-
Reinigung von Rohphosphaten, insbesondere Calciumphosphaten Für -die
Herstellung von Phosphorsäure aus Rohphosphaten, insbesondere Caleiumphosphaten,
-,durch Aufschluß mit Schwefelsäure oder ,anderen Säuren sind die als Verunreinigungen
vorhandenen organischen Stoffe sowie Eisen- und Aluminiumverbindungen besonders
störend, wenn reine Phosphorsäure gewonnen werden soll; diese Verunreinigungen ;gehen.
nämlich mit in die Lösung und erteilen der Phosphorsäure -eine schmutzigbraune Farbe.
Für die Weiterverarbeitung der Phosphorsäure zu reinen Salzen, z. B. Alkaliphosphaten,
ist daher zwangsläufig:eine Trennung der bei der Neutralisation ausfallenden Eiseen-
und Aluminiumsalze-durch Filtration notwendig, die aber mit Verlusten an P205 verbunden
ist, da die Eisen- und Aluminiumsalze als Phosphate ausfallen. Die färbenden organischen
Verunreinigungen bedingen aber ein Unikristallisieren der .erhaltenen Salze und
reichern sich in den Mutterlaugen an, was zur Folge hat, daß sich die Kristallform
verändert, bis schließlich die Kristallisierfähigkeit .der Lösung überhaupt erschwert
wird.
-
Es ist bekannt, daß durch Glühen der Rohphosphate die in ihnen vorhandenen
organischen Substanzen zerstört werden. Jedoch bleiben Eisen- und Aluminiumverbindungen
bei diesem Glühprozeß ein Rohphosphat zurück und gehen beim sauren Aufschluß des
Phosphates in die Phosphorsäure. Es hat sich also durch das Glühen lediglich die
Farbe der Phosphorsäure verbessert.
-
Es hat sich nun gezeigt, daß außer den obigen Verunreinigungen auch
Eisen- und Aluminiumverbindungen aus dem Rohphosphat entfernt werden können, wenn
das Eisen und Aluminium des Rohphosphates oberhalb der Sublimationstemperatur dieser
Verbindungen in flüchtige Chloride überführt werden. Zu diesem- Zwecke ist es nur
nötig, das Rohphosphat in beinern Strome von Chlor unter Zusatz von Chlorwasserstoff
auf- die erforderliche Temperatur zu erhitzen. Zweckmäßig werden zur Beschleunigung
der Sublimation der gebildeten Chloride Alkälichloride in geringen Mengen beigemischt.
-
Das Chlor hat hierbei die Wirkung, daß die organischen Stoffe oxydiert
werden und daß das Eisen in. die Oxydform umgewandelt wird, während das Chlorwasserstoffgas
Eisen und Aluminium in die flüchtigen Chloride überführt. Zur Vollsendung des Reinigungseffektes
wird gegen Ende der Reaktion, z. B. bieiim Arbeiten in deinem rotierenden Ofen kurz
vor dem Austritt des gereinigten Rohphosphates aus der Reaktionszone schärfer erhitzt
oder überhitzter Wasserdampf :eingeblasen. Dadurch werden nicht nur überschüssiges
Chlor
und Chlorwasserstoff ientfernt, sondern auch die gechlorten organischen Substanzen
restlos beseitigt.
-
Das zur Reaktion .erforderliche Gemisch von Chlor und Chlorwasserstoffgas
kann beispielsweise nach an sich bekannten Methoden erzeugt werden, indem Chlorgas
unter Zusatz von genügenden Mengen Wasserdampf über glühende Kohlen geleitet wird,
wobei sich gemäß der Gleichung C12+H20+C=2 HCl+CO die° erforderliche Menge Chlorwasserstoff
in Gasform bildet. Durch das Verhältnis von Chlor und Wasserdampf ist das Gemisch
von Chlor und Chlorwasserstoff der Zusammensetzung des Rohphosphates entsprechend
einstellbar. Durch anschließendes Einblasen von Luft wird das Kohlenoxyd zu Kohlensäure
verbrannt.
-
Durch die Regelung der Temperatur ist es möglich, -das entstehende
Aluminiumchlorid von dem Eisenchlorid getrennt überzutreiben und getrennt aufzufangen.
Nach Abscheidung der Metallchloride kann das Gasgemisch in die Reaktion zurückgeführt
und auf frisches Rohphosphat zur @ Einwirkung gebracht werden, gegebenenfalls unter
Zusatz frischer Chlor- bzw. H Cl-Mengen.
-
Es :entsteht beim Arbeiten gemäß der Erfindung .ein Rohphosphat, das
insbesondere von färbenden und solchen Bestandteilen befreit ist, die beim Neutralisieren
der aus ihm hergestellten Phosphorsäure P205-Verluste bedingen.
-
Man hat bereits Rohphosphate, insbesondere Calcium-, Aluminium- und
Eisenphosphate, mit Kohle gemischt und bei Rotglut mit trockenem Chlorwasserstoffgas
behandelt, dabei erhält man außer Phosphor Calciumchlorid bzw. flüchtiges Aluminium-
oder Eisenchlorid. Auch hat man bereits Aluminium- oder Eisenphosphate mit Calcium-oder
Magnesiumchloriden unter Luftabscbluß geglüht, wobei Aluminium- und Eisenchlorid
in flüchtiger Form neben nicht flüchtigen Calciumphosphatenentstehen. Von diesen
Reduktions- bzw. Umsetzungsverfahren unterscheidet sich das Verfahren gemäß ,der
Erfindung durch eine oxydierende Behandlung in einer Chlor-Chlorwasserstoff-Atmosphäre,
bei welcher der Phosphor als Orthophosphorsäure erhalten bleibt.
-
Es ist weiter bekannt, eisen- oder aluminiumhaltige Stoffe durch Chlorierung
mit Chlor oder Chlorwasserstoff von Eisren. oder Aluminium zu befreien, welche Stoffe
als flüchtige Chlöride abgehen. Auch bei diesen bekannten Verfahren wird in einer
reduzierenden Atmosphäre gearbeitet. Das neue Verfahren, bei dem aus Rohphosphaten
die organischen Verunreinigungen und das Eisen und Aluminium meinem Arbeitsgang
entfenit werden sollen, ohne daß das Tricalciumphosphat selbst verändert wird, unterscheidet
sich von diesen bekannten Verfahren dadurch, daß Chlor und Chlorwasserstoff gemeinsam
angewendet werden; wodurch eine oxydierende Atmosphäre geschaffen wird, die nicht
nur die einwandfreie Entfernung der organischen Stoffe und der Chloride von Eisen
und Aluminium als leicht flüchtige Chloride gewährleistet, sondern auch weiter die
Ursache dafür ist, daß eine Veränderung des Trica.lciumphosphates selbst nicht stattfindet.