DE889142C

DE889142C - Gleichzeitige Herstellung von Calcium- und Alkaliphosphaten aus Rohphosphaten

Info

Publication number: DE889142C
Application number: DEK6842D
Authority: DE
Inventors: Johan Dr-Ing Sevon
Original assignee: RUNAR MAURITZ OERNHJELM DIPL I
Current assignee: RUNAR MAURITZ OERNHJELM DIPL I
Priority date: 1943-02-02
Filing date: 1943-02-02
Publication date: 1953-09-07

Description

Gleichzeitige Herstellung von Caleium- und Alkaliphosphaten aus Rohphosphaten Es ist bekannt, daß Rohphosphat mit Schwefelsäure und/oder Salzsäure aufgeschlossen werden kann und daß weiterhin Phosphate durch Neutralisierung der erhaltenen phosphorsäurehaltigen Lösung gewonnen werden können.
Die Reaktion erfolgt bei Anwendung von Schwefelsäure gemäß der Gleichung: Ca"(p04)2 + 3 HS04 = 3 CaS04 + ?, H,P04-Hierbei geht die gesamte angewandte Schwefelsäuremenge in Form von Gips verloren.
Bei Anwendung von Salzsäure ist die Umsetzung wie folgt: Ca,(PO1)2 + 6 HCI = 3 CaC1, + 2 H,P04-Hierbei wird wertloses Caleiumchlorid in einer der Salzsäurernenge entsprechenden Menge erhalten. Außerdem ist es technisch unausführbar, das nach Nentralisation erhaltene Alkaliphosphat aus der calciumchloridhaltigen Lösung abzuscheiden. Man arbeitet daher nach dem Salzsäureverfahren nur, falls man Dicalciumphosphat (sogenanntes Präzipitat) herzustellen wünscht, wobei die erhaltene saure Lösung mit Kalk neutralisiert wird. Die abfallende, verdünnte Caleiumchloridlösung ist technisch wertlos.
Erfindungsgemäß wird eine Aufschlämmung von Rohphosphat in Wasser mit einer bestimmten Mischung von z. B. äqnivalenten Mengen Salzsäure und Schwefelsäure behandelt, worauf die erhaltene, von dem ausgefällten Gips abfiltrierte Lösung mit A,Ikalihydroxyd oder -carbonat neutralisiert wird. Die --rwähnte Säuremischung kann zweckmäßigerweise dadurch erzielt werden, daß äquivalente Mengen Chlor und Schwefeldioxyd in Wasser eingeführt werden. Auch können Chlor und Schwefeldioxyd direkt in eine Aufschlämmung von Rohphosphat entweder als eine fertige Gasmischung oder getrennt eingeleitet werden.
Die folgenden Beispiele verafischaulichen den Reaktionsverlauf. Schwefeldioxyd und Chlor reagieren im Beisein von Wasser gemäß der Formel: SO2 + C12 + 2 HIO # H2S04 + 2 HCl' Die erhaltene Säuremischung reagiertmitRohphosphat wie folgt: 2 Ca.(P04), + 3 H2S04 + 6 HCl = 4 H1P04 + 3CaS04 + 3CaCI..
Hierbei wird die gesamte Schwefelsäureinenge als Gips ausgefällt.
Das aus Calciumchlorid und Phosphorsäure bestehende Filtrat reagiert bei der Neutralisierung mit Ätzlauge wie folgt: 4 H,P04 + 3 CaC1, + 8 NaÖ11 3 CaHP04 + Na,HP04 + 6 NaC1 + 8 H,0. Das schwerlösliche i)icalciumphosphat wird. abfiltriert und das Filtrat bis zur Kristallisation eingedampft. Beün Abkühlen der Lösung bis etwa + 5' kristallisiert das Dinatriumphosphat größtenteils aus.
Wird bei der Neutralisierung mehr Alkali angewandt als der Diphosphatstufe entspricht, werden die entsprechenden Triphosphate gewonnen: 4 H,PO, + 3 CaC1, + 12 NaOH Ca, (P Oj, + ?, Na, P 04 + 6 Na Cl + ig H, 0. Durch Variieren des Verhältnisses zwischen Schwefelsäure und Salzsäure kann man die Ausbeute zum Vorteil des Calciumphosphates oder des Natriumphosphates verschieben.
Wird das Filtrat des Aufschlusses mehrmals anstatt Wasser bei der Aufschlämmung gebraucht, kann man schließlich eine Calciumchlorid-Phosphorsäure-Lösung von solcher Konzentration erzielen, daß nach der Neutralisierung eine konzentrierte Alkahehlorid-Alkaliphosphat-Lösung erzielt wird. Hierdurch werden die Dampfkosten verringert.
Das Verfahren wird mit Vorteil in Verbindung mit Chloralkalielektrolyse angewendet, weil die gesamte gebrauchte Chlormenge hierbei der Elektrolyse in der Form einer konzentrierten Alkalichloridlösung zurückgeführt werden kann. Auf diese Weise besteht der Chemikahenbedatf zur Durchführung des Prozesses nur aus der verbrauchten Schwefeldioxydmenge und dem Alkaliüberschuß, der aus dem Prozeß als Alkaliphosphat ausscheidet. Bei der Neutralisation kann zweckmäßig teilweise oder ganz die bei der Chloralkalielektrolyse nach dem Diaphragmaverfahren anfallende, salzhaltige Lauge mit z. B. i2o g Na OH und 165 g NaC1 pro Liter angewandt werden, wobei auch die Konzentration der Lauge durch Eindampfen wegfällt. Die anfallende, konzentrierte Salzlauge enthält noch kleine Mengen Alkaliphosphat. Diese können vor der Zurückführung der Lösung in die Elektrolyse mit Calciumchlorid oder Kalk als Calciumphosphat ausgefällt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE- i. Verfahren zur Herstellung von Calcium- und Alkaliphosphaten durch Aufschluß von Rohphosphaten mit einer Mischung von Salzsäure mit Schwefelsäure, Abscheidung des gebildeten Gipses und Neutralisierung des FütratsmitAlkalihydroxyd oder -carbonat, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis zwischen Salzsäure und Schwefelsäure den gewünschten anteiligen Mengen von Alkali-und Calciumphosphaten angepaßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlußmutterlaugen wieder zur Aufschlänimung der Rohphosphate verwendet werden. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, gekennzeichnet durch teilweise oder vollständige Verwendung von bei der Chloralkalielektrolyse erhaltenen alkalichloridhaltigen Ätzalkalilaugen zur Neutralisation unter Rückführung der erhaltenen, von Alkalipfiosphat abgetrennten . Alkalichloridlösung zur Elektrolyse. 4. Verfahren nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das für den Aufschluß nötige Säuregemisch in an sich bekannter Weise durch Einleiten von elektrolytisch erzeugtem Chlorgas sowie Schwefeldioxyd in die Rohphosphataufschlämmung hergestellt wird.