DE935244C

DE935244C - Verfahren zur Herstellung von Natriumphosphat

Info

Publication number: DE935244C
Application number: DEP626A
Authority: DE
Inventors: Hellmut Dr Ley; Gerhard Dr Roesner
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1948-10-02
Filing date: 1948-10-02
Publication date: 1955-11-17

Description

Verfahren zur Herstellung von Natriumphosphat Neben den Verfahren zur Herstellung phosphorsaurer Salze, insbesondere der Alkalisalze, über freie Phosphorsäure ist auch ein Verfahren bekannt, bei dem mit Schwefelsäure aufgeschlossenes Rohphosphat mit einer wäBrigen Lösung von so viel Natriumbisulfat oder Natriumsulfat ausgelaugt wird, daß das Calcium bis auf den geringen; der Löslichkeit des Calciumsulfats entsprechenden Anteil ungelöst bleibt. Das Verfahren dient zur Herstellung eines wasserlöslichen Mischdüngers, und die Lösung des Natriumphosphats wird nach Abtrennung des Calciumsulfats beispielsweise durch Einleiten von Ammoniakgas von Eisen und Tonerde befreit, filtriert, eingeengt und unter Zusatz von Ammoniumsulfat und/oder Kaliumsulfat auf die gewünschte Zusammensetzung des Mischdüngers gebracht. Dieses Verfahren ist in Bräuer und d'Ans »Fortschritte in der anorganischen chemischen Industrie«, 1922, S. 2176, in der Übersicht über die Patentliteratur unter den Herstellungsverfahren für phosphorsäurehaltige Düngemittel als » H2 S O4 AufschluB mit Alkalisulfat behandelt« referiert.
Eine Rückführung von Endlaugen bzw. Mutterlaugen ist bereits bekannt bei einem Herstellungsverfahren für Natriumphosphat, bei dem der AufschluB von Rohphosphat mit Schwefelsäure so durchgeführt wird, daB die Hauptmenge an P205 in Form der freien Säure vorliegt und bei dem vor dem Zusetzen von Natriumsulfat zur Gewinnung des Natriumsalzes das primär gebildete Calciumsulfat und die Gangart abfiltriert werden. Eine Rückführung der Mutterlauge ist außerdem bekannt bei einem Verfahren zur Herstellung von Monocalciumphosphat, bei dem die monocalciumphosphathaltige Mutterlauge vor dem Aufschluß mit Schwefelsäure dem Rohphosphat zugesetzt wird.
Erfindungsgemäß wird nun eine wesentliche Verbesserung der bekannten Verfahren dadurch erzielt, daß zunächst eine Mononatriumphosphatlösung in an sich bekannter Weise aus einem durch Aufschluß von Rohphosphat mit Schwefelsäure gewonnenen Superphosphat durch Umsetzung mit Natriumsulfat in wäßriger Lösung gebildet wird und daß nach Abtrennung des Calciumsulfats die erhaltene Salzlösung zur Kristallisation des Natriumphosphats gebracht und die nach Abtrennung des Kristallisats verbleibende natriumsulfat- und natriumphosphathaltige Endlauge ohne weitere Einengung für die Umsetzung des Rohphosphataufschlusses mitverwendet wird. Auf diese Weise gelingt die Verarbeitung des Schwefelsäureaufschlusses von Rohphosphat zu reiner Mononatriumphosphatlösung in einem einzigen Arbeitsgang mit einer nur einmaligen Filtration vom Rückstand (Gips und Gangart), weil ein Sulfatgehalt der zurückgeführten Mononatriumphosphatlösung nicht störend wirkt, vielmehr bei der Auslaugung des Superphosphats mit Natriumsulfatlösung mit teilnimmt.
Setzt man Superphosphat, das im wesentlichen aus Monocalciumphosphat als wirksamer Komponente und Calciumsulfat neben einem Gehalt an freier Phosphorsäure besteht, mit Natriumsulfat in wäßriger Lösung entsprechend der Gleichung Ca(H,P04)2 + Na2SO4 = 2 NaH2,#04 + CaS04 um, dann ist die vorher praktisch nicht filtrierbare Gipsaufschlämmung des Superphosphats zu einer Aufschlämmung geworden, die ohne Schwierigkeiten filtrierbar ist, die Anwendung eines Autoklaven oder die Zirkulation großer Schlammengen ist nicht mehr erforderlich.
Hierdurch wird die im Stand der Technik nicht erkannte Möglichkeit einer besonders günstigen Arbeitsweise geschaffen, die Endlaugen in den Prozeß zurückzuführen. Hierdurch wird ein überraschender und wesentlicher Fortschritt gegenüber den bekannten Verfahren erzielt, weil es eine bekannte namhafte Schwierigkeit bei allen in wäßriger Lösung ausgeführten Prozessen bedeutet, die Endlaugen auszuwerten. Gemäß Erfindung kann nicht nur der Phosphatgehalt nutzbar gemacht werden, ohne daß für das Eindampfen Arbeit aufgewendet werden muß, sondern darüber hinaus ein Natriumsulfat aus dem gelösten Calciumsulfatanteil zurückgewonnen und für die Umsetzung eingesetzt werden.
Die erfindungsgemäße- Kombination des Gesamtverfahrens ist möglich geworden, weil erkannt wurde, daß gewisse schädigende Verunreinigungen bei dem Kreisprozeß sich nicht anreichern. Der Sulfatgehalt der Endlaugen wird durch die Gipsfällung geregelt. Bei der Herstellung des Superphosphats wird ein großer Teil des Fluors und der Kieselsäure verflüchtigt oder bleibt bei der Umsetzung des Superphosphats mit Natriumsulfat im Rückstand, so daß die aus Superphosphat hergestellten Mononatriumphosphatlösungen sehr viel weniger Fluoride und Silicofluoride enthalten als die Monolösungen aus Phosphorsäure. Desgleichen ist auch der Anteil an löslichen Eisen-und Aluminiumsalzen in Superphosphat geringer als in Phosphorsäure.
Es gelangen auch nur geringe Mengen an diesen Verunreinigungen in die Endlaugen und diese werden bei der Rückführung mit gereinigt. Die Rückführung der Endlaugen ergibt somit einen geschlossenen Kreislauf, der die Erzeugung von phosphorsauren Salzen aus Rohphosphat auf nassem Wege erst wirtschaftlich gemacht hat.
Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt in der Auskristallisation von Di- oder Trinatriumphosphat aus der zunächst durch Umsetzung des Superphosphats hergestellten Mononatriumphosphatlösung, die dann entsprechend neutralisiert wurde. Auch bei Rückführung der hierbei anfallenden Endlaugen werden die gleichen Vorteile erzielt.
Die Endlaugen der Di- oder Trinatriumphosphatkristallisation enthalten neben überschüssigem Natriumsulfat noch Di- oder Trinatriumphosphat. Führt man diese Endlaugen zurück in die Superphosphatlaugung mit Natriumsulfat, so läuft man Gefahr, daß z. B. die Reaktion 3 Ca(H,P04)2 + 8 Na$PO4 = Ca, (PO4)2 z2 Na2HP04 zu Verlusten an P205 führt, da tertiäres Calciumphosphat als unlösliches Salz im Gipsschlamm verbleiben würde. Dies kann verhütet werden, wenn im Superphosphat ein genügender Teil des wasserlöslichen P205 als freie Phosphorsäure vorliegt, die die Bildung von unlöslichen Calciumphosphaten verhindert, oder wenn man diese Di- oder Trinatriumphosphat enthaltenden Sulfatlösungen mit Schwefelsäure so weit versetzt, daß das P205 im wesentlichen als Mononatriumphosphat vorliegt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: z. Verfahren zur Herstellung von Mononatriumphosphat, bei dem Rohphosphat durch Schwefelsäure zu Superphosphat aufgeschlossen und der Aufschluß mit Natriumsulfat umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, däß die nach-Abtrennung des Calciumsulfats erhaltene Salzlösung zur Kristallisation des Natriuinphosphats gebracht und die nach Abtrennung des Kristallisats verbleibende natriumsulfat und natriumphosphathaltige Endlauge ohne weitere Einengung für die Umsetzung des Rohphosphataufschlusses mit verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß man diese Endlauge vor der Rückführung mit Schwefelsäure versetzt. Angezogene Druckschriften Deutsche Patentschriften Nr. 84 954, 302 357, 632 133; französische Patentschrift Nr. 769 749; USA.-Patentschrift Nr. 1961 r27.