DE541565C

DE541565C - Konzentrierung von Phosphorsaeure-Loesungen

Info

Publication number: DE541565C
Application number: DEK118354D
Authority: DE
Original assignee: KUENSTDUENGER PATENT VERWERTUN
Current assignee: KUENSTDUENGER PATENT VERWERTUN
Priority date: 1930-01-29
Filing date: 1931-01-08
Publication date: 1932-01-13
Also published as: GB357041A; FR709512A; BE376577A; NL28397C; US1836694A

Description

Bei der Konzentrierung dünner Phosphorsäure oder dünner phosphorsaurer Lösungen, die bei der Behandlung von Rohphosphat mit Schwefelsäure oder sauren Alkali- oder Ammoniumsulfat enthaltenden Lösungen gewonnen werden, entstehen gewisse Schwierigkei- * den dadurch, daß das bei der Behandlung gebildete Calciumsulfat nicht vollständig ausgefällt wird, sondern in geringer Menge in der Lösung zurückbleibt. Bei der Konzentrierung der Lösung durch Verdampfen kristallisiert dieses Calciumsulfat in der Lösung für gewöhnlich als Semihydrat, CaSO₄-¹Z₂H₂O. Gegebenenfalls gibt es zur Bildung harter Krusten auf die Wärmeflächen des benutzten Apparates Veranlassung. Wenn die Lösung z. B. mit Ammoniak neutralisiert wird, während Calciumsulfat noch in der Lösung anwesend ist, wird der Calciumgehalt als in ao Wasser unlösliches Calciumphosphat niedergeschlagen.

Die Erfindung bezweckt, die Herstellung im wesentlichen kalkfreier konzentrierter Phosphorsäurelösungen zu ermöglichen unter Vermeidung der Nachteile, die bisher durch das in der dünnen Phosphorsäurelösung gelöste Calciumsulfat verursacht wurden. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß das Calciumsulfat, das während des Verdampfungsprozesses auskristallisiert, kontinuierlich entfernt und in den Laugungsprozeß zurückgebracht wird. Um das Absetzen des auskristallisierten Calciumsulfates als Krusten auf die Wärmeflächen des Apparates zu verhindern, wird zweckmäßig ein Verdampfer in Verbindung mit einem Erhitzer benutzt, durch welchen die Lösung in Kreislauf geführt wird, derart, daß sie im Erhitzer erwärmt wird, um später im Verdampfer Dampf entsprechend der im Erhitzer aufgenommenen Wärmemenge abzugeben, wobei das Calciumsulfat sich als ein in der Lösung schwebender Schlamm abscheidet, der bald niederschlägt. Bei dem Entfernen dieses Schlammes aus dem Verdampfer wird natür-Hch auch ein Teil der konzentrierten Phosphorsäurelösung mit entfernt. Ehe der CaI-ciumsulfatschlamm in den Laugungsprozeß zurückgeführt wird, wird er zweckmäßig mit der schwächeren zu verarbeitenden Phosphorsäurelösung gemischt, worauf er wieder von dieser Lösung durch Sedimentieren und Dekantieren getrennt wird. Der Calciumsulfatschlamm, der jetzt eine schwächere Phosphorsäurelösung als bei seiner Herausnahme aus dem Verdampfer enthält, wird dann dem Laugungsprozeß zugeführt, zweckmäßig in der Weise, daß er mit dem Rohphosphat gemischt wird, ehe die übrige Laugungssäure zugeführt wird. Die Phosphorsäure bewirkt

dabei einen vorbereitenden Aufschluß des Rohphosphates, der dann von der später zugeführten Laugungssäure abgeschlossen wird. Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht, die eine zu ihrer Ausführung geeignete Anlage schematisch darstellt.

Die im Verfahren hergestellte dünne Phosphorsäurelösung wird in einer Verdampfungsvorrichtung konzentriert, die aus einem Erhitzer A und einem Verdampfer B besteht, dessen oberer Teil mit einem Kondensator C verbunden ist. Der Erhitzer A ist in einer Kreislaufleitung α, b eingeschaltet, die an geeigneten Stellen mit dem Verdampfer B verbunden und mit einer Zirkulationsvorrichtung (nicht dargestellt) versehen ist. Der Hauptteil der konzentrierten Lösung wird durch die Leitung d abgezogen. Das Calciumsulfat, das aus der Lösung im Verdampfer B auskristallisiert, sammelt sich im unteren kegelförmigen Teil B₁ des Verdampfers, wird kontinuierlich zusammen mit einem geringen Teil der Phosphorsäurelösung durch die von dem untersten Teil des kegelförmigen Teiles ausgehende Leitung c abgezogen und durch eine Pumpe D nach einem Absetzbehälter E hinaufgedrückt, in dem der Calciumsulfatschlamm mit schwacher Phosphorsäure aus einem Sammlungsbehälter F gemischt wird. In dem Behälter E hat das Calciumsulfat Gelegenheit, sich abzusetzen. Um seine Abscheidung zu erleichtern, ist der Boden des Behälters zweckmäßig kegelförmig ausgestaltet.

Von dem Boden des Behälters E wird der Calciumsulfatschlamm durch eine Leitung e nach dem ersten einer Reihe von Reaktionsbehältern g_± bis gt abgezapft. In den Behälter g_x wird auch das zu behandelnde Roh-

phosphat eingeführt, so daß das Rohphosphat zunächst von der das zurückgeführte Calciumsulfat begleitenden Phosphorsäure teilweise aufgeschlossen wird. Von dem Reaktionsbehälter If₁ wird das Reaktionsgemisch nach dem Behälter g_z übergeführt, wo Schwe-

. feisäure zugeführt wird, und dann nach den Reaktionsbehältern g_s und g_it in denen die Reaktion abgeschlossen wird. Die fertige Lösung wird von dem ungelösten Calciumsulfat und den übrigen unlöslichen Rückständen durch -Filtrieren oder Dekantieren in einem Apparat G getrennt und sammelt sich dann im Behälter F. Die im Absetzbehälter E erhaltene klare Phosphorsäurelösung fließt durch einen Überlauf nach einem Speisebehalter H ab, aus dem sie dann dem Verdampfer B kontinuierlich zufließt.

Es wird demgemäß das bei der Konzentrie- rung abgeschiedene Calciumsulfat zusammen mit dem bei der Laugung gebildeten nicht gelösten Calciumsulfat aus dem Prozesse entfernt. Es ist somit kein besonderes Waschen des Calciumsulfate erforderlich, und seine Einführung bei der Laugung verursacht keine Nachteile, sondern vielmehr Vorteile in bezug auf die Kristallform des bei der Laugung abgeschiedenen Calciumsulfates, besonders wenn die Laugung derart betrieben wird, daß das Calciumsulfat als Semihydrat ausgefällt wird, da die Anwesenheit früher hergestellten CaI-ciumsulfates die Kristallbildung bei der Ausfällung des Calciumsulfates in günstiger "Weise beeinflußt.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zur Konzentrierung von Phosphorsäurelösungen, die bei der Laugung bzw. beim Aufschluß von Rohphosphat mittels Schwefelsäure unter Abscheidung des Kalkes des Rohphosphates als Calciumsulfat erhalten werden, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Phosphorsäurelösung gelöste Calciumsulfat, das bei der Konzentrierung der Lösung im Verdämpfer ausfällt, kontinuierlich aus diesem entfernt und in den Laugungsprozeß zurückgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß der abgeschiedene Calciumsulfatschlamm mit der zu konzentrierenden Phosphorsäurelösung gemischt, sodann durch Sedimentieren von dem Hauptteil dieser Lösung wieder getrennt und sodann dem Laugungsprozeß zügeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Calciumsulfatschlamm zunächst mit zu behandelndem Rohphosphat gemischt und das Gemisch sodann mit der Schwefelsäure vermischt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen