DE567930C - Verfahren zur Reinigung von Phosphation enthaltenden Fluessigkeiten - Google Patents

Description

• Verfahren zur Reinigung von Phosphation enthaltenden Flüssigkeiten Die beim Aufschluß von Rohphosphaten mit starken Säuren, z. B. Schwefelsäure, gebildete Phosphorsäurelösung enthält verschiedene Verunreinigungen, wie gelöstes Calciumsulfat, Eisen-, Aluminium- und Magnesiumphosphate, Fluorwasserstoffsäure und Kieselfluorwasserstoffsäure. Bei Verarbeitung dieser Phosphorsäurelösung auf Phosphate, z. B. Diammoniumphosphat, sind diese Verunreinigungen sehr hinderlich. Infolge ihrer schleimigen Konsistenz verursachen sie Schwierigkeiten beim Filtrieren und bei Abscheiden der Phosphatkristalle; sie fördern das Entstehen feiner Kristalle, während häufig grobe erwünscht sind, und geben dem als Endprodukt entstehenden Phosphat, das infolge der Verunreinigungen auch nicht gänzlich in Wasser löslich ist, eine graue Farbe.
• Bei den verschiedenen bekannten Verfahren zur Gewinnung löslicher Phosphate arbeitet man darauf hin, die genannten Verunreinigungen aus den Ausgangsmaterialien möglichst weitgehend zu entfernen. So kann man sich eines bedeutenden Teiles dieser Verunreinigungen bereits dadurch entledigen, daß man die Phosphorsäure, die in Form einer etwa 2o°/oigen wäßrigen Lösung von dem beim Aufschluß des Rohphosphates mit Schwefelsäure gebildeten Gips abgetrennt worden ist, mit Ammoniak behandelt, bis die Lösung bei Anwendung von Methylrot als Indikator neutral reagiert, d. h. bis das erste Wasserstoffion der dreiwertigen Phosphorsäure ganz und das zweite zu etwa 2o°/, an Ammoniak gebunden ist. Der bei dieser Behandlung entstehende Niederschlag kann durch Filtrieren von der Lösung getrennt werden, die hierauf nach vorhergehender Konzentration durch Zusatz einer neuen Menge von Ammoniak in Diammoniumphosphatlösung umgewandelt werden kann. Die in der Ausgangssäure gelösten Kalkverbindungen werden bei der ersten Ammoniakbehandlung als Dicalciumphosphat niedergeschlagen, das grob kristallin und sehr leicht zu filtrieren ist. Ein anderer Teil dieser Kalkverbindungen wird durch die Fluorwasserstoffsäure und die Kieselfluorwasserstoffsäure, die in der Säure vorhanden sind, unter Bildung ausfallender Verbindungen gebunden. Die beiden letzteren Niederschläge sind sehr schleimig und sehr schlecht filtrierbar. Das Eisen der Ausgangssäure wird als Eisenphosphat niedergeschlagen, das ebenso wie das gebildete Dicalciumphosphat grob kristallin und leicht filtrierbar ist. Die Abscheidung von Eisenphosphat ist jedoch nicht quantitativ; ein Teil desselben bleibt in wahrscheinlich kolloidaler Lösung zurück. Dasselbe gilt für das Aluminiumphosphat, das überdies nur zum geringsten Teil niedergeschlagen wird, und zwar in fein kristalliner, schwer filtrierbarer Form. Je höher die Konzentration der nach dem ersten Ammoniakzusatz erhaltenen Lösung ist, desto mehr Aluminium bleibt in ihr gelöst. Schließlich bleibt in der Lösung eine kleine Menge von kolloidal gelöster Kieselsäure zurück, die durch Zersetzung der Kieselfluorwässerstoffsäure gebildet worden ist.
• Beim Abfiltrieren der durch den ersten Ammoniakzusatz erhaltenen Lösung von den niedergeschlagenen citratlöslichen Bestandteilen bleiben demnach in der Lösung etwas Eisen, viel Aluminium und etwas Kieselsäure als Verunreinigungen zurück. Von diesen Verbindungen macht das kolloidal gelöste Eisenphosphat und die Kieselsäure und ein Teil des Aluminiumphosphates die jetzt folgende Weiterverarbeitung der Lösung mit, nämlich das Konzentrieren, das Sättigen mit Ammoniak bis zur Diammoniumphosphatstufe, das Kühlen und das Abschleudern des auskristallisierten Diammoniumphosphates von der Mutterlauge; diese Verunreinigungen stören dabei die Kristallisation des Diammoniumphosphates und gelangen schließlich in die Mutterlauge. Bei einer nicht zu geringen Aluminiumphosphat-Konzentration wird ein Teil dieses Stoffes während der zweiten Neutralisierungsstufe, d. h. während der Erzeugung der Diammoniumphosphatlösung, niedergeschlagen, gelangt in den abzuschleudernden Kristallbrei von Diammoniumphosphat und Mutterlauge und verursacht durch seine schleimige Konsistenz Schwierigkeiten beim Abschleudern. Der Feuchtigkeitsgehalt der abgeschleuderten Kristalle bleibt hoch, wodurch das Trocknen erschwert wird.
• Da die übrigens ziemlich große Menge von Mutterlauge mit einer neuen Charge von frischer Phosphorsäure in den Betrieb zurückgeführt wird, erhält man also eine Anhäufung von hauptsächlich Eisenphosphat, Aluminiumphosphat und Kieselsäure in der Mutterlauge, bis ein Gleichgewichtszustand eingetreten ist, bei dem ebensoviel Verunreinigungen zugeführt wie abgeführt werden.
• Es wurde nun gefunden, daß man alle diese Schwierigkeiten auf einfache Weise vollständig belieben kann, indem man die Verunreinigungen durch präzipitierende organische Kolloide, beispielsweise Stärke, Leim oder Gelatine, niederschlägt. So kann man der bei der oben beschriebenen Herstellung von Diammoniumphosphat erhaltenen Mutterlauge präzipitierende organische Kolloide, beispielsweise z kg trockene Stärke in Form ihrer wäßrigen Lösung auf z cbm Mutterlauge, zusetzen, worauf das gebildete Präzipitat abgesondert und die gereinigte Mutterlauge in den Betrieb zurückgeführt, beispielsweise frischer Phosphorsäure zugesetzt wird. Sowohl das präzipitierende Kolloid als auch die zu entfernenden kolloidalen Verunreinigungen werden niedergeschlagen, und in der verbleibenden 'Mutterlauge ist von beiden keine Spur mehr vorhanden.
• Das Verfahren gemäß der Erfindung ist in seiner Anwendung nicht auf die beschriebene Herstellung von Diammoniumphosphat beschränkt. Grundsätzlich kann es zur Entfernung von Verunreinigungen aus allen durch Aufschluß von Rohphosphaten mit starken Säuren und durch deren Weiterverarbeitung erhaltenen, Phosphationen enthaltenden Flüssigkeiten mit verschiedener Reaktion angewendet werden. So kann es z. B. auch beim Umkristallisieren verunreinigter löslicher Phosphate verwendet werden.
• Die Klärung von trüben oder kolloidale Suspensoide enthaltenden Mineralölen durch Zusatz organischer präzipitierender Kolloide ist bekannt. Weiter hat man zur Erleichterung der Filtration von-,gefällten Metallsulfiden schon koagulierte Torfmasse oder ähnliche koagulierte huminhaltige Kolloide zugesetzt. Schließlich ist auch schon vorgeschlagen worden, bei der Erzaufbereitung durch Schlämmen organische Kolloide zur Beschleunigung des Sedimentierens anzuwenden. Von diesen bekannten Verfahren unterscheidet sich das neue Verfahren grundsätzlich dadurch, daß es sich um die Behandlung von Phosphationen enthaltenden Flüssigkeiten handelt, für die der Erfolg -des Verfahrens nicht vorauszusehen war und die man schon in verschiedenster anderer Weise meist erfolglos behandelt hat, um die Nachteile zu beseitigen, deren Auftreten durch das neue Verfahren vermieden wird.

Claims (2)

1. PATPNTANSPRÜCIIR: z. Verfahren zur Reinigung von Phosphation enthaltenden Flüssigkeiten, insbesondere von durch Aufschlu13 von Rohphosphaten mit Säuren unmittelbar oder bei ihrer Weiterverarbeitung erhaltenen Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Verunreinigungen durch präzipitierende organische Kolloide niedergeschlagen werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung von Diammoniumphosphat aus Ammoniak und Phosphorsäure der erhaltenen Mutterlauge präzipitierende organische Kolloide zugesetzt werden, das gebildete Präzipitat abgetrennt und die gereinigte Mutterlauge in an sich bekannter Weise in den Betrieb zurückgeführt wird.