DE727142C - Verfahren zum Aufschliessen von Rohphosphaten - Google Patents

Description

• Verfahren zum Aufschließen von Rohphosphaten Bei der Ausführung der bekannten Verfahren zum Aufschließen von Rohphosphaten mit Salpetersäure ergeben sich bei der Verarbeitung der erhaltenen Reaktionsflüssigkeit vielfach Schwierigkeiten aus der hohen Viscosität und schlechten Filtrierbarkeit der Flüssigkeiten.
• Es wurde nun gefunden, .daß man in, einfacher Weise zu leicht verarbeitbaren Flüssigkeiten gelangt, wenn man auf das Rohphosphat zunächst weniger Salpetersäure, als zum vollständigen Aufschluß erforderlich ist, in geringer, Behnengiulgen, wie Eisen-, Aluminium-, Fluor- und Siliciumverbindungen sowie organische Bestandteile, im wesentlichen nicht angreifender Konzentration, und zwar in Gegenwart von Phosphorsäure oder Phospharsäurelösung, vorzugsweise Mutterlauge aus einem früheren Arbeitsgang, einwirken läßt, die so erhaltene warme Reaktionsflüssigkeit auf Temperaturen unterhalb etwa 25° abkühlt und dann mit einer solchen Menge Salpetersäure in einer Konzentration von .etwa 45 bis i 5% versetzt, daß Calciümnitrat ausgefällt wird. Bei dieser Arbeitsweise bleiben die im Rohphosphat enthaltenen Eisen-, Aluminium-, Fluor- und Siliciumverbindungen sowie die organischen Bestandteile während des Aufschlußvorganges in ihrer ursprünglichen feinkörnigen Struktur weitgehend erhalten; sie -erteilen daher der Reaktionsflüssigkeit nicht jene viscos.e und schleimige Beschaffenheit, die für die schlechte Filtrierbarkeit verantwortlich ist. Unter den genannten Bedingungen greift die Salpetersäure zunächst im wesentlichen das Calciumphosphat und das Calciumcarbonat des Rohphosphats an, während die genannten schwerer löslichen Beimengungen des Rohphosphats nicht oder nur wenig angegriffen werden. Auch bei der weiteren Verarbeitung nach dem Verfahren der Erfindung bleiben die Beimengungen in ihrer gutartigen. Beschaffenheit erhalten.
• In der ersten Aufschlußstufe wird nur ein Teil der im Rohphosphat enthaltenen Phosphorsäure in freie Phosphorsäure übergeführt. Der andere Teil wird in Monocalciumphosphat umgewandelt, das j e nach den Konzentratiansverhäl.tnissen gelöst oder auskristallisiert vorliegen kann.
• Durch die Zugabe weiterer Mengen Salpetersäure zur Reaktionsflüssigkeit, nachdem diese auf Temperaturen unterhalb 25' abgekühlt ist, setzt sich das Monocalciumpho.sphat zu Phosphorsäure und Calciumnitrat um, und gleichzeitig scheidet sich festes. Calciumnitrat aus.
• Die Menge der in der zweiten Stufe zuzusetzenden Salpetersäure kann innerhalb weiter Grenzen gewählt werden. Wird die Mutterlauge nach Abtrennung des ausgeschiedenen Calciumnitrats bei dem Aufschluß weiterer Rohphosphatmengen zugesetzt, so erübrigt sich hierbei, falls die Mutterlauge einen hinreichenden Salpetersäureüberschuß enthält, ein besonderer Zusatz von Salpetersäure.
• Auch bei der Wahl der Konzentration der in der zweiten Stufe zuzusetzenden Salpetersäure ist man nicht an enge Grenzen gebunden. Man richtet sich hier im wesentlichen nach der Menge Calciumnitrat, die man in fester Form aus der Reaktionsflüssigkeit ausscheiden will; für die Abscheidung größerer Mengen Calciumnitrat sind höhere Konzentrationen zu wählen. Praktisch liegt die Konzentration im Bereich zwischen 45 und 750o.
• Setzt man dem aufzuschließenden Rohphosphat oder der im Kreislauf zu führenden Mutterlauge oder der Salpetersäure oder auch der Reaktionsflüssigkeit nach dem ersten Salpetersäurezusatz Ammoniumnitrat und Moder Kaliumnitrat hinzu, so erhält man bei dem zweiten Säurezusatz nicht Calciummtrat, sondern die Doppelsalze Calciumnitrat-Ammoniumhvdrat und `oder Calciumnitrat-Kaliumnitrat. y Nach einem bekannten Verfahren zur Herstellung von Phosphorsäure werden Calciumphosphate mit Salpetersäure von etwa 8o0/'0 oder mehr behandelt. Es bildet sich dabei wasserfreies Calciumnitrat und eine Mutterlauge, die Phosphorsäure und überschüssige Salpetersäure enthält. Das. Calciumnitrat wird abgetrennt und die Mutterlauge durch Destillation von der Salpetersäure befreit, so. daß Phosphorsäure zurückbleibt. Will man reine Phosphorsäure erhalten, so. muß das Calciumnitrat vor der Destillation praktisch vollständig g ef äll t w@erd@em. Dies ges chiehtidurch; Anwendung eines erheblichen Überschusses an Salpetersäure. Man kann das Calciumphosphat auch zunächst mit einer weniger starken Salpetersäure aufschließen und dann so viel hochkonzentrierte Säure zusetzen, daß das Calciumnitrat praktisch vollständig ausgefällt wird. BeiAnwendung von nur so viel Salpetersäure. wie zum Aufschließen erforderlich ist, würde das ausfallende Calciumiiitrat mit der entstehenden Phosphorsäure jedoch eine so dicke Maische bilden, daß eine Trennung nicht oder kaum möglich wäre. Durch hinreichenden Salpetersäur-ezusatz wird dagegen das Reaktionsgut genügend dünnflüssig und filtrierbar.
• Während bei diesem bekannten Verfahren das Phosphat in einer Stufe zu Calcium,nitrat und Phosphorsäure aufgeschlossen wird, läßt man bei dem vorliegenden Verfahren zielbewußt zunächst (erste Stufe) weniger Salpetersäure, als zum vollständigen Au.fschluß zu Phosphorsäure erforderlich ist, in geringer Konzentration einwirken und vervollständigt dann den Aufschluß (zweite Stufe), indem man auf die auf Temperaturen unterhalb etwa 25° abgekühlte Reaktionsflüssigkeit weitere Mengen Salpetersäure einwirken läßt, wobei Calciumnitrat ausfällt. Es werden so in einfacher und sicherer Weise die eingangs erwähnten Schwierigkeiten vermieden.
• Beispiele i. 465 Gewichtsteile Mutterlauge aus einem vorhergehenden Arbeitsgang mit einem Gehalt von etwa 7,8% Salpetersäure, i4,50,0 P"0,; und 26,50'o Calciumnitrat werden mit 88 Ge- wichtsteilen 52o;oiger Salpetersäure vermischt. Diese Mischung, die etwa i 5 0;o Salpetersäure und etwa 12% P205 enthält, läßt man auf ioo Gewichtsteile geglühtes Marokkophosphat einwirken, wobei sich eine Temperatur vgn etwa 3o bis 40' einstellt. Die entstandene Reaktionsflüssigkeit enthält etwa 6o Gewichtsteile Monocalciumphosphat in Form feiner Kristalle. Nach Abkühlung auf 12' werden bei dieser Temperatur 167 Gewichtsteile 520;'oige Salpetersäure zugesetzt. Hierbei fallen etwa 13o Gewichtsteile Calciumnitrat-Tetrahvdrat aus.
• Bei der nachfolgenden Filtration, die sich sehr gut durchführen läßt, erhält man etwa 69o Gewichtsteile Mutterlauge mit einem Gehalt von etwa 7,4% Salpetersäure, i4.60!o P20; und 26,8% Calciumnitrat.
• 2. Man läßt 645 Gewichtsteile Mutterlauge aus einem vorhergehenden Arbeitsgang mit einem Gehalt von etwa 13.7N Salpetersäure. 13,70i0 P20,; und 23,5% Calciumnitrat auf ioo Gewichtsteile geglühtes Marokkophosphat einwirken, wobei sich eine Temperatur von 30 bis q.0° C einstellt. Die entstandene Reaktionsflüssigkeit, die M-3n,o,calciumphosphat in feinkristalliner Form enthält, wird auf io` abgekühlt und mit 273. Gewichtsteilen 53,8o/oiger Salpetersäure versetzt, wobei etwa 145 Gewichtsteile Calciumnitrat-Tetrahydrat ausfallen. Bei der ohne Schwierigkeit verlaufenden Filtration erhält man etwa 873 Gewichtsteile Mutterlauge mit einem Gehalt von etwa i3,5o/o Salpetersäure, i3,9o/o P.0.5 und 23,6% Calciumnitrat.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Aufschließen von Rohphosphaten mit Salpetersäure unter Abscheidung von Calciumnitrat aus der Reaktionsflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß man auf das Rohphosphat zunächst weniger Salpetersäure, als zum vollständigen Aufschluß zu Phosphorsäure erforderlich ist, in geringer, Beimengungen, wie Eisen-, Aluminium-, Fluor- und Sillciumverbindungen sowie organische Bestandteile, im wesentlichen nicht angreifender Konzentration, und zwar in Gegenwart von Phosphorsäure oder PhosphGrsäurelösung, vorzugsweise Mutterlauge aus einem früheren Arbeitsgang, einwirken läßt, die so erhaltene warme Reaktionsflüssigkeit auf Temperaturen unterhalb etwa 25° abkühlt und dann mit einer solchen Menge Salpetersäure in einer Konzentration von .etwa 4.5 bis 750/0 versetzt, daß Calciumnitrat ausgefällt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfällung des Calciumnitrats in Gegenwart von Ammgnium- und/oder Kaliutnnitrat unter Bildung von Calciumnitrat-Ammoniumnitrat und/ oder Caleiumnitrat - Kaliumnitratdoppelsalzen erfolgt.