FI58903B - Foerfarande foer rening av vattenhaltig raofosforsyra - Google Patents

Description

ΓΒΐ m,ICUULUTUSJULKA.SU ΓβηΛ7 jjBfiS l J (1) utlAggninosskiiift i)öyui C Patentti Tiyonnetty 11 05 1931 ^ Patent meddelat (51) Kv.ik.Vci.3 C OI B 25/46 SUOM I —FI N LAN D (21) Pnw«IK»k*mu» —PK*Btwöknl*f 7519^0 (21) HriwmHpUvt—Aw8laik>ttd«g 03.07.75 (23) AlkupUvi—GIM|(i«t*4a| 03.07.75 (41) TulkKJulklMlcil — MhrltoffantUg 07.01 J6

Patentti· ja rekisterihallitut («) Nihttvtup^ j. pym. -

Patent- och raglaterstyrelaen Amato» uttagd odt «Ukrifi»n ρμΜΙμγμ) 30.Ol.8l (32)(33)(31) etueHMM—a^erd prtorKvc 06.07.71+ 25.07.7^ Saksan Liittotasavalta-FÖrbunds-republiken Tyskland(DE) P 21+321+72.9» P 21+35789.9 (71) Hoechst Aktiengesellschaft, D 6230 Frankfurt/Main 80, Saksan Liitto-tasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Bernhard Wojtech, Bad Soden, Klaus-Peter Ehlers, Erftstadt Lechenich,

Wolfgang Scheibitz, Köln, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (7*+) Oy Kolster Ab (5*+) Menetelmä vesipitoisen raakafosforihapon puhdistamiseksi - Förfarande för rening av vattenhaltig räfosforsyra

Keksinnön kohteena on menetelmä vesipitoisen raakafosforihapon puhdistamiseksi liuottamalla fosforihappo orgaaniseen liuottimeen, joka sekoittuu veteen, erottamalla saatu liuos liukenemattomasta jäännöksestä ja ottamalla fosfaatti-ionit talteen liuoksesta.

Uuttamalla hapoilla raakafosfaatteja, saatavan fosforihapon puhdistamiseksi tunnetaan lukuisia uuttomenetelmiä, joissa käytetään orgaanisia liuottimia.

Menetelmissä, joissa käytetään veteen vähän tai ei lainkaan sekoittuvaa liuotinta, siirtyy fosforihappo suuremman tai pienemmän vesimäärän kanssa uutto-aineeseen, kun taas epäpuhtaudet jäävät vesifaasiin. Koska tällaisten systeemien jakautumiskertoimet ovat pieniä, tarvitaan riittävää H^PO^-saantoa varten suuri liuotinmäärä ja useita uuttovaiheita. Lisäksi saadaan tyydyttävä puhdistusvaikutus vain käyttämällä monivaiheista vastavirtapesua.

2 58903 Käytettäessä veteen rajoittumattomasti sekoittuvia liuottimia, kuten esimerkiksi alempia alkoholeja ja ketoneja, joihin fosforihapon lisäksi siirtyy vielä vettä, jäävät epäpuhtaudet, jos liuottimen vesipitoisuus ei ole liian suuri, jäljelle erillisenä faasina. Liuottimen laadun, epäpuhtauksien määrän ja laadun mukaan voi erottua vesiliuoksia, sitkeäjuoksuisia massoja tai myös kiinteitä saostumia.

DE-patenttijulkaisun 884 358 mukaan eivät voimakkaasti polaariset, alemmat alkoholit, metanoli ja etanoli sekä asetoni limaisina saostuvien epäpuhtauksien vaikean erottamisen Arnoksi ole sopivia. Parempia tuloksia saa-vutetaan DE-hakemus-julkaisun 1 952 104 mukaan isopropanolilla tai dioksaanilla, joita käytettäessä epäpuhtaudet rikastuvat erilliseen vesifaasiin. Varsinkin isopropanolia käytetään myös muissa modifioiduissa menetelmissä (vrt. DE-hakemusjulkaisuun 2 029 602) liuottimena.

Epäkohtana näissä veden kanssa sekoittuvia liuottimia käyttävissä menettelytavoissa on käytetyn liuottimen spesifisten liuotusominaisuuksien heikkeneminen liuottimeen siirtyneen veden vaikutuksesta. Tällöin alenee näiden liuottimien selektiivinen erotuskyky ja siten saadun fosforihapon puhtausaste. Tämän vuoksi on tarpeen käyttämällä etukäteen väkevöityjä raakahappoja ja vedettömiä liuottimia pitää vesimäärä uutteessa mahdollisimman pienenä. Koska liuotus- ja uuttomenetel-missä liuotin pidetään periaatteessa jatkuvasti kiertävänä, täytyy ennen sen uudelleenkäyttöä poistaa vesi uuttoaineesta perusteellisesti tislaamalla. Tämä ei kuitenkaan ole tunnetuille liuottimille, kuten isopropanolille ja dioksaanille mahdollista yksinkertaisin toimenpitein. Tunnettujen liuottimien ja veden atseo-trooppisten seosten epäedulliset suhteet eivät salli veden poistoa yksinkertaisen tislauksen aA/ulla, kuten seuraavat arvot atseotrooppisille seoksille 1013 milli-baarin paineessa osoittavat (Azetropic, Data, L.H. Horsley, Pubi. by Am. Chem.

Soc. 1952).

Isopropanoli: kp. 82,4°C, isopropanoli-vesi-atseotrooppi: (87,4 paino-)? - 12,6 paino-#): kp. 80,3 °C, dioksaani: kp. 101,3°C, dioksaani-vesi-atseotrooppi: (82,0 paino-# - 18,0 paino-#): kp. 87,8°C.

Tislattaessa tislautuu ensin liuotinta runsaasti sisältävä atseotrooppinen seos, jolloin poistettava vesi rikastuu pohja-astiaan ja jää jäljelle.

Molempien mainittujen menettelytapojen väliin jää menetelmä, jossa käytetään rajoitetusti veteen sekoittuvaa liuotinta. Veden kanssa osittain kyllästetyssä 3 58903 muodossaan käyttäytyvät tällaiset liuottimet kuten veden kanssa täysin sekoittu-mattomat liuottimet, vedettömässä muodossa sensijaan voi niiden käyttäytyminen määrätyissä olosuhteissa olla samanlainen kuin veden kanssa täysin sekoittuvien liuottimien.

DE-patenttijulkaisussa 88U 35Ö on esitetty tällainen menetelmä. Tämän työtavan epäkohtiin kuuluu, että liuottimesta ennen sen lisäämistä erilliseen mene-telmävaiheeseen täytyy poistaa vesi kokonaan tai osittain ja että monivaiheisessa uutossa saadaan fosforihappopitoinen uute, joka sisältää huomattavan määrän vettä. Tämä vesiosuus nostaa, samoin kuin veteen sekoittuvilla liuottimilla, orgaanisen liuottimen liuotuskykyä raa'an fosforihapon sisältämien epäpuhtauksien suhteen, erikoisesti rautasulfaatin ja -fosfaatin suhteen.

Nyt on yllättävästi havaittu, että puhdistettaessa raakafosforihappoa uuttamalla veden kanssa rajoittumattomasti sekoittuvalla orgaanisella liuottimena voidaan saavuttaa erikoisen korkea erotusvaikutus siten, että puhdistettava fos-forihappo liuotetaan tilavuussuhteessa välillä 1:0,3 ja 1:30 liuottimeen, jonka kiehumispiste on veden tai liuottimen ja veden muodostaman atseotrooppisen seoksen kiehumispisteen yläpuolella, ja että saatua liuosta kuumennetaan sitten lämpötilassa, joka on toisaalta veden tai atseotrooppisen seoksen kiehumispisteen ja toisaalta liuottimen kiehumispisteen välillä, niin pitkän ajan, että sitoutumaton vesi ainakin suurelta osalta tislautuu pois, jolloin saostuvat epäpuhtaudet erotetaan fosforihappoa sisältävästä liuoksesta,

Edullisesti puhdistettavaa fosforihappoa sekoitetaan liuottimen kanssa tilavuussuhteessa 1:1—1:U.

Epäpuhtauksien, erikoisesti vieraiden anionien, saostumisen parantamiseksi on suositeltavaa lisätä fosforihapon liuokseen liuottimessa alkalimetalliyhdistei-tä määrä, joka alkalimetallikationeista laskettuna vastaa 1-3 kertaa sitä määrää, joka teoreettisesti tarvitaan liuoksessa olevien vieraiden anionien sitomiseen, jolloin alkalimetalliyhdisteinä käytetään edullisesti natriumin tai kaliumin fosfaatteja, karbonaatteja, sulfaatteja tai hydroksideja.

Fosforihapon saantoa voidaan nostaa, jos puhdistettavaan fosforihappoon lisätään rikkihappoa, esimerkiksi 8 painoprosentin pitoisuuteen asti fosforipent-oksidista laskettuna.

Liuotinhäviöitä voidaan vähentää, jos fosforihapon poistamisen jälkeen orgaanisesta liuoksesta liuotin palautetaan kiertoon.

Fosforihappoliuoksen poistamisen jälkeen saatua jäännöstä voidaan uuttaa rikkihapolla ja saatua seosta, tarvittaessa lisäämällä hieman vettä, voidaan käsitellä kuten käsiteltäessä puhdistettavaa fosforihappoa termisesti liuottimena. Täten voidaan parantaa saantoa edelleen.

· 58903 Jäännöstä uutettaessa saatu fosforihappo palautetaan tarkoituksenmukaisesti takaisin yhdessä käytetyn liuottimen kanssa reaktiotilaan.

Jäännöksestä erotetusta fosforihappoliuoksesta voidaan ottaa fosforihappo talteen myös fosfaatteina, jos fosforihappoliuokseen lisätään emäksisen yhdisteen väkevää vesiliuosta, jolloin muodostuu kaksi erilaista nestefaasia ja liuotin voidaan erottaa fosfaattipitoisesta vesifaasista.

Tällöin on suositeltavaa käyttää fosforihappoliuoksesta tislattu vesi tai atseotrooppinen seos emäksisen yhdisteen vesiliuoksen valmistamiseen.

Liuottimiksi soveltuvat kaikki veden kanssa sekoittuvat ja fosforihappoa liuottavat alkoholit, glykolit, ketonit, esterit ja rikkipitoiset yhdisteet sekä näiden liuottimien vastaavat johdannaiset tai seokset, kuten esimerkiksi 3-metoksi-butanoli, sulfolaani,dimetyylisulfoksidi, dietyleeniglykoli, etyleeniglykolimong-etyylieetteri , etyleeniglykolimonobutyylieetteri, dietyleeniglykolimonobutyylieetteri, etyleeniglykolimonometyylieetteriasetaatti tai N-metyylipyrrolidoni.

Erikoisen edullista on 3-metaksibutanolin käyttö liuottimena. 3-metokeibuta- noli omaa hyvän selektiivisen puhdistusvaikutuksen fosforihapon suhteen ja on helposti saatavissa vedettömäksi regeneroitaessa tislaamalla. 3-metoksibutanoli on teknillinen liuotinaine, joka kiehuu 158°C'ssa ja muodostaa veden kanssa atseotrooppi— sen seoksen, joka sisältää 85 paino-/i vettä ja kiehuu 9^°C:ssa. Haihdutettaessa tis-lautuu täten pääasiassa vettä ja vedetön 3-metoksibutanoli jää jäljelle. Vertailun vuoksi on mukaanliitetyssä diagrammissa (kuvio 2) esitetty liuoksen vesipitoisuuden muutos, joka sisältää 18 painoprosenttia vettä isopropanolissa ja 3-metoksibutano-lissa haihdutusasteesta riippuvaisena.

Liuottimen sekoittaminen fosforihapon kanssa ja veden poistaminen saadusta seoksesta tislaamalla voidaan suorittaa yhdessä vaiheessa "dehydratoivana uuttona", mikä yksinkertaistaa oleellisesti menetelmän toteutusta.

Keksinnön mukaista menettelyä käytettäessä muodostuneet, käytännöllisesti katsoen vedettömät uutteet voidaan linkoamalla tai suodattamalla erottaa helposti kiinteistä, kiteisinä saostuvista sakoista. Koska suuri osa puhdistetuista fos-forihapoista muutetaan suoraan edelleen fosfaateiksi, on tarkoituksenmukaista ja menetelmäteknillisesti edullista suorittaa fosfaattien valmistus heti uutteesta lisäämällä vastaavia emäksisiä yhdisteitä.

Mainituilla toimenpiteillä yllättäen saadut edulliset vaikutukset perustuvat pääasiassa siihen, että eri reaktiot tapahtuvat likimain tai täysin vedettömässä liuottimen ja fosforihapon muodostamassa systeemissä. Keksinnön mukaisella menetelmällä on tämän vuoksi useita merkittäviä etuja muihin alan puhdistusmenetelmiin verrattuna. Nämä perustuvat pääasiassa siihen, että 1) jokainen minkä tahansa väkevyyden omaava fosforihappo voidaan puhdistaa; 2) raakafosforihapon esikäsittelyt, kuten väkevöinti tai sulfaatin ja fluorin poisto, joista samalla aiheutuu vaikeita suodatuksia, jäävät pois; 3) ei tarvita veden poistamista etukäteen liuottimesta; *0 fosforihapon liuottaminen ja epäpuhtauksien poistaminen voidaan suorittaa yhtenä vaiheena; 5 58903 5) fosforihapon väkevyydestä riippumatta voidaan saada suuren fosforihappo-pitoisuuden omaavia orgaanisia liuoksia; 6) käytetyn raakahapon väkevyydestä ja käytetyn liuottimen vesipitoisuudesta riippumatta saadaan suuria P^O,.-saantoja.

Mukaan liitetyssä vuokaaviossa on esitetty keksinnön mukaisen menetelmän suositeltava toteutus (kuvio 1).

Tällöin sekoitetaan puhdistettava raakafosforihappo 1 kiertoon johdetun liuottimen 8 kanssa kuumennettavassa ja sekoituslaitteella varustetussa reaktorissa A lämpötilassa, joka on liuottimen kiehumispisteen alapuolella, mutta veden tai atseotrooppisen seoksen kiehumispisteen yläpuolella. Edelleen lisätään reaktoriin A alkalimetalliyhdisteitä 2 määrinä, jotka vastaavat fosforihapon sisältämien vieraiden anionien pitoisuutta, erikoisesti sen fluoridipitoisuutta.Uutesuspensio 3, josta on poistunut vettä tislautumalla,johdetaan erottimeen B ja siinä erotetaan sakka 9> joka sisältää epäpuhtaudet, puhtaasta uutteesta U. Tästä uutteesta U voidaan fosforihappo ottaa talteen tunnetulla tavalla.

Jos talteenotto tapahtuu fosfaatteina, voidaan uute 1+ astiassa C, joka esimerkiksi voi olla vaihtoputki, yhdistää emäksisestä aineesta 7 ja tislaamalla poistetusta vedestä tai atseotroopista 6 muodostuvan liuoksen kanssa. Edullisesti tämä liuos on alkalimetallihydroksidi- tai -karbonaattiliuos. Tällöin muodostuu fosfaatteja ja kaksi erillistä nestefaasia, joista toinen on orgaaninen liuotin 8, joka palautetaan reaktoriin A ja toinen vesipitoinen fosfaattifaasi 5» joka muodostaa lopputuotteen.

Eräs tämän työtavan muunnos perustuu siihen, että sakassa 9 vielä olevan fosfaattimäärän ottamiseksi talteen sakkaa 9 astiassa D uutetaan rikkihapolla 10 ja uutosseosta 11 käsitellään toisessa reaktorissa A' lisäämällä osa 8' liuotinta 8 samalla tavalla kuin lähtömateriaalia. Tällöin saatu tisle 6' voidaan yhdistää päätisleeseen 6 ja uutesuspensio 3' erottaa toisessa erottimessa B' epäpuhtaudet sisältäväksi sakaksi 9' ja uutteeksi U', joka palautetaan reaktoriin A.

Seuraavissa esimerkeissä esitellään keksinnön mukaista menetelmää tarkemmin.

Es imerkki 1 Lähtöaineena käytetään kuolanfosfaatista rikkihapolla uuttamalla valmistettua raakafosforihappoa, joka CaSO^-poiston jälkeen sisältää 6 58903 28,2 ia PgO,. (josta 85 $ muodossa H^PO^) ja pää epäpuhtauksina (laskettuna P2C^:n suhteen) 0,71 # rautaa, 0,91 i> alumiinia, 0,85 i> sulfaattia ja 2,7 i fluoridia. 1 kg tätä raakahappoa sekoitetaan 1,4 kg:n kanssa 5-metokai-butanolia (tilavuussuhde 1:2) ja kuumennetaan täytekappaleilla täytetyssä sekoitusreaktorissa 155°C:n lämpötilaan. Tisle (0,65 kg), joka sisältää raakahapon veden ja atseotrooppisesti tielautuneen metoksibutano-lin, otetaan talteen. Uutossuspensiosta eroitetaan jäähdyttämisen jälkeen sakka (75 g, jossa on 56,2 PgO^). Kirkas uute (1,675 kg, josta 0,24 kg PgO^) sisältää 85 ia PgO^-kokonaispitoisuudesta vastaten 100 % käytetystä haposta. Dehydratoivan uuttauksen puhdistusvaikutus voidaan esittää hyvin puhdistustekijän (Rf) avulla raudalle ja sulfaatille.

(Rf epäpuhtaus raakahapossa laskettuna PgO^istä suhteessa uutteen epäpuhtauteen laskettuna PgO^istä). Tällöin saadaan Rfpe = 75 ja RPS0 = 70. Kirkkaaseen uutokseen lisätään sitten NaHgPO^-muodostusta varten emäsfiuos, joka sisältää 0,155 kg natriumhydroksidia ja 0,18 kg tislettä. Natrium-hydroksidin liuetessa tisleatseotrooppiin eroittuva metoksibutanoli otetaan talteen ja palautetaan täten kiertoon. NaHgPO^-muodostuksessa jakautuu uute sitten kahteen faasiin. Toinen faasi sisältää metoksibu-tanolia pienten PgO^-jäänteiden (2 g) kanssa, joita ei kuitenkaan menetetä, koska liuotin palautetaan kiertoon. Toisen faasin muodostaa kyllästetty NaHgPO^-liuos, josta lyhyessä ajassa kiteytyy NaHgPO^-hyd-raattikiteitä. Tällöin saadaan P20^:stä 0,258 kg NaHgPO^-tuotteena.

Tämä vastaa 99 $:n saantoa laskettuna PgO^-pitoisuudesta uutteessa.

Fosfaatin saavutettu puhtausaste voidaan nähdä seuraavista analyysituloksista (ppm laskettuna PgO^:n suhteen):

Fe 98 SO^ 120 AI 88 F 5400 Jäännökseen jäänyt, epäpuhtauksiin sitoutunut fosfaattitähde (42 g) voidaan saada suurimmaksi osaksi talteen, jos sille suoritetaan HgSO^-uuton ja vettä tislaten suoritetun uuton yhdistetty käsittely. Jäännökseen (75 g) sekoitetaan tätä varten 90 g väkevöityä rikkihappoa. Reaktion päätyttyä lisätään 50 g vettä, sekoitetaan,510 g metoksibutanolia lisätään ja suoritetaan dehydratointi kuumentamalla 1550C*een. Jäähdyttämisen jälkeen suodatetaan sakka erilleen ja hävitetään. Uute sisältää 40 g fosforipentoksidia ja epäpuhtauksina 0,65 g rautaa ja 11 g sulfaattia. Se voidaan yhdessä raakahapon kanssa palauttaa uudestaan pääreaktoriin. Tällä tavalla laskee PgO^-häviö pienemmäksi kuin 1 io raakahappoon sisältyvästä PgO(.-määrästä.

7 58903

Rinnakkaiskokeessa sekoitettiin Kuolan fosfaatista saatua fosfo-rihappoa ja metoksibutanolia edellä esitettyinä nääräsuhteina. Vesi tislattiin kuitenkin vain osittain pois. Jos vedestä poistettiin 35 olivat puhdistuskertoimet raudalle 9,7 ja sulfaatille 18,9. Poistamalla tislaamalla 66 $ vedestä, nousivat puhdistuskertoimet raudalle arvoon 29f 5 ja sulfaatille arvoon 59f 5· Puhdistusvaikutusta voidaan siten säätää säätämällä vedenpoistoastetta.

Esimerkki 2

Israelilaisesta fosfaatista rikkihapolla uuttamalla valmistetun fosforihapon PgO(.-pitoisuus on 52,6 prosenttia ja sisältää se seuraavia epäpuhtauksia PgO^-pitoisuudesta laskettuna: 0,39 $ rautaa, 0,29 # alumiinia, 7*3 $ sulfaattia, 1,2 $ fluoridia. Yhteen kilogrammaan tätä raakahappoa sekoitettiin 7 g SiOg (fluoridin reagoittamiseksi), 32 g NagCO^, 21 g KgCOj ja kuten esimerkissä 1 on esitetty, suoritettiin 1,11 kilogramman kanssa metoksibutanolia käyttäen dehydratoiva uutto. Saatiin 0,21 kg tislettä, 0,138 kg sakkaa (josta 31 PgO^) 3a kg uutetta, joka sisälsi 0,483 kg PgO^· ^^PO^valfflis^usta varten lisättiin uutteeseen emäksinen liuos, joka sisälsi 272 g natriumhydroksidia, koko tisleen ja 120 g vettä. Metoksibutanolifaasi, joka sisälsi vielä 5 g fosforipentoksidia, palautettiin kiertoon. Vesipitoinen faasi, joka sisälsi 0,478 kg fosforipentoksidia NaHgPO^-tuotteena, jähmettyy lyhyen ajan kuluessa muodostaen hydraatin. P^O^-saanto, laskettuna P205-määrästä raakahapossa, oli 91 saavutettu puhtausaste PgO^jn suhteen ppm:inä: PE 106 S04 2400 AI 58 P 3400

Sakan epäpuhtauksiin sitoutuneen fosfaattimäärän ottamiseksi talteen uutettiin jäännöstä (138 g) 83 grammalla väkevää HgSO^. Jäähtymisen jälkeen sekoitettiin 50 ml vettä ja uutettiin dehydraavasti 330 grammalla metoksibutanolia. Sakasta eroitettu uute sisälsi 36 g fosforipentoksidia ja epäpuhtauksina 0,2 g rautaa ja 11,5 S sulfaattia.

Se voidaan palauttaa raakahapon kanssa pääreaktoriin. PgC^-häviö laski siten 1,3 prosenttiin raakahappoon sisältyvästä PgO^-määrästä.

Esimerkki 3

Marokkolaisesta fosfaatista rikkihapolla valmistettu raakafosfaatti sisältää CaSO^-poiston jälkeen 30,0 painoprosenttia fosforipentoksidia ja seuraavia epäpuhtauksia PgO^-pitoisuudesta laskettuna: 8 58903 0,57 % rautaa 0,58 io alumiinia 6.5 # sulfaattia 5.6 io fluoridia 1 kg raakahappoa sekoitettiin 20 gramman kanssa NagCO^, 15 gramman kanssa KgCO^ ja 7 gramman kanssa SiOg ja uutettiin sitten dehydraa-vaeti 1,58 kilogrammalla metoksibutanolia. Epäpuhtauksia sisältävä sakka eroitettiin. Saatiin 1,680 kg uutetta, joka sisälsi 270 grammaa fosforipentoksidia, 619 grammaa tislettä ja 110 grammaa sakkaa (siitä 27 f S io fosforipentoksidia). NaHgPO^-tuotteen valmistamiseksi lisättiin uutteeseen emäksistä liuosta, joka sisälsi 150 g NaOHsta ja 191 g tislettä. Eroittuva vesipitoinen faasi jähmettyi lyhyen ajan kuluessa muodostaen NaHgPO^-hydraattia. PgO^-saanto, raakahapossa olevasta PgO,.-määrästä laskettuna, oli 88,5 $>* puhtausaste fosforipentoksidista laskettuna oli ppm:inä:

Pe 65 S04 880 AI 55 F 25ΟΟ

Metoksibutanolifaasi sisälsi vielä 4 g fosforipentoksidia ja palautettiin kiertoon.

Sakkaan sitoutuneen fosfaattiosuuden ottamiseksi talteen uutettiin sakkaa (110 g) 64 grammalla väkevöityä rikkihappoa. Jäähdyttyä lisättiin 6C ml vettä ja suoritettiin dehydraava uutto 265 grammalla metok-sibutanolia. Sakasta eroitettu uute sisälsi 26 g fosforipentoksidia ja epäpuhtauksina 0,5 g rautaa ja 15 g sulfaattia. Se voidaan palauttaa yhdessä raakahapon kanssa pääreaktoriin. PgO^-häviö oli tällöin vain 1,55 raakahappoon sisältyneestä PgO^-määrästä laskettuna.

Esimerkki 4

Koesarjan avulla tutkittiin vertailukelpoisissa olosuhteissa eri liuottimien teho raakafosforihapon puhdistamisessa. Käytettiin Kuolan fosfaatista rikkihapolla uuttamalla valmistettua raakafosfori-happoa esimerkissä 1 esitetyin ominaisuuksin. Puhdistusvaikutuksen toteamiseksi määritettiin rauta- ja sulfaattipitoisuuksien muutokset fosforipentoksidista laskettuna. Rauta ja sulfaatti ovat tyypillisiä märkäfosforihapon epäpuhtauksia ja niiden käyttäytymisestä voidaan tehdä johtopäätöksiä muiden häiritsevien vieraiden aineiden suhteen. Tutkimukset käsittivät vain menetelmälle ominaisena osana olevan de-hydratoivan uuton. Seuraavaan vetyfosfaatin eristämistä ei seurattu.

58905

Se voidaan suorittaa esimerkeissä esitetyllä tavalla. Vertailukelpoisten olosuhteiden luomiseksi käytettiin liuottimen ja märkäfosforihapon välisenä tilavuussuuhteena arvoa 2:1. Kokeiden suoritus tapahtui esimerkissä 1 esitetyllä tavalla. Tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa.

Taulukko

Liuotin Painoprosenttia Pe, PgOeSn SO., **2ΰ5:η P^Ocittä uutteessa mukaan 5 mukaan 5 5 ppm ppm

Dietyleeniglykoli 12,7 4130 2410

Etyleeniglykolimono- 14*2 2070 547 etyylieetteri

Etyleeniglykolimono- 15»8 1870 149° butyylieetteri

Dietyleeniglykolimono- 13»3 2700 1230 butyylieetteri

Etyleeniglykolimonome- 14»0 2029 1787 tyylieetterias etaatti N-metyylipyrrolidoni 12,6 560 4800

Esimerkeissä esitetyn työtavan tarkoitus ei ole asettaa mitään rajoituksia keksinnönmukaiselle menetelmälle, joka voidaan suorittaa jatkuvasti tai epäjatkuvasti. Mukaanliitetyn vuokaavion tarkoitus on selventää menetelmän käyttötapaa. Edelleen ei ole tarpeen valita fos-faatinmuodostukseen tarvittavaa alkaliliuospitöiauutta tässä esitetyn suuruiseksi, jos esimerkiksi laimeilla hapoilla käytetään suurempia tis-lemääriä tai jos käytetty liuotinmäärä palautetaan tai jos kiinteiden hydraattien asemasta halutaan fosfaattiliuoksia. On myös mahdollista suorittaa fosforihapon neutralointi divetyfosfaattiastetta pitemmälle ja valmistaa myös muita suoloja, esimerkiksi kalium- ja ammoniumsuoloja. Sakassa olevan fosfaatin ottamiseksi talteen voidaan sen pitoisuuden ja epäpuhtauksien mukaan vaihdella HgSO^-uutosmäärää sovittaa se määrättyä sulfaatinpalautusnopeutta varten.

Claims (3)

10 58903

1. Menetelmä vesipitoisen raakafosforihapon puhdistamiseksi liuottamalla fosforihappo orgaaniseen liuottimeen, joka sekoittuu veteen, erottamalla saatu liuos liukenemattomasta jäännöksestä ja ottamalla fosfaatti-ionit talteen liuoksesta, tunnettu siitä, että puhdistettava fosforihappo liuotetaan tilavuussuhteessa välillä 1:0,3 ja 1:30 liuottimeen, jonka kiehumispiste on veden tai liuottimen ja veden muodostaman atseotrooppisen seoksen kiehumispisteen yläpuolella, ja että saatua liuosta kuumennetaan sitten lämpötilassa, joka on toisaalta veden tai atseotrooppisen seoksen kiehumispisteen ja toisaalta liuottimen kiehumispisteen välillä, niin pitkän ajan, että sitoutumaton vesi ainakin suurelta osalta tislautuu pois, jolloin saostuvat epäpuhtaudet erotetaan fosforihappoa sisältävästä liuoksesta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että puhdistettava fosforihappo liuotetaan liuottimen tilavuussuhteessa välillä 1:1 ja 1:U.

3· Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että veteen sekoittuvana liuottimena käytetään dietyleeniglykolia, etyleeniglykolimono-etyylieetteriä, etyleeniglykolimonobutyylieetteriä, dietyleeniglykolimonobutylee-nieetteriä, etyleeniglykolimonometyylieetteriasetaattia, N-metyylipyrrolidonia, 3-metoksibutanolia, sulfolaania tai dimetyylisulfoksidia. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että fosforihapon liuottaminen liuottimeen ja veden poistaminen saadusta seoksesta tislaamalla suoritetaan yhdessä ainoassa vaiheessa.