DE804440C

DE804440C - Verfahren zur Erhoehung der Phosphorsaeureausbeute bei nassem Aufschluss von fluorarmen Rohphosphaten

Info

Publication number: DE804440C
Application number: DEP469A
Authority: DE
Inventors: Dr Karl Schill
Original assignee: Chemische Fabrik Budenhiem KG
Current assignee: Chemische Fabrik Budenhiem KG
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1951-04-23

Description

Verfahren zur Erhöhung der Phosphorsäureausbeute bei nassem Aufschluß von fluorarmen Rohphosphaten Beim Aufschluß von hochwertigen Phosphaten, wie z. B. Paragonphosphat oder liolakonzentrat, mit Schwefelsäure und Weiterverarbeitung der gewonnenen Phosphorsäure auf Alkaliphosphat erhält man höhere Salzausbeuten, als wenn geringerwertige, fluorarme Phosphate, wie sie z. B. in den afrikanischen Phosphaten vorliegen, verarbeitet werden. Die Ursache für die geringere Ausbeute an wertvollem P.105 ist darin zu suchen, daß beim Neutralisieren der Phosphorsäure mit Alkalien zwecks Gewinnung von Phosphaten die in den geringerwertigen Rohphosphaten in größerer Menge enthaltenen Verunreinigungen mit dem Neutralisationsschlamm ausfallen und einen beträchtlichen Teil des P20" binden. Der auf diese «'eise entstehende Phosphorsäureverlust ist um so größer, je höher der Gehalt an Eisen, Aluminium und Magnesium im Rohphosphat ist. Das im Rohphosphat enthaltene Fluor geht ebenfalls zum größten Teil in den Neutralisationsschlamm über. Bei Verarbeitung fluorreicher Phosphate wird weniger P20, im Neutralisationsschlamm festgehalten, also eine höhere Salzausbeute erzielt als -bei Anwendung fluorarmer Rohphosphate.
Bei den afrikanischen Rohphosphaten liegen die Verhältnisse so, daß im Vergleich zu den hochwertigen Rohphosphaten die Verunreinigungen an Eisen, Aluminium und Magnesium höher sind. Gleichzeitig ist der Fluorgehalt niedriger, so daß aus beiden Gründen mit einer Erhöhung des Phosphorsäureverlustes und einer Verringerung der Salzausbeute gerechnet werden muß.
Es hat nicht an Versuchen gefehlt, durch Vorbehandlung der geringerwertigen Rohphosphate eine Erhöhung der Phosphorsäureausbeute zu erzielen. So werden diese Rohphosphate z. B. vorher geglüht, um durch Austreibung der flüchtigen Bestandteile und Zerstörung etwaiger organisches Verunreinigungen eine Anreicherung des P205 Gehaltes im Glührückstand zu erreichen. Man hat auch versucht, durch Zumischen fluorhaltiger Verbindungen eine Steigerung der Ausbeute zu erzielen. Diese Maßnahmen sind jedoch umständlich und ermöglichen nur einen Teilerfolg.
Vorliegende Erfindung befaßt sich nun mit der Verwertung des Neutralisationsschlammes zwecks Steigerung der P205 Ausbeute. Hierbei wird das Rohphosphat in bekannter Weise auf nassem Wege mit Schwefelsäure aufgeschlossen und dann anschließend mit Alkalien zwecks Gewinnung von Alkaliphosphaten neutralisiert. Der dabei anfallende Neutralisationsschlamm wird nun nicht wie bisher als Abfallprodukt aus der Fabrikation gezogen, sondern alkalisch aufgeschlossen, um ihm die löslichen Phosphorsäureverbindungen zu entziehen. Gleichzeitig werden dabei über 8o0;0 des im Neutralisationsschlamm enthaltenen Fluors ebenfalls in Lösung gebracht. Man erhält dabei eine Lauge, die etwas mehr als die Hälfte des im Neutralisationsschlamm enthaltenen P205 und den überwiegenden Teil des Fluors enthält.
Die direkte Aufarbeitung dieser Lauge durch Eindampfen und Auskristallisieren führt zu keinem technisch brauchbaren Ergebnis. Man erhält dabei Phosphat-Fluorid-Doppelsalze, die kein übliches Handelsprodukt darstellen. Es ist aber ein Weg gefunden worden, welcher die Gewinnung fluorfreier Alkaliphosphate aus der Lauge und damit eine Erhöhung der Phosphorsäureausbeute bei der Verarbeitung fluorarmer Rohphosphate ermöglicht. Erfindungsgemäß wird die durch alkalischen Aufschluß des Neutralisationsschlammes erhaltene Lösung dazu benutzt' den Fluorgehalt der Phosphorsäure eines zweiten Arbeitsspiels vor der Neutralisation anzureichern. Um einen prozentual höheren Fluorgehalt im zweiten Ansatz zu erreichen, wird zweckmäßig die Aufschlußlauge des ersten Neutralisationsschlammes einer gegenüber dem ersten Ansatz kleineren Charge Phosphorsäure zugesetzt. Man erhält so beim Neutralisieren dieses zweiten, erfindungsgemäß angereicherten Ansatzes einerseits einen fluorreichen Neutralisationsschlamm, andererseits eine P205-reiche Lauge. Der Niederschlag aus dem zweiten Ansatz wird abgetrennt und einer anderweitigen Verwendung zugeführt. Die Lauge dieses zweiten Behandlungsspiels enthält das beim alkalischen Aufschluß des ersten Neutralisationsschlammes gewonnene P205 getrennt von Fluor, das in den Schlamm der zweiten Neutralisation übergegangen ist, so daß jetzt aus dieser Lauge Alkaliphosphat in reiner Form und nicht in Gestalt von Fluordoppelsalzen gewonnen werden kann.
Die folgende Gegenüberstellung gibt ein Bild des durch das neue Verfahren erzielten Fortschrittes: i. Phosphorsäure, erzeugt mit Schwefelsäure aus Paragonphosphat, mit Soda in üblicher Weise bis zum PH 8,5 versetzt, ergibt einen Neutralisationsschlamm, welcher etwa 60/0 des mit der Phosphorsäure eingesetzten P205 in wasserunlöslicher Form enthält. Salzausbeute 94°/o.
2. Phosphorsäure aus afrikanischem Phosphat gibt unter sonst gleichen Bedingungen einen Neutralisationsschlamm, welcher etwa io bis ii0/0 des in der Phosphorsäure eingesetzten P205 in gebundener Form enthält. Salzausbeute 89 bis 9o°;0.

3. Beim Arbeiten nach vorliegender Erfindung erzielt man bei Verwendung von Phosphorsäure aus afrikanischem Rohphosphat folgendes Ergebnis:

a) erster Ansatz:

angewandt in Form von Phosphorsäure .................................... ioo Teile P205

im Neutralisationsschlamm gebunden . . . .. ............... ... io,o Teile P205

im alkalischen Aufschluß des ersten Neutralisationsschlammes

werden gelöst .......................................... 5,5 P"OS

Verlust beim ersten Ansatz ............................... 4,5 P205

b) zweiter Ansatz:

angewandt in Form von Phosphorsäure .................................... 55 Teile P205

dazu rückgeführte Lauge vom alkalischen Aufschluß ........ 5,5 Teile P205

im zweiten Neutralisationsschlamm gebunden ............... 4,5 " P205

Gesamter Einsatz an Phosphorsäure in zwei Ansätzen ................ . ...... 155 Teile P205

Verlust in den Schlämmen aus a) 4,5 Teile P205

., ,. ., .. .. b) 4,5 P205

9,o Teile P205

Der Gesamtverlust beträgt also nur 60/0 P205 (anstatt io bis ii0/0). Salzausbeute 940/0.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Erhöhung der P205 Ausbeute beim nassen Aufschluß von Rohphosphat mittels Schwefelsäure zu Phosphorsäure und Umsetzung derselben mit Alkaliverbindungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Neutralisationsschlamm der Phosphorsäure alkalisch aufgeschlossen wird und die so in Lösung übergeführten Phosphorsäure-Fluor-Verbindungen der Phosphorsäure eines zweiten, zweckmäßig kleineren Ansatzes zugeführt werden, worauf die Neutralisation in üblicher Weise erfolgt.