DE2732782A1

DE2732782A1 - Verfahren zur gewinnung von phosphatsalzen aus waessrigen phosphorsaeureloesungen

Info

Publication number: DE2732782A1
Application number: DE19772732782
Authority: DE
Inventors: Robert Harry Edwards; Thomas Alan Williams
Original assignee: Albright and Wilson Ltd
Current assignee: Solvay Solutions UK Ltd
Priority date: 1977-10-27
Filing date: 1977-07-20
Publication date: 1978-02-02
Also published as: IT1082793B; BE857146A; JPS5315298A; IL52552A; FR2359790B1; NL7708009A; ZA774159B; AU2732177A; AU512538B2; FR2359790A1; US4132540A; IL52552A0; CA1105672A; GB1593970A

Description

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Dipl. l· <r. · . ι [j .;.._: ;,·,!ΐ_ορ Lucile-Or.ihr-St. 3.-J-. _v 9.Λϋ,,don Albright « Wilson Limited Oldbury, Warley. West Midlands (England)

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Verfahren zur Gewinnung von Phosphatsalzen aus wässrigen Phosphorsäurelösungen

Dr.Be/fi

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Phosphatsalzen, insbesondere von phosphathaltigen Kunstdüngern.

Phosphathaltige Kunstdünger werden durch Behandlung von Naß-Phosphorsäure mit Ammoniak oder einem Ammoniumsalζ hergestellt, wobei Ammoniumphosphate in Lösung oder Suspension erhalten werden, die als solche vertrieben oder nach Vermischen mit Kaliumsalzen in Form von NPK-Kunstdüngern gehandelt werden. Die wässrigen Systeme, die hierbei hergestellt werden, werden gewöhnlich zur Bildung eines festen Kunstdüngers getrocknet. Die Naß-Phosphorsäure wird durch Einwirkung einer Mineralsäure, vorzugsweise Schwefelsäure, auf Phosphatmineralien hergestellt. Die mit Ammoniak umgesetzte Säure kann eine solche sein, die unmittelbar mit oder ohne Aufkonzentrieren hergestellt worden ist oder sie kann gereinigt sein, z.B. durch Ausfällen einiger Verunreinigungen. Die Naß-Phosphorsäure kann auch mit einem in Wasser unmischbaren organischen Lösungsmittel extrahiert werden, wobei ein organischer Extrakt erhalten wird, der Phosphorsäure enthält, sowie ein wässriges Raffinat, das aus Phosphorsäure, etwas Lösungsmittel und den meisten Verunreinigungen der Rohsäure gebildet wird. Der organische Extrakt kann zur Rückgewinnung des Gehalts an gereinigter Säure behandelt werden. Das wässrige Raffinat kann mit Ammoniak wie beschrieben umgesetzt werden, um den Kunstdünger zu ergeben. Das Trocknen zum festen Kunstdünger, das sich aus der Wärmewirkung ergeben kann, die bei der Umsetzung mit Ammoniak gebildet wird, entfernt das Wasser aus dem Raffinat sowie auch dessen Gehalt an organischem Lösungsmittel, wobei jedoch letzterer häufig aus dem Wasserdampf schwierig rückzugewinnen ist. Außerdem kann die Gegenwart des Lösungsmittels in den heißen Dämpfen Anlaß zu einer Explosion oder ein Feuerrisiko bilden.

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Es wurde nun ein Verfahren zur Rückgewinnung von wenigstens einem Teil des Lösungsmittelgehalts des wässrigen Raffinats während des Herstellungsverfahrens von Salzen gefunden, z.B. von Düngemitteln, wobei das Brandrisiko vermindert wird.

Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung eines Phosphatsalzes zur Verfügung, wobei eine wässrige Phosphorsäureschicht, die ein mit Wasser unmischbares Lösungsmittel und metallische Verunreinigungen im Gleichgewicht mit einer organischen Schicht enthält, welche eine Lösung von Phosphorsäure in dem Lösungsmittel darstellt,^Auftrennen der Schichten und Behandeln der wässrigen Schicht mit einem Material, das Ammoniak oder eine Base oder ein Salz von Ammoniak, einem Alkalimetall oder einem Erdalkalimetall ist, wobei eine flüssige organische Lösungsmittelphase und eine wässrige Lösungsphase gebildet werden, wobei letztere Phosphorsäure und Ammonium- oder Alkalimetalloder Erdalkalimetallkationen enthält, wonach die wässrige Phase von der organischen Lösungsmittelphase getrennt wird. Die wässrige Phase enthält Dihydrogenphosphatanionen, wenn Ammoniak oder eine Base verwendet werden, und Anionen aus dem genannten Salz, wenn das Salz verwendet wird. Vorzugsweise wird rohe Naß-Phosphorsäure, die metallische Verunreinigungen enthält, mit einem mit Wasser unmischbaren organischen Lösungsmittel behandelt, wobei eine organische Extraktschicht erhalten wird, die das Lösungsmittel und einen Teil der Phosphorsäure aus der Rohsäure enthält, sowie eine wässrige Raffinatschicht, die Phosphorsäure, organisches Lösungsmittel und Metallische Verunreinigungen aus der Rohsäure enthält, wonach das Raffinat vom Extrakt abgetrennt wird, mit Ammoniak oder einer wasserlöslichen Ammoniumbase oder -Salz behandelt wird und die erhaltene wässrige Phase, die Phosphorsäure und ein· organische Lösungsmittelschicht enthält, von der organischen Lösungsmittelschicht getrennt werden. Die wässrige Phase hat ein Atomverhältnis M:P (wobei M Stickstoff, Alkalimetall oder zweimal die Erdalkalimetallatome bedeutet) von weniger als 1:1,

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d.h. sie muß Phosphorsäure enthalten und enthält vorzugsweise ein Dihydrogenphosphatsalz von Ammoniak oder dem Alkalimetall oder Erdalkalimetall neben der Säure. Anschließend an die Trennung wird die wässrige Phase vorzugsweise weiterbehandelt mit Ammoniak oder einer wasserlöslichen Ammonium- und/oder Kaliumbase oder deren Salz, wobei ein Gemisch erhalten wird, das das Verhältnis N:P:K für den gewünschten Kunstdünger enthält.

Die organische Schicht, die im Gleichgewicht mit dem Lösungsmittel steht, das mit der sauren Schicht beladen ist, enthält Phosphorsäure gewöhnlich in einer Konzentration von wenigstens 10 Gewichtsprozent, z.B. 10 bis 50 Gewichtsprozent, wie 20 bis 40 Gewichtsprozent.

Das wässrige Raffinat wird vorzugsweise mit Ammoniak behandelt, das wasserfrei oder in Form von wässrigem Ammoniak vorliegen kann, oder mit einem Ammoniumsalζ, das basisch sein kann, wie Ammoniumkarbonat, Ammoniumbikarbonat, Diammoniumhydrogenphosphat, Triammoniumphosphat oder mit Ammoniumdihydrogenphosphat oder einem Ammoniumsalz, das nicht basich ist, wie Ammoniumnitrat oder Ammoniumsulfat oder -hydrogensulfat. Weiterhin kann es

kann mit Ammoniumhfclogenlden behandelt werden, z.B. Ammoniumchlorid verwendet werden, jedoch sind diese vorzugsweise abwesend. Das wässrige Raffinat kann mit dem entsprechenden Alkalimetall oder Erdalkalimetall behandelt werden, z.B. basischen und nicht-basischen Verbindungen von Kalium oder Natrium einschließlich Kaliumdihydrogenphosphat. Bevorzugt sind Kaliumhydroxid und Kaliumsulfat. Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann das wässrige Raffinat mit einer Kalzium enthaltenden Verbindung bellende It werden, vorzugsweise einer Kalziumbase, wie Kalziumkarbonat, Kalziumoxid oder Kalziumhydroxid.

Die Ammonium- oder Alkalimetall- oder Erdalkalimetallverbindungen können in trockenem Zustand oder in wässriger Lösung oder Suspension zugefügt werden. Am meisten bevorzugt wird wasserfreies

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Ammoniak oder eine andere Base verwendet. Hierdunh wird die Temperatur des Systems angehoben. Der Temperaturanstieg unterdrückt die Löslichkeit des organischen Lösungsmittels in der wässrigen Phase noch weiter und beschleunigt die Auftrennung, neigt aber andererseits dazu, das Lösungsmittel zu verflüchtigen.

Das Raffinat wird so behandelt, daß eine wässrige Phase erhalten wird, die eine Lösung darstellt und frei von festem Phosphatsalz von Ammonium oder Alkalimetall oder Erdalkalimetall ist, wobei dieses Phosphatsalz entweder das Dihydrogenphosphat oder das Hemiphosphat der Formel MH₂PO₄.H₃PO₄ darstellt. Hierbei ist das Atomverhältnis M:P in der wässrigen Phase geringer als 1:1, z.B. O,1 - O,8:1, wie O,1 - 0,6:1 und insbesondere weniger als 0,5:1, z.B. O,2 - O,5:1. Das Verhältnis M:P wird gewöhnlich so gewählt, daß die hergestellten Salze gerade noch bei der Temperatur löslich sind, um eine Lösung zu ergeben. Somit liegt insbesondere das Verhältnis M:P zwischen χ - 0,1:1 und x:1, wobei x:1 das Verhältnis ist, bei welchem das Dihydrogenphosphat gerade nicht mehr bei der im System herrschenden Temperatur und Konzentration kristallisiert. Das Mindestverhältnis M:P ist dasjenige, das notwendig ist, um eine von der wässrigen Phase getrennte Lösunpmittelphase hervorzubringen und liegt gewöhnlich bei wenigstens 0,05:1, während das Maximum dasjenige ist, das gerade nicht mehr ausreicht, um festes saures Phosphatsalz zu bilden. Gewöhnlich wird das Verhältnis M:P so eingestellt, daß die gebildete organische Phase praktisch frei von Phosphorsäure ist. Das Mindesverhältnis M:P, bei welchem die organische Phase gebildet wird und dasjenige Verhältnis, bei welchem keine Säure in der organischen Schicht mehr vorliegt, hängt vom Lösungsmittel, der Temperatur, der Art der Base und der Menge Wasser im Raffinat ab, kann jedoch leicht durch einfache Versuche festgestellt werden. Ebenso kann das Maximalverhältnis M:P festgestellt werden, unterhalb welchem die Salze beginnen, abge-

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schieden zu werden. Vorzugsweise ist das Verhältnis M:P so hoch wie möglich in Übereinstimmung mit einer wässrigen Phase, die eine Lösung und keine Suspension darstellt, wobei kein Sieden des Lösungsmittels stattfindet. Je höher das Verhältnis N:P bei der Behandlung des Raffinats mit Ammoniak oder der basischen Verbindung ist, desto besser wenn das Raffinat heißer wird. Hingegen besteht die Neigung, da6 Lösungsmittel in der Dampfphase verloren geht. Vorzugsweise ist das Verhältnis M:P derart, daß die Endtemperatur der wässrigen Phase wenigstens 2O°C, insbesondere wenigstens 30°C unterhalb des Siedepunkts des Lösungsmittels unter den gegebenen Druckbedingungenr Für die wässrige Phase nach der Behandlung sind Temperaturen von 10 - 80°C, z.B. 20 - 6O°C, insbesondere 40 bis 60°C oder 20 - 5O°C unterhalb des Siedepunkts der organischen Phase bevorzugt. Das Gemisch aus der wässrigen und der organischen Phase kann gegebenenfalls gekühlt werden, um die Verflüchtigung des Lösungsmittels herabzusetzen.

Das mit Wasser unmischbare Lösungsmittel ist ein solches, das in allen Mengenverhältnissen mit wasserfreier Phosphorsäure mischbar ist, mit Wasser jedoch nicht mischbar ist, insbesondere eine Löslichkeit in Wasser bei 20°C von unter 9 Gewichtsprozent hat. Geeignete Lösungsmittel sind Dialkyläther mit 4-12, z.B. 6-12 Kohlenstoffatomen, insbesondere 6-8 Kohlenstoffatomen, wie Diäthyläther, Diiospropyläther, Di-n-propylather, Di-n-butyläther und Di-n-amyläther, Dialkylketone mit 5 - IO Kohlenstoffatomen, z.B. 5 - 7, insbesondere 5 oder 6 Kohlenstoffatomen, wie Diäthylketon, Methyl-n-propylketon, Methyl-isopropyl-keton, Methyl-isobutyl-keton und Methy1-amy1-keton, cycloaliphatische Ketone mit 5-7 Kohlenstoffatomen, wie Cyclohexanon und Cyclopentanon, Alkenole mit 4-8, ζ.Β. 4-7 und insbesondere 5-7 Kohlenstoffatomen, wie n-Butanol, Isoamy1-alkohol, Hexanole, Alkyl-alkanoat-ester mit 1 - 6 Kohlenstoffatomen, z.B.

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3*6 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe und 2-6 Kohlenstoffatom«, z.B. 2 - 4 Kohlenstoffatomen In der Alkanoatgruppe, wie Butylacetat und Amylacetat, Trialkylphosphatemit 1 bis 6, z.B. 3-6 Kohlenstoffatomen in jeder Alkylgruppe,wie Tributylphosphat_/und Tri(alkoxyalkyl)-phosphate mit 1-6 Kohlenstoffatomen in der Alkoxygruppe und 2- 6 Kohlenstoffatomen in der Alkylgruppe, wie Tri(butoxyäthyl)phosphat. Das Verfahren ist besonder* geeignet zur Entfernung von Lösungsmittel aus wässrigen Raffinaten, die nicht mehr als 7 Gewichteprozent Lösungsmittel enthalten (z.B. Methyl-isobutylketon oder Diisopropyläther). Vorzugsweise enthält das Raffinat weniger als 2 Gewichtsprozent Lösungsmittel, z.B. Methylisobutylketon. Das Verfahren kann auch vorteilhaft mit Raffinaten angewendet werden, die 7 bis 15 Gewichtsprozent Lösungsmittel enthalten, z.B. Butanol, Amylalkohol oder Cyclohexanon oder einem Pentanon.

Die Konzentration der Phosphorsäure im Raffinat kann über einen weiten Bereich schwanken, je nach der anfänglichen Acidität der Rohsäure, der Art des Lösungsmittels, das zur Extraktion des Phosphorsäure verwendet worden war, der Temperatur, der Extraktionsmethode, die verwendet wurde und dem Extraktionsgrad. Als allgemeines Prinzip gilt, daß je höher der Kohlenstoffgehalt eines Glieds einer bestimmten Gruppe von Lösungsmitteln ist, desto höher ist die Säurekonzentration des Raffinats. Die Verteilung der Säure zwischen Lösungsmittel und dem wässrigen Medium ist ebenfalls häufig durch die Temperatur beeinflußt, gewöhnlich in dem Sinne, daß bei hohen Temperaturen geringere Mengen extrahiert sind, was eine höhere Raffinatkonzentration ergibt. Das Extraktionsverfahren beeinträchtigt die Raffinatkonzentration, da abgesehen von dem besonderen Fall von Dialkyläthern das Raffinat aus zwei-oder mehrstufigen Gegenstrom-Extraktionen geringere Acidität aufweist als ein solches aus einer einstufigen Extraktion. Das wässrige Raffinat hat gewöhnlich eine Xonsentration an HjPO₄ im Bereich von 20 - 85 Gewichtsprozent, z.B. 40 - 75 Gewichtsprozent und häufig 50-75 Gewichtsprozent .

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Gemäß einem bevorzugten Verfahren wird eine wässrige Schicht, die 40 - 75 Gewichtsprozent Η,ΡΟ. und ein Lösungsmittel, ausgewählt aus den Dialkylketonen mit 5 oder 6 Kohlenstoffatomen, Dialkyläthern von 6 bis 8 Kohlenstoffatomen und Alkanolen mit 5 bis 7 Kohlenstoffatomen, z.B. Methyl-isobutylketon , Diisopropyläther oder Isoamylalkohol darin gelöst enthält mit Ammoniak oder einer Ammonium? Alkalimetall- oder Erdalkalimetallbase behandelt, wobei eine flüssige Lösungsmittelschicht und eine wässrige Lösungsschicht gebildet werden, welch letztere Phosphorsäure und das Dihydrogenphoephatsalz von Ammoniak oder dem Alkalimetall bzw. Erdalkalimetall enthält, bei einer Temperatur von wenigstens 20°C unterhalb des Siedepunks des Lösungsmittels und in Abwesenheit eines festen sauren Phosphatsalzes von Ammoniak oder dem Alkalimetall oder Erdalkalimetall, wonach die Phasen abgetrennt werden. Vorzugsweise wird Naß-Phosphorsäure, z.B. einer Acidität von 65-85 Gewichtsprozent mit Methyl-isobutylketon in Berührung gebracht, wobei eine organische Schicht gebildet wird, die etwas H₃PO₄ in der Naß-Phosphorsäure enthält; sowie eine wässrige Schicht, die Schichten getrennt werden, die wässrige Schicht mit Ammoniak oder Ammoniumdihydrogenphosphat unter Bildung einer flüssigen

Lösungsmittelphase und einer wässrigen Lösungsphase, die Ammoniumdihydrogenphosphat und Phosphorsäure enthält und kein festes saures Ammoniumphosphat enthält, behandelt und das Lösungsmittel und die wässrige Phase abgetrennt .

Vorzugsweise ist das Atomverhältnis N:P in der wässrigen Phase 0,2 - 0,5:1 z.B. 0,3 - 0,45:1.

Das erfindungsgemäße Verfahren wurde insbesondere im Hinblick auf die wässrige Raffinatschicht und die organische Schicht, die direkt durch Kontaktieren von Naß-Phosphorsäure mit dem Lösungsmittel in einer oder mehreren Stufen hergestellt wurde, beschrieben. Es kann jedoch auch auf die wässrige Phase angewendet werden, die durch Abstreifen im kreuzförmigen Strom

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eines organischen Extrakts einer Naß-Phosphorsäure mit Wasser oder gereinigter Phosphorsäure erhalten wird, wodurch ein reinerer Extrakt erhalten wird und eine wässrige, das Lösungsmittel enthaltende Phase, die mit Verunreinigungen beladen ist.

Die wässrige Phase und die organische Lösungsmittelphase, die durch die Behandlung der das Lösungsmittel enthaltenden wässrigen Säureschicht hergestellt wurden und das Ammoniak oder das Ammoniumsalz oder die Kaliumverbindung werden abgetrennt und gewöhnlich wird die Lösungsmittelschicht zur erneuten Verwendung in der Extraktion zurückgeführt, gegebenenfalls nach der Reinigung, z.B. durch Destillation.

Der Lösungsmittelgehalt der wässrigen Phase liegt unter z.B. ein Fünftel desjenigen Gehalts der wässrigen Schicht, von welcher das Lösungsmittel herkam. Gegebenenfalls kann der Lösungsmittelgehalt weiter durch Abstreifen mit Wasserdampf reduziert werden, vorzugsweise jedoch mit Luft, z.B. durch Einblasen von Luft in die wässrige Phase oder dadurch, daß die Phase von oben nach unten durch eine Säule gegeben wird, durch welche von unten nach oben Luft durchgeführt wird. Das Lösungsmittel kann gegebenenfalls aus dem Strom der verbrauchten Luft isoliert werden.

Die wässrige Phase, ohne Rücksicht darauf, ob sie mit Wasserdampf oder Luft abgestreift worden ist, oder nicht, wird häufig mit Ammoniak oder einer Ammonium- oder Alkalimetall- oder Erdalkalimetallverbindung behandelt, z.B. einer Natrium- oder Kaliumverbindung, wie einer basischen Ammonium-, Natriumoder Kaliumverbindung, oder einem Natrium-, Kalium- oder Ammoniumphosphat, -nitrat oder -Chlorid oder derem Gemische, wobei ein System erhalten wird, z.B. ein Kunstdüngerkörper mit dem gewünshten Verhältnis M:P. Ammoniak selbst oder jedes

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der vorher erwähnten Salze können verwendet werden, jedoch wird vorzugsweise Ammoniumnitrat verwendet in Form einer konzentrierten wässrigen Lösung. Somit wird vorzugsweise eine Base verwendet, um das mit der Säureschicht beladene Lösungsmittel zu behandeln und anschließend wird ein neutrales Salz verwendet, um die gebildete wässrige Säurephase zu behandeln. Die Reaktion von Ammoniak oder dem Ammoniumsalz oder dem basischen Salz und Phosphorsäure setzt Wärme frei, welche das Wasser im System, das eine geschmolzene Masse zurückläßt, verdampft. Zu der Masse kann gegebenenfalls ein Kaliumsalz oder -salze gegeben werden, wie Kaliumchlorid, um der Masse das für den Kunstdünger gewünschte Verhältnis N:P:K zu verleihen. Ohne Rücksicht ob das Kaliumsalz zugegeben wurde oder nicht, wird die geschmolzene Masse anschließend in eine teilchenförmige Substanz überführt, z.B. durch Schmelzpelletisierung, wobei der geschmolzenen Masse gestattet wird, unter dem Schwereeinfluß in Tröpfchenform herunterzufallen, bis die Tröpfchen verfestigt sind, oder unter Verwendung eines RückfUhr-Granulators. Alternativ kann die wässrige Phase mit Ammoniak oder einem Ammoniumsalz behandelt werden, damit ein System mit dem gewitschten Verhältnis M:P für einen flüssigen Kunstdünger erhalten wird. Vorzugsweise wird in diesem Fall ein Sequestrierungsmittel, wie Polyphosphorsäure oder Acetodiphosphonsäure oder ein Suspendierungsmittel, wie das unter der Handelsbezeichnung "Bentonit " vertriebene Material zugegeben, um die Ablagerung von Ausfällungen von Verunreinigungen anzuhalten oder zu vermindern. Anstelle der Zugabe des Sequestrierungsmittels oder Suspendierungsmittels kann die Behandlung mit Ammoniak oder einem Salz davon fortgesetzt werden, bis ein Niederschlag von Metallphosphaten gebildet worden ist und der Niederschlag kann abfiltriert und in feste Kunstdünger eingearbeitet werden, während das Filtrat zu einem flüssigen Kunstdünger verarbeitet werden kann. Weiterhin kann die wässrige Phase mit

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•Ja

Ammoniak oder dem Ammoniumsalz behandelt werden, um ein Anmoniumphosphat von Düngemittelqualität zu ergeben_r z.B. Aannonlumdihydrogenphosphat. Alternativ kann die wässrige Phase durch Behandeln der mit dem Lösungsmittel beladenen Säure mit einer Kalziumbase hergestellt werden und nach der Abtrennung des Lösungsmittels kann sie weiterbehandelt werden, um ein Kalziumphosphat für andere Verwendungen, z.B. als Viehfutter, zu bilden.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert:

Beispiel Ί (a)

Es wurde Naß-Phosphorsäure mit einem Gehalt von 77,4 Gewichtsprozent H₃PO₄ und 1,6 Gewichtsprozent H₂SO₄,hergestellt durch Kontakt von marokkanischem Phosphatmineral und Schwefelsäure, mit Methyl-isobutylketon im Gewichtsverhältnis von 1:1,33 in einer zweistufigen Gegenstromanlage in zwei Misch-Absitz- *- Gefäßen gemäß der US-PS 3 914 882 extrahiert. Der organische · Extrakt wurde aus einem wässrigen Raffinat abgetrennt, welches 56 Gewichtsprozent H₃PO₄, 2,0 Gewichtsprozent H₂SO₄ und 1,6 Gewichtsprozent Methyl-isobutylketon sowie viele Metallverunreinigungen enthielt. Das Raffinat wurde mit festem Aasaoniumdihydrogenphosphat behandelt, wobei eine organische Phase und eine wässrige Phase erhalten wurden. Fortschreitend wurden Proben der wässrigen Phase entnommen und jedesmal das Verhältnis N:P in der wässrigen Phase ausgerechnet. Die lugabe von Ammoniumdihydrogenphosphat zur Erzielung eines Verhältnisses N:P von 0,39:1 ergab eine wässrige Lösungsphase bei etwa 30°C, die 0,08 Gewichtsprozent Lösungsmittel, aber keine Kristalle von Ammoniumphosphat enthielt. Die organische Lösungsmittelschicht wurde von der wässrigen Phase abgetrennt, die danach mit Ammoniumnitrat vermischt wurde, wobei ein Kunstdünger mit einer Quelle von N und P erhalten wurde.

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Beispiel 1 (b)

Die Zugabe von Ammoniumdihydrogenphosphat zu dem Raffinat von Beispiel 1(a) bis zu einem Verhältnis N:P von 0,3:1 ergab eine Lösungsmlttelphase und eine Lösungsphase, die 0,14 Gewichtsprozent Lösungsmittel enthielt. Die Phasen wurden getrennt.

Beispiel 2

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde mit Ammoniakgas anstelle von Ammoniumdihydrogenphosphat mit einem Verhältnis N:P von 0,3:1 wiederholt. Die Temperatur der wässrigen und organischen Phasen erhöhte sich auf etwa 60°C. Die Phasen wurden getrennt.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines Phosphatsalzes durch Bilden einer wässrigen Phosphorsäureschicht, die ein mit Wasser unmischbares Lösungsmittel sowie metallische Verunreinigungen im Gleichgewicht mit einer organischen Schicht, welche eine Lösung von Phosphorsäure in dem Lösungsmittel darstellt, enthält, Auftrennen der Schichten und Behandeln der wässrigen Schicht zur bildung von Phosphatsalzen und Abtrennen des Lösungsmittels in beliebiger Reihenfolge, dadurch gekennzeichnet , daß die wässrige Schicht mit Ammoniak oder einer basischen Verbindung oder einem Salz, das Ammoniumionen. Alkalimetalle oder Erdalkalimetalle enthält, behandelt wird und daß die gebildete flüssige organische Lösungsmittelphase und eine Phase aus der wässrigen Lösung, die Phosphorsäure und Ammonium-, Alkalimetall- oder Erdalkalimetall-Kationen enthält, voneinander getrennt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man die wässrige Schicht mit Ammoniak oder einer basischen Ammonium- oder Alkalimetall- oder Erdalkalimetall-Verbindung oder einem Ammonium-, Alkalimetall- oder Erdalkalimetall-Dihydrogenphosphat behandelt und die gebildete wässrige Phase, die Phosphorsäure und ein Dihydrogenphosphatsalz von Ammoniak oder dem Alkalimetall oder dem Erdalkalimetall enthält,abtrennt.

J. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die wässrige Schicht und dLe organische Schicht unmittelbar dadurch gebildet werden, daß

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OFlQiNAL INSPECTED

Naß-Phosphorsäure mit dem Lösungsmittel in einer oder in mehreren Stufen in Berührung gebracht wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die wässrige Säureschicht nicht mehr als 7 Gewichtsprozent des Lösungsmittels enthält.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Lösungsmittel Methyl-isobutylketon ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die wässrige Schicht mit Ammoniak oder einem wasserlöslichen Ammoniumsalz behandelt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die wässrige Schicht mit Ammoniak behandelt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 4, 5 und 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Naß-Phosphorsäure mit dem Lösungsmittel in Berührung gebracht wird, um eine organische Schicht zu bilden, die Phosphorsäure enthält, und eine wässrige Schicht zu bilden, wobei die wässrige Schicht mit Ammoniak oder einem wasserlöslichen Ammoniumsalz behandelt wird und die gebildete wässrige Lösungsmittelphase und die organische Lösungsmittelphase aufgetrennt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß das Atomverhältnis M:P in der wässrigen Phase, welche Dihydrogenphosphatsalze enthält, 0,1 bis 0,6:1, vorzugsweise 0,3 bis O,5:1 beträgt, wobei M Stickstoff, ein Alkalimetallatom oder zweimal das Erdalkaliatom bedeutet.

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10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch g e k e η η ζ el c h η e t , daß die wässrige Phase anschließend mit Ammoniak oder einer Alkalimetall- oder Erdalkalimetall-Verbindung behandelt wird unter Bildung eines als Düngemittel verwendbaren Körpers mit dem gewünschten Verhältnis M:P, wobei M die in Anspruch 9 genannte Bedeutung hat.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die wässrige Säureschicht mit Ammoniak oder einer Base behandelt wird, die gebildete Lösungsmittelphase von der wässrigen Säurephase abgetrennt wird und die wässrige Säurephase mit einem neutralen Ammonium-, Alkalimetall- oder Erdalkalimetallsalz behandelt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine wässrige Schicht, die 40 bis 75 Gewichtsprozent Η,ΡΟ, enthält und ein Lösungsmittel, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Methyl-isobutylketon, Diisopropyläther und Isoamylalkohol in der wässrigen Schicht gelöst enthält, mit Ammoniak oder einer Ammonium-, Alkalimetall- oder Erdalkalimetallbase unter Bildung einer flüssigen Lösungsmittelphase und einer wässrigen Lösungsphase, die Phosphorsäure und das Dihydrogen-phosphatsalz von Ammoniak oder dem Alkalimetall oder Erdalkalimetall enthält, bei einer Temperatur von wenigstens 20°C unterhalb des Siedepunkts des Lösungsmittels und in Abwesenheit von festem sauren Phosphatsalz von Ammoniak oder dem Alkalimetall oder Erdalkalimetall behandelt wird und die Lösungsmittelphase und die wässrige Phase voneinander getrennt werden.

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13. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß Naß-Phosphorsäure mit Methy1-isopropylketon unter Bildung einer organischen Schicht, die einen Teil der H₃PO₄ der Naß-Phosphorsäure sowie eine wässrige Schicht enthält, in Berührung gebracht wird, die Schichten getrennt werden, die wässrige Schicht mit Ammoniak oder Aminoniumdihydrogenphosphat behandelt werden, wobei eine Lösungsmittelphase und eine wässrige Lösungsphase, die Ammoniumdihydrogenphosphat und Phosphorsäure enthält und frei von festem Aminoniumdihydrogenphosphat ist, gebildet werden und das man das Lösungsmittel und die wässrige Phase voneinander trennt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß man die wässrige Phase und die Lösungsmittelphase bei einer Temperatur von wenigstens 20°C unterhalb des Siedepunkts des Lösungsmittels bildet.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß man als Behandlungsmittel Ammoniak oder ein Ammonium- oder Alkalimetallsalz oder deren Base verwendet.

16. Wässrige Phase, enthaltend ein Phosphatsalz eines Körpers als Kunstdünger, hergestellt durch ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

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