschickt und damit die organische Phase gewaschen wurde. Es wurden von dem gewaschenen organischen Extrakt, welcher 33,8 g Η,ΡΟ^ enthielt, 100 ml mit 40,8 g einer 34-gewichtsprozentigen wäßrigen Lösung von Natriumhydroxyd vermischt. Das Gemisch wurde heiß und bildete eine wäßrige und eine organische Phase. Die Phasen wurden auf 25⁰C abkühlen gelassen und voneinander getrennt. Die organische Phase erwies sich als praktisch frei von Phosphorsäure und wurde zur erneuten Verwendung zurückgeführt. Die wäßrige Phase stellte eine wäßrige Lösung von Natriumdihydrogenphospnat dar mit einem Atomverhältnis Na : P von 1:1.

- Patentansprüche 809847/0383

Claims

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Patentansprüche

(T) Verfahren zur Reinigung von durch nassen Aufschluß gewonnener Phosphorsäure, dadurch gekennzeichnet, daß man die rohe, durch NaßaufSchluß gewonnene Phosphorsäure mit einer Acidität von wenigstens 65 % in einer Stufe mit Methyl-isobutylketon in Kontakt bringt und den Ketonextrakt, der mindestens einen Teil des Gehalts der Rohsäure an EUPO, enthält, anschließend mit Wasser oder einer wäßrigen Lösung einer Base in Kontakt bringt, wobei die wäßrige Phase im wesentlichen aus wäßriger ELPO, oder aus einer Phosphorsalzlösung besteht, die eine größere Reinheit aufweisen als die eingespeiste Naßaufschluß-Säure, und daß man die wäßrige Phase von der Ketonphase, die weniger als 3 % der im Extrakt vorliegenden H^PO, enthält, abtrennt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Phase gewinnt, die hauptsächlich aus wäßriger Phosphorsäure besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine wäßrige Phase gewinnt, die ein Phosphorsalz enthält.
4. Verfahren nach jedem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man eine rohe Naßaufschluß-Phosphorsäure einsetzt, die eine Acidität von 65 bis 85 %, vorzugsweise 70 bis 85 % und insbesondere 74 bis 79 % aufweist.

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5. Verfahren nach jedem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Extraktion νοη.Η,ΡΟ. aus der Naßaufschluß-Säure in das Hethyl-isobutylketon bei einer Temperatur von 25 bis 50⁰C, insbesondere 35 bis 40 ⁰C durchführt.
6. Verfahren nach jedem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das Methyl-isobutylketon mit der ITaßaufschluß-Phosphorsäureeinspeisung in einer Menge von 0,5 bis 2,0 : 1, vorzugsweise 1,0 bis 1,5 i 1, bezogen auf das Gewicht,in Berührung bringt.
7. Verfahren nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt von Η,ΡΟ- in der Ketonphase 28 bis 40 Gew.-9» beträgt.
8. Verfahren nach jedem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Extrakt der Phosphorsäure im Keton einer Wäsche unterworfen wird, bevor er mit ausreichend Wasser oder wäßriger Base in Kontakt gebracht wird, um die Freisetzung von Phosphorsäure aus der organischen Phase zu erlauben.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschlauge nach der Berührung mit dem Extrakt, welche Verunreinigungen enthält, in die erste Stufe des Verfahrens zurückgeführt wird, in welcher die Phosphorsäure zuerst mit dem Keton in Berührung gebracht wird, um die Bildung eines wäßrigen Raffinats zu fördern.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Waschlauge eine Phosphorsäure mit einem Verunreinigungsgehalt ist, der ausreichend niedrig liegt, um die Extraktion von Verunreinigungen aus dem organischen Extrakt zu erlauben, wobei diese in einer Menge entsprechend 30 bis 50 Gew.-56 H₃PO₄, bezogen auf die Menge H₅PO₄, die im organischen Extrakt vorliegt, verwendet wird.

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11. Verfahren nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Extrakt mit dem
V/asser bzw. der wäßrigen Base bei einer Temperatur von 20 bis 40 ⁰C in Kontakt gebracht wird.
12. Verfahren nach jedem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser mit dem Extrakt in einem Gewichtsverhältnis von 0,2 bis 0,4 : in Kontakt gebracht wird.

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