DE610097C

DE610097C - Manufacture of phosphoric acid

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Publication number: DE610097C
Application number: DEA57185D
Authority: DE
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Current assignee: Individual
Priority date: 1929-03-17
Filing date: 1929-03-17
Publication date: 1935-03-05

Description

Herstellung von Phosphorsäure Man hat bereits vorgeschlagen, Thomasschlacke oder andere basische Phosphate, die Phosphorsäure vorwiegend in wasser- oder citratlöslicher Form enthalten, und auch Knochenasche mit konzentrierten wäßrigen Lösungen von Oxalsäure zu kochen, wobei die Phosphorsäure in Lösung geht. Dieses Verfahren wurde jedoch auf die vorwiegend wasser- und citratunlöslichen Rohphosphate mineralischen Ursprungs nicht angewandt. Vielmehr bestand in Fachkreisen die Ansicht, daß sich eine vollständige-- Zerlegung des Rohphosphats durch Oxalsäure allein -selbst im überschuß angewendet - nicht erzielen läßt. Deshalb hat man vorgeschlagen, Rohphosphate mit Gemischen von Oxalsäure und Salpetersäure bzw. Salzsäure aufzuschließen.Production of phosphoric acid It has already been proposed to use Thomas slag or other basic phosphates, the phosphoric acid mainly soluble in water or citrate Form, and also bone ash with concentrated aqueous solutions of oxalic acid to boil, the phosphoric acid going into solution. This procedure was however on the predominantly water- and citrate-insoluble rock phosphates of mineral origin not applied. Rather, there was the opinion among experts that a complete-- Decomposition of the rock phosphate by oxalic acid alone - even used in excess - can not be achieved. That is why it has been proposed to use rock phosphates with mixtures of oxalic acid and nitric acid or hydrochloric acid.

Es wurde nun überraschenderweise gefunden, daß man auch Rohphosphate mineraU-schen Ursprungs mit Oxalsäure allein zersetzen kann, wenn man sie mit konzentrierten wäßrigen Lösungen von. Oxalsäure unter Druck erhitzt. Außerdem hat es sich herausgestellt, daß man dabei im Gegensatz zu den früheren Angaben auch ohne einen überschuß an Oxalsäure zu seiner Phosphorsäure von gewünschter Reinheit gelangen kann.It has now been found, surprisingly, that rock phosphates can also be used Mineral origin with oxalic acid alone can decompose if you concentrate with it aqueous solutions of. Oxalic acid heated under pressure. Besides, it turned out that, in contrast to the earlier information, one can even start without an excess Oxalic acid can get its phosphoric acid of the desired purity.

Als Ausgangsprodukte kommen einerseits unlösliche, natürlich vorkommende Rohphosphate sowie Tricalciumorthophosphat in Frage, andererseits Oxalsäurelösungen, die nicht mehr als 3 Mol Oxalsäure pro Mol Tricalciumphosphatenthalten und auch aus der Regenerierung der Oxalsäure aus Calciumoxalat stammende Salze und geringe Mengen anderer Säuren, z. B. Schwefelsäure, Salpetersäure, Salzsäure usw., enthalten dürfen. = Man verwendet am besten gesättigte, ja sogar Übersättigte Lösungen von Oxalsäure bzw. solche mit Oxalsäure als Bodenkörper. Die Calciumphosphate werden in dieser Lösung aufgeschwemmt und erhitzt. Es empfiehlt sich dabei, das Volumen der Flüssigkeit konstant zu halten, was durch Erhitzen am Rückflußkühler oder durch kontinuierliches Nachliefern des verdampfenden Wassers, auch durch Einblasen von gewöhnlichem oder überhitztem Wasserdampf usw. geschehen kann. Die Reaktion verläuft beispielsweise nach der Gleichung: Ca., (P O4) . +3 H2 C2 04 +x H20 = a H3 P 04 -I- 3 Ca C2 04 # H2 0 -E- (x - 3) Hs 0. Nach beendeter Reaktion läßt man die Flüssigkeit gegebenenfalls erkalten und filtriert den Bodenkörper ab.As starting products, on the one hand, insoluble, naturally occurring rock phosphates and tricalcium orthophosphate come into question, on the other hand, oxalic acid solutions that contain no more than 3 moles of oxalic acid per mole of tricalcium phosphate and also salts and small amounts of other acids derived from the regeneration of oxalic acid from calcium oxalate, e.g. B. sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, etc. may contain. = It is best to use saturated, even supersaturated solutions of oxalic acid or those with oxalic acid as soil. The calcium phosphates are suspended in this solution and heated. It is advisable to keep the volume of the liquid constant, which can be done by heating on the reflux condenser or by continuously replenishing the evaporating water, also by blowing in ordinary or superheated steam, etc. The reaction proceeds, for example, according to the equation: Ca., (P O4). +3 H2 C2 04 + x H20 = a H3 P 04 -I- 3 Ca C2 04 # H2 0 -E- (x - 3) Hs 0. After the reaction has ended, the liquid is allowed to cool, if necessary, and the sediment is filtered off.

Die Lösung enthält die gesamte oder nahezu gesamte- Phosphorsäure. Etwaige noch vorhandene Oxalsäure kann durch Zusatz einer abgemessenen Menge eines löslichen oder unlöslichen Calciumsalzes entfernt werden. Man kann aber auch ein Calciumphosphat im Überschuß anwenden, wodurch eine vollständig reine Phosphorsäure erhalten wird. Der Bodenkörper besteht hauptsächlich aus Calciumoxalat- und enthält das Calcium der Phosphate, der Carbonate usw. Außerdem sind im Bodenkörper je nach Umständen IKieselsäure, Eisen, Tonerde und andere Verunreinigungen enthalten. Bei Anwendung eines Überschusses an Calciumphosphaten enthält der Bodenkörper auch noch Phosphate. B eis p iiel a Mol Triralciumorthophosphat wurden mit 6 Mol Oxalsäure innig vermischt, mit 5oo ccm Wasser zu deinem dicken Brei angerührt und m einem Rührautoklaven ün.ter Druck auf i q.5° C .erhitzt. Die filtrierte Lösung enthielt 75% der gesamten Phosphorsäure als 3o%ige Phosphorsäurelösung. Durch Auswaschen des Bodenkörpers erhielt man weitere 250/0 Phosphorsäure, so daß die gesamte Ausbeute an Phosphorsäure i oo % betrug.The solution contains all or nearly all of the phosphoric acid. Any oxalic acid that is still present can be removed by adding a measured amount of a soluble or insoluble calcium salt can be removed. But you can also have a Apply calcium phosphate in excess, creating a completely pure phosphoric acid is obtained. The soil consists mainly of calcium oxalate and contains the calcium of the phosphates, the carbonates, etc. In addition, are in the soil body Depending on the circumstances, I Contain silica, iron, clay and other impurities. When using an excess of calcium phosphates, the soil body also contains nor phosphates. A mole of triralcium orthophosphate was mixed with 6 moles of oxalic acid intimately mixed, mixed with 500 ccm of water to your thick pulp and m one Stirring autoclave heated to 5 ° C at low pressure. The filtered solution contained 75% of the total phosphoric acid as a 3o% phosphoric acid solution. By washing out the bottom body received a further 250/0 phosphoric acid, so that the total yield of phosphoric acid was 100%.

Der Bodenkörper kann finit Schwefelsäum behandelt werden. Es entsteht hierbei Calciumsulfat, das neben der Kieselsäure und den Eisen- und Aluminiumoxyden ungelöst bleibt; die Lösung enthält alle Oxalsäure und unter Umständen Phosphorsäure und Schwefelsäume. Diese Lösung kann zum Aufschluß einer neuen Menge Calciumphosphat verwendet werden.The soil can be treated with finite sulfur fringes. It arises here calcium sulphate, which in addition to silica and iron and aluminum oxides remains unsolved; the solution contains all oxalic acid and possibly phosphoric acid and sulfur fringes. This solution can be used to digest a new amount of calcium phosphate be used.

Der @oxalsäunebaltige Bodenkörper kann aber auch mit Salpetersäure aufgeschlossen werden. Es entsteht dabei eine Lösung von Calciumnitrat und Oxalsäure, die beide gegebenenfalls auch als Bodenkörper enthält. Beide Komponenten können z. B. durch Kri.-stalli:sation voneinander getrennt werden. Auf dem beschriebenen Wege .gelingt es, ohne jeden Verlust an Oxalsäure aus Phosphaten, insbesondere natürlich vorkommenden, alle Phosphorsäure herauszulösen.The @oxal acid-containing soil can also be mixed with nitric acid be open-minded. This creates a solution of calcium nitrate and oxalic acid, which may also contain both as soil bodies. Both components can z. B. be separated from each other by Kri.-stalli: sation. On the described Ways it succeeds without any loss of oxalic acid from phosphates, especially naturally occurring to dissolve out all phosphoric acid.

Claims

PATENT CLAIM: Process for the production of phosphoric acid by Exposure to concentrated aqueous solutions of oxalic acid, which optionally also contain oxalic acid as soil, on natural or artificial water and citrate-insoluble tricalciumpliosphabe at elevated temperature by applying pressure, preferably while maintaining a constant volume of liquid.