JPS5919045B2 - 燐酸から有機不純物を除去する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は燐酸、特に湿式製造法により得られた燐酸の水
溶液から該溶液に過酸化水素を添加することにより有機
不純物を除去する方法に関する。

湿式法による燐酸は燐鉱を鉱酸、一般に硫酸で湿式化学
的に分解することにより得られる。

形成された粗製酸は無機不純物の他に燐鉱に由来し、か
つ燐鉱の由来と前処理に応じて異なる濃度で存在する有
機成分も含有する。

湿式法による粗製燐酸からこの有機不純物を除去するた
めに種々の方法、例えば活性炭による吸着、有機溶剤で
の抽出並びに凝結分離または酸化性分解が使用される。

しかしかかる処理後の有機物質の残量は種々の用途（食
品、薬品、特別な燐酸塩）に対して依然として高いので
、この”前精製された”′酸（緑色酸）は引続く無機不
純物の除去の後または除去の際にもう１度処理しなけれ
ばならない。

例えば西ドイツ国特許第８８４３５８号明細書によれば
抽出精製により得られた燐酸を引続き活性炭または酸化
剤、例えばＨ２０□、オゾンまたは酸素で処理する。

しかし酸化による方法によってはたいていは酸の自明化
が得られるにすぎず、有機不純物の実際の量は除去され
ない。

原因は、かかる酸化剤はたいていは選択的にまたは少な
くとも有利に発色団基に作用するという公知の事実にあ
る。

活性炭処理での大きな欠点は、調節される吸着／脱着平
衡により比較的少量の有機不純物の除去のためにきわめ
て大量の活性炭を必要とすることである。

そのために西ドイツ国特許出願公開第 ２５２２２２０号公報にはアルカリ塩素酸塩を、有利に
アルカリ亜塩素酸塩またはアルカリ硝酸塩との混合で添
加することにより燐酸から有機不純物を精製分離するこ
とが推奨されている。

この方法によればこうして精製された燐酸から製造され
るトリポリ燐酸塩の自席を改善することが可能だが、該
生成物が未分解の酸化剤を引続き含有するという、より
大きな不利に甘んじなければならない。

生成物の純度に対する要求がより高い場合には更に精製
工程を必要とする。

最後に英国特許第１５０４４８０号明細書から湿式法に
よる燐酸から有機不純物を精製分離するためのもう１つ
の方法が公知であり、該方法は酸を少量の塩酸の存在で
高めた温度で塩素酸塩を用いて処理することを配慮する
。

しかしこの場合既に挙げた同じ困難が現われる。

不可避的に異なるイオンによる燐酸の汚染を受け、これ
はたいていの場合もう１つの精製工程を必要とする。

ところでこれらの方法とは異なり、一方で酸中の有機結
合せる炭素の含量を明らかに低下させ、他方でしかし公
知の操作方法の欠点を回避する、燐酸から有機不純物を
精製分離する方法が判明した。

本発明による方法は、精製すべき燐酸の水溶液に触媒と
して白金、またはＡ４□０３と酸化マンガン（ＩＩ）の
混合物の存在で過酸化水素を加えて反応させ、その際触
媒をＨ２Ｏ２１ｇ当り少なくとも０．０１．？の量で使
用することより成る。

西ドイツ国特許出願公開第２５２２２２０号明細書によ
る方法の欠点は、本発明によればＨ２Ｏ２が加熱時にＨ
２Ｏと０２に分解する物質であり、したがって不純物を
残さないことにより克服される。

白金はかかる触媒として常用の形状で例えば網状白金と
してまたはキャリヤ（例えば珪酸塩から成る）に設けら
れた形状で使用することができる。

Ａｅ２０３１に２当りマンガ゛ン０．１〜１０モルを含
有する酸化マンガン（■）／酸化アルミニウム触媒が好
適である。

触媒をＨ２Ｏ２１ｇ当り少なくとも０．．０１ｇ、有利
に０．１〜ｉ、ｏｇ、かつ過酸化水素をＰ２Ｏ５に対し
て０．１〜３．０重装置の量で使用することが有利であ
ると証明された。

過酸化水素はＨ２Ｏ２３〜７０重量係含有する水装置の
形状、例えば約３５重素置の市販形で使用するのがきわ
めて良好である。

有利にＨ２０□の反応を温度１０〜１５０℃で実施し、
その際この範囲内の高い方の温度が有利である。

触媒またはそのキャリヤとして使用される物質が燐酸に
よって作用されないことが重要である。

さもないと酸の汚染をもたらすものと居われる。

触媒は酸に過酸化水素が添加される反応器内に装入する
ことができる。

しかし触媒は、Ｈ２Ｏ２を加えられた酸が貫流している
循環ポンプ付導管中に混入してもよい。

このようにしてきわめて希釈された燐酸溶液のみならず
、特にＰ２Ｏ５−含量７０重量受までの濃燐酸も精製す
ることができる。

金属、例えば白金またはＭｎＯ２のような物質がＨ２０
□の分解を触媒することは自体公知であるが、本発明に
よる方法の作用は予見可能ではなかった、それというの
も第一にＨ２０□の接触的分解を防止するために燐酸が
安定剤として使用されることが知られていること、第二
にＨ２Ｏ２の迅速な分解により発色団基の酸化性破壊の
みならず、目的である有機結合せる炭素の酸化も、使用
されるＨ２Ｏ２のより良好な利用とともに達成し得るこ
とは予想できなかったからである。

原則的に本発明による方法により全ての燐酸から有機不
純物を精製分離することができる。

しかし有利には前処理した、イオン性不純物を含まない
燐酸をこの精製にかける。

その結果相応するカチオンまたはアニオンとの不必要な
レドックス反応によって過酸化水素を失なわないで済む
。

特に本方法は抽出工程により得られた燐酸の精製に好適
である。

抽出工程でイオン性不純物が十分に除去され、過酸化水
素は触媒により活性化されて、尚存在する溶剤残分すら
除去可能である。

以下の例において「％」は重量％である。

例１ 抽出により精製された、Ｐ２Ｏ５６０％並びに有機炭素
４４０卿を含有する燐酸４００ｇに良好な攪拌下に市販
の３５％一過酸化水素溶液６ｇを加える。

反応容器内には網状白金（重量：０．５ｇ）をＨ２Ｏ２
の添加の時点に、かつ反応時間１時間の間浸漬しておく
、反応中の温度は８０℃である。

有機炭素の含量が１６０ｐｐ［ｌｌとなった燐酸が得ら
れる。

例２ 例１のようにして行なう。

ただ反応中の温度は１１０℃に上げる。

反応後燐酸は有機炭素を１４０ｐｐＩＩｌ含んでいたに
すぎない。

例 ３（比較例） 例１を変更して触媒の不在で燐酸を同量のＨ２Ｏ２と反
応させる。

反応終了後燐酸は有機炭素を依然として２ｃ＋ｏｐｐｍ
含有していた。

例４ 抽出法により精製され、Ｐ２Ｏ５６０％並びに有機炭素
３３０ｐｐ［Ｉｌを含有する燐酸４００ｇに良好な攪拌
下に市販の３５％一過酸化水素溶液６ｇを加える。

反応容器内に酸化マンガン（ｎ）と酸化アルミニウムか
ら成る、ＡＩ□０３１に２当りＭｎ ３８ ｇのマンガ
ン含量を有する混合酸化物から成る触媒ＩＩをＨ２Ｏ２
添加の時点にかつ反応時間１時間の間浸漬しである。

反応中の温度は８０℃である。有機炭素の含量が１１０
卿となった燐酸が得られる。

例５ Ｐ２０５含量４８％および有機炭素含量３８０ｐＩＭＩ
ｌの前精製した、いわゆる”緑色”燐酸４００ｇを例４
の触媒が装入されている攪拌容器内で８０℃に加熱する
。

触媒量は例４と同じである。次いで３５係−過酸化水素
溶液６ｇを添加し、かつ反応混合物を１時間この温度で
攪拌する。

得られた燐酸は有機炭素１９Ｑｐｐｍ含有する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 燐酸の水溶液からこの溶液に過酸化水素を添加する
   ことにより有機不純物を除去するための方法において、
   燐酸の水溶液に触媒として白金、またはＡｌ２Ｏ３と酸
   化マンガン（ＩＩ）の混合物の存在で過酸化水素を加え
   て反応させ、その際触媒をＨ２Ｏ２１ｇ当り少なくとも
   ｏ、ｏｉｇの量で使用することを特徴とする、燐酸から
   有機不純物を除去する方法。 ２ 白金が珪酸塩から成るキャリヤ上に設けられている
   触媒を特徴する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ Ａｅ□０３１Ｋｙ当りマンガン０．１〜１モルを
   含有する酸化マンガン（■）／酸化アルミニウム触媒を
   特徴する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 触媒をＨ２Ｏ２１ｇ当り０．１〜１．Ｑ、！ｉ’の
   量で使用する、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ５ 過酸化水素をＰ２Ｏ５に対してＨ２０□０．１〜３
   重量重量量で使用する、特許請求の範囲第１〜４項のい
   ずれか１項に記載の方法。 ６ 過酸化水素をＨ２Ｏ２３〜７０重量係含有する溶液
   の形状で使用する、特許請求の範囲第１〜５項のいずれ
   か１項に記載の方法。 ７ Ｈ２Ｏ２の反応を温度１０〜１５０℃で実施する、
   特許請求の範囲第１〜６項のいずれか１項に記載の方法
   。