JPS5811365B2 - リン酸塩水溶液の精製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はリン酸水素アンモニウムナトリウム四水塩水溶
液の精製法、特に鉄分を含むリン酸水素アンモニウムナ
トリウム四水塩水溶液にカルシウム塩水溶液を作用させ
、鉄分を難溶性リン酸塩との共沈および吸着により除去
するリン酸水素アンモニウムナトリウム四水塩水溶液の
精製法に関する。

従来、鉄分を含む水溶液に対して一般に用いられる精製
法は、硫化ソーダ等の可溶性硫化物を用いて硫化鉄とし
て沈殿除去する方法、アルカリ性で酸化剤によりＦｅ２
＋をＦｅ（ＯＨ）２として沈殿除去する方法等が採用さ
れているが、前者の場合、生成する沈殿は微細で、かつ
液濃度が高いと粘度が高くなり、沈降、ろ過が非常に困
難であり、またこの方法では、カルシウム塩水溶液中の
鉄イオンを１０ｐｐｍ以下に抑えることは非常に難かし
い。

後者の場合、アンモニアを含むリン酸塩溶液では酸化剤
が液中に存在するアンモニウムイオンをも酸化して液組
成を変化させるおそれがあるので好ましくない。

その他、キレート試薬、イオン交換樹脂等が使用される
が、工業的には非常に高価であり、特に前者を用いる場
合は、抽出後、活性炭による吸着処理を必要とするなど
後処理工程が複雑であるし、例えば８−ヒドロキシキノ
リンによる処理はＦｅが２〜３ｐｐｍまでにしか低下し
ないという欠点がある。

一方、リン酸塩のような水溶性塩類の場合、再結晶法に
よる精製法が考えられるが、この方法では側底螢光体用
原料のリン酸カルシウム等の不純物を極度に嫌う物質用
として用いる品質は望めない。

本発明者らは、このようなリン酸水素アンモニウムナト
リウム四水塩水溶液中に溶存している鉄イオンを除去す
ることに関する従来技術の欠点を解消するため鋭意研究
した結果、カルシウム塩の添加による難溶性リン酸塩沈
殿の生成が鉄イオンの除去に効果的である事実を発見し
本発明に到達した。

すなわち、本発明はリン酸カルシウム螢光体などの鉄分
を極度に嫌う物質のリン酸塩源となりうる高純度のリン
酸水素アンモニウムナトリウム四水塩水溶液を提供する
ことを目的とし、この目的はリン酸水素アンモニウムナ
トリウム四水塩水溶液に水溶性カルシウム塩をＣａ／Ｐ
モル比で０．０３〜０．１５の範囲、ｐＨ６〜９の範囲
において添加し、生じた難溶性リン酸カルシウム沈殿を
分離し、溶存する鉄分な難溶性リン酸カルシウムとの共
沈もしくは吸着により除去することからなるリン酸水素
アンモニウムナトリウム四水塩水溶液の精製法により達
成される。

この方法により精製したリン酸水素アンモニウムナトリ
ウム四水塩水溶液中の鉄分は結晶ベースで０．２ｐｐｍ
以下までとすることが可能である。

本発明の方法において用いられるカルシウム塩としては
塩化カルシウム、硝酸カルシウム等任意の水溶性カルシ
ウム塩が用いられる。

以下本発明につき説明する。

湿式リン酸より得られるリン酸水素アンモニウムナトリ
ウム四水塩を温水で再結晶精製したものには約１．５ｐ
ｐｍのＦｅが含まれており、このものをファインケミカ
ルの原料として使用する場合Ｆｅ分は可及的僅少に抑え
ることが必要である。

３〜３０％のリン酸水素アンモニウムナトリウム四水塩
水溶液に必要に応じて酸もしくはアルカリを添加してｐ
Ｈ６〜９に調整し、この溶液を攪拌しながらカルシウム
塩を水溶液として添加し、リン酸カルシウムを主体とす
る沈殿物を形成させ液中に存在する鉄イオンを吸着ある
いは共沈せしめて脱鉄を完遂させる。

この場合使用するリン塩の濃度は飽和溶液まで使用可能
であるが、処理液が粘稠となり、添加するカルシウム塩
の分散が悪く生成するリン酸カルシウム沈殿物結晶が微
細となって好ましくないので３０％以下、好ましくは５
〜２０％の範囲が良い。

一方、添加するカルシウム塩は固体でも可能だが分散を
十分性なわせ且つ反応を十分す匁めるためにも水溶液と
して加えるのが良く、通常その濃度は１０〜４０％程度
が好ましい。

又、このときのカルシウム塩水溶液の添加量は液中に溶
存するＦｅイオンの量によって異なるが、水溶液中に溶
存するリン酸水素アンモニウムナトリウム四水塩に対し
てＣａ／Ｐモル比で０．０３以上、好ましくは０．０４
〜０．１５加えれば充分である。

リン酸水素アンモニウムナトリウム四水塩水溶液にカル
シウム塩溶液を上記割合で添加しリン酸カルシウムを主
体とする沈殿物を生成させるとき液のｐＨが変動するこ
とがあるが鉄化合物Ｆｅ（ＯＨ）２、Ｆｅ（ＯＨ）３等
の溶解度はｐＨの低い所で高いためｐＨを中性付近に調
節する必要がある。

このため酸性側においてはアンモニア水の添加等を行な
う。

本発明で生成するリン酸カルシウム主体の沈殿物は概し
て微細な結晶であり沈降性、濾過性共感いためできるだ
け大きい結晶を得ることが主要であり、この目的を達成
するためには、添加するカルシウム塩水溶液、被処理リ
ン酸水素す を使用するのが良いが、脱鉄効果をあげるためにはむし
ろ微結晶を生痺させ吸着、結晶内かみ込み等の度合いを
大きくする事が好ましく、脱鉄効果と濾過性とは相反す
る傾向をもつが濾過性の改善のためには、ラジオライト
、セライト等のＰ過励剤を加える事が効果的である。

温度による影響は顕著ではなく室温操作で十分である。

このように処理して得た精製リン酸水素アンモニウムナ
トリウム四水塩溶液は原料の粗すン酸水素アンモニウム
ナトリウム四本塩中にＦｅとして１．５ｐｐｍあったも
のが０．２ｐｐｍ程度にまで低下した溶液として得るこ
とが出来、このものは不純物の混入を極度に嫌う螢光体
用リン酸カルシウム原料等に極めて好適な品質をもつも
のである。

以下本発明を実施例によってさらに詳細に説明する。

実施例 １ 湿式リン酸より得られたリン酸水素アンモニウムナトリ
ウム四水塩を濾過、再結晶を経て精製し、水に溶解して
２０％水溶液とし、この水溶液１ｋｇを３ｌステンレス
製ビーカーに入れる。

攪拌条件下で４０％塩化カルシウム水溶液２５ｇを常温
において約２０分間に滴下する。

添加終了後、約２０分間攪拌を続け、静置後、生成した
沈殿をろ過分能したものの鉄分は下記のように減少した
（Ｃａ／Ｐモル比＝０．０９４） 実施例 ２ ４０％塩化カルシウム水溶液２５ｇの代りに、４０％硝
酸カルシウム水溶液３７ｇを使用した他は実施例１と同
様に行なったところ、上澄液中のＦｅ量は次の通りであ
った（Ｃａ／Ｐモル比一０、０９４）。

比較例 １ 実施例１と同一組成のリン酸水素アンモニウムナトリウ
ム四水塩水溶液１ｋｇを３１のステンレス製ビーカーに
入れ、攪拌条件下で４０％塩化カルシウム水溶液７ｇ（
Ｃａ／Ｐモル比＝０．０２６）を常温において２０分間
に滴下して加える。

その後２０分間攪拌を続け、静置後、生成した沈殿をブ
フナーロートで濾過分離した。

得られたリン酸水素アンモニウムナトリウム四水塩水溶
液の濃度は１９．９％でそこに含まれるＦｅは０．１ｐ
ｐｍ（結晶ベースで０．５ｐｐｍ）であった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ リン酸水素アンモニウムナトリウム四水塩水溶液に
   水溶性カルシウム塩をＣａ／Ｐモル比で０．０３〜０．
   １５の範囲、ｐＨ６〜９の範囲において添加し、生じた
   難溶性リン酸塩沈殿を分離し、それにより該水溶液中の
   鉄分を除去することからなるリン酸水素アンモニウムナ
   トリウム四水塩水溶液の精製法。