JPS5933525B2 - Method for producing phosphoric acid with high fertilizer nutrient content - Google Patents

Method for producing phosphoric acid with high fertilizer nutrient content

Info

Publication number
JPS5933525B2
JPS5933525B2 JP49115717A JP11571774A JPS5933525B2 JP S5933525 B2 JPS5933525 B2 JP S5933525B2 JP 49115717 A JP49115717 A JP 49115717A JP 11571774 A JP11571774 A JP 11571774A JP S5933525 B2 JPS5933525 B2 JP S5933525B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
ions
phosphoric acid
water
sulfate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP49115717A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5083291A (en
Inventor
フリ−ドリツヒ ク−ラント ハンス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Veba Oel AG
Original Assignee
Veba Oel AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19732351031 external-priority patent/DE2351031A1/en
Priority claimed from DE2412503A external-priority patent/DE2412503A1/en
Application filed by Veba Oel AG filed Critical Veba Oel AG
Publication of JPS5083291A publication Critical patent/JPS5083291A/ja
Publication of JPS5933525B2 publication Critical patent/JPS5933525B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05BPHOSPHATIC FERTILISERS
    • C05B11/00Fertilisers produced by wet-treating or leaching raw materials either with acids in such amounts and concentrations as to yield solutions followed by neutralisation, or with alkaline lyes
    • C05B11/04Fertilisers produced by wet-treating or leaching raw materials either with acids in such amounts and concentrations as to yield solutions followed by neutralisation, or with alkaline lyes using mineral acid
    • C05B11/06Fertilisers produced by wet-treating or leaching raw materials either with acids in such amounts and concentrations as to yield solutions followed by neutralisation, or with alkaline lyes using mineral acid using nitric acid (nitrophosphates)

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Fertilizers (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高含量の肥料栄養素を持つリン酸及びP別可能
な硫酸カルシウム半水化物を、原料燐酸塩を硝酸で、硫
酸アンモニウム又は硫酸の形での硫酸イオン添加下に、
硫酸カルシウム半水化物を析出沈澱させるのに最適な酸
濃度及び作業温度についての条件を守りながら、溶解す
ることによって製造する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides phosphoric acid and P-separable calcium sulfate hemihydrate, which has a high content of fertilizer nutrients, by converting the raw phosphate into nitric acid with the addition of sulfate ions in the form of ammonium sulfate or sulfuric acid. ,
The present invention relates to a method for producing calcium sulfate hemihydrate by dissolving it while maintaining optimal acid concentration and working temperature conditions for precipitation.

溶解物のP液は一追加的の栄養素もしくは溶解物質の添
加下に一通常のやり方で多栄養素肥料に加工することが
できる。
The dissolved P solution can be processed into multinutrient fertilizers in a conventional manner with the addition of additional nutrients or dissolved substances.

従来ありきたりのニトロ−燐酸塩法による多栄養素肥料
の製造に於いては原料燐酸塩が硝酸と燐酸との混合物を
以って、従って窒素含有の燐酸を以って溶解され、その
場合次いでアンモニアの添加によってこの溶解された混
合物が中和される。
In the production of multinutrient fertilizers by the conventional nitro-phosphate process, the raw phosphate is dissolved with a mixture of nitric acid and phosphoric acid, thus with nitrogen-containing phosphoric acid, and then with ammonia. This dissolved mixture is neutralized by the addition of .

その後に、場合によってはカリ塩又は他の塩の添加後に
このどろどろの液汁が粒状化される。
This mushy sap is then granulated, optionally after addition of potash salt or other salts.

このニトロ−燐酸塩法は容易に操作できるが然し、燐酸
が供用されねばならず、その比較的高い値段が最終製品
に於いて当該方法の経済性にマイナスに影響するという
欠点を持っている。
Although this nitro-phosphate process is easy to operate, it has the disadvantage that phosphoric acid must be available and its relatively high cost negatively impacts the economics of the process in the final product.

この経済的不利を縮少せんがために多栄養素肥料を製造
するための種々の方法がすでに知られており、それら方
法は減少された燐酸添加を以って又は燐酸添加をせずに
操作される。
In order to reduce this economic disadvantage, various processes are already known for producing multinutrient fertilizers, which processes can be operated with reduced phosphate addition or without phosphate addition. Ru.

斯様に、原料燐酸塩溶解をただ硝酸を以ってするだけで
遂行し、次いで冷却によってカルシウムイオンの一部分
を、後で硝酸カルシウムアンモニウムの製造に使用し得
る硝酸カルシウムの形態で分離することが知られている
(オツズ法)。
In this way, the raw phosphate dissolution can be accomplished simply with nitric acid, and then by cooling a portion of the calcium ions can be separated in the form of calcium nitrate, which can later be used in the production of calcium ammonium nitrate. known (Otsuzu method).

更にまた、原料燐酸塩の硝酸溶解に際して出現するカル
シウムイオンを硫酸アンモニウムを以って石膏Ca50
4X 2 H20の形態で沈澱させることも公知であり
、その場合当該石膏は通常廃棄物として投げ捨てられ、
生成した窒素含有の燐酸は多栄養素肥料に追加加工され
る。
Furthermore, calcium ions that appear when the raw material phosphate is dissolved in nitric acid are removed from gypsum Ca50 using ammonium sulfate.
It is also known to precipitate in the form of 4X 2 H20, in which case the gypsum is usually thrown away as waste;
The nitrogen-containing phosphoric acid produced is further processed into multinutrient fertilizer.

この方法は、その硫酸イオン分は通常工業硫酸の硫酸イ
オン分よりも安価である処の硫酸アンモニウムが供用で
き、従ってこうしたやり方で費用節約が達成されるとい
う利点を持っている。
This process has the advantage that ammonium sulfate can be used, the sulfate content of which is usually cheaper than the sulfate content of industrial sulfuric acid, and therefore cost savings are achieved in this manner.

この公知方法は可溶性硫酸塩からの石膏のこみいった精
製を必要ならしめる。
This known process requires an elaborate purification of gypsum from soluble sulfates.

それには著しい水量が要求されるが、該水量は後で肥料
の製造に際して再び蒸発されねばならない。
This requires considerable amounts of water, which must later be evaporated again during the production of the fertilizer.

F面についての必要量はこの方法に於いては2.5〜5
m2/トン石膏で極めて高い。
The required amount for the F plane is 2.5 to 5 in this method.
m2/ton gypsum is extremely high.

すでに述べたように、付着残留している不純物が斯く得
られた石膏を通常甚だ強く害するので該石膏はもはや建
材向けには供用できない。
As already mentioned, the residual impurities usually impair the gypsum thus obtained so strongly that it can no longer be used as a building material.

ところで本発明者は硫酸アンモニウム及び/又は硫酸を
原料燐酸塩溶解物のカルシウムイオンの沈澱剤として用
いて、複雑な精製法を必要としない方法を見い出した。
By the way, the present inventor has discovered a method that does not require complicated purification methods by using ammonium sulfate and/or sulfuric acid as a precipitant for calcium ions in a raw phosphate solution.

すなわち本発明は、硝酸及び硫酸を用いて、原料燐酸塩
を溶解しカルシウムイオンを硫酸イオンで沈澱させるこ
とにより、肥料栄養素を多量に含んだ燐酸を製造する方
法において、 a 原料燐酸塩の溶解のために1モルのP2O5当り7
〜17当量のH+を用いること、 b 溶解酸混合物の水含量をフィルター洗滌水の添加に
よって、作られた窒素含有燐酸の水含量が25〜40重
量%であるように調整することC沈澱後に1リツトルの
溶液当り10〜1507の遊離S司−が存在するような
量の硫酸イオンを硫酸又は硫酸アンモニウムの形で溶解
の間又は後に溶解溶液に加えること、 d 溶解酸中のH2SO4:HNO3のモル比はOない
し8:1の間でのみ変りうろこと、及びe 原料燐酸塩
の溶解及び硫酸カルシウム半水化物の分離を、専らH2
SO4でCa2+ イオンを沈澱させる場合には60〜
110℃で専ら(NH4)2SO4でCa2+ イオン
を沈澱させる場合には60〜100°Cで、H2SO4
及び(NH4)2 SO4でCa2+ イオンを沈澱さ
せる場合には上述の中間の温度で行うこと を特徴とする方法である。
That is, the present invention provides a method for producing phosphoric acid containing a large amount of fertilizer nutrients by dissolving raw phosphate and precipitating calcium ions with sulfate ions using nitric acid and sulfuric acid, which includes: a) dissolving the raw phosphate; 7 per mole of P2O5 for
using ~17 equivalents of H+, b adjusting the water content of the dissolved acid mixture by addition of filter washing water such that the water content of the nitrogen-containing phosphoric acid made is 25-40% by weight; C after precipitation 1 adding sulfate ions in the form of sulfuric acid or ammonium sulfate to the dissolution solution during or after dissolution in such an amount that there are from 10 to 1507 free S2 per liter of solution; d. the molar ratio of H2SO4:HNO3 in the dissolved acid; The dissolution of raw phosphate and the separation of calcium sulfate hemihydrate are carried out exclusively by H2
When precipitating Ca2+ ions with SO4, 60~
When Ca2+ ions are precipitated exclusively with (NH4)2SO4 at 110°C, H2SO4 is precipitated at 60-100°C.
When precipitating Ca2+ ions with (NH4)2SO4, this method is characterized in that it is carried out at a temperature intermediate to the above.

なお本明細書で%は総て重量%を意味する。In this specification, all % means % by weight.

本発明方法は安価な硫酸アンモニウムを供用することの
利点を十分に利用しながらしかも上述の諸欠点を回避す
るものである。
The process of the present invention takes full advantage of the availability of inexpensive ammonium sulfate while avoiding the disadvantages mentioned above.

また、本発明は硫酸アンモニウムの添加を当量の硫酸の
添加によって代えて同じ目的を達する方法を包含する。
The invention also includes a method in which the addition of ammonium sulfate is replaced by the addition of an equivalent amount of sulfuric acid to achieve the same objective.

ここでまず、硫酸アンモニウムを供用する場合について
説明する。
First, a case where ammonium sulfate is used will be described.

本発明方法の作業条件によれば、原料燐酸塩の硝酸溶解
に際して遊離されるカルシウムイオンが石膏Ca SO
4X 2 H20として沈澱させられるのではなく、半
水化物Ca SO4X !AH20として沈澱させるこ
とが達成できる。
According to the working conditions of the method of the present invention, calcium ions liberated during dissolution of raw phosphate in nitric acid are dissolved in gypsum Ca SO
Rather than being precipitated as 4X 2 H20, the hemihydrate Ca SO4X! Precipitation as AH20 can be achieved.

その場合、非常に純粋な硫酸カルシウムがこれといった
量の硫酸アンモニウムを包含すること無しに製造するこ
とに成功する。
In that case, very pure calcium sulfate can be produced without the inclusion of any significant amounts of ammonium sulfate.

原料燐酸塩の溶解液への添加により、目的に適ったやり
方で、同時に硫酸アンモニウムが、溶解溶液中には5O
I−の過剰が存在するといったそのような量で添加され
る。
By adding the raw phosphate to the solution, ammonium sulfate is simultaneously added to the solution in a targeted manner.
It is added in such an amount that an excess of I- is present.

遊離のSO2,−イオンが最低限10fSO2/リツト
ル溶解溶液といった濃度で存在すべきであろう。
Free SO2,- ions should be present at a minimum concentration of 10 fSO2/liter of dissolved solution.

一般に、この過剰は幾らかより高めに例えば約5ofs
頃 /’Jットル溶解溶液に保持されるだろう。
Generally, this excess will be somewhat higher, e.g. about 5 ofs
Around /'J would be retained in the solution.

上述の条件下ではすでに短時間後に立派に完成された硫
酸カルシウム半水化物結晶が形成され、これら結晶は犬
そり大きいので非常に良くP別できる。
Under the above-mentioned conditions, well-formed calcium sulfate hemihydrate crystals are formed after a short time and, since these crystals are large, can be separated very well from P.

この分離物は通常は互に(つつきあった大きな結晶の混
合から成り、部分的にはまた単独結晶からできている。
This separation usually consists of a mixture of large crystals that are stuck together, but also partly of single crystals.

好都合な表面二体積比のおかげで当該沈澱は少量の水を
以って、付着している不純物から分離精製することがで
きる。
Owing to the favorable surface to volume ratio, the precipitate can be separated and purified from adhering impurities with a small amount of water.

そのために本発明方法は非常に簡単且つ経済的なものと
なっている。
This makes the method of the invention very simple and economical.

当の窒素含有の燐酸を硫酸カルシウム半水化物から分離
することはフィルターを介して行なわれるが然しまた遠
心分離機を使うこともできる。
The separation of the nitrogen-containing phosphoric acid from the calcium sulfate hemihydrate takes place via a filter, but it is also possible to use a centrifuge.

できるだけ少量の洗浄水量で間にあわせるためには対向
式洗滌を何段にも行なうのが適当である。
In order to make do with as little amount of washing water as possible, it is appropriate to perform the opposing washing in multiple stages.

良好な結晶形成の結果として半水化物結晶にくっつく水
は僅少である。
As a result of good crystal formation, little water sticks to the hemihydrate crystals.

真空フィルターで濾過した場合当の硫酸カルシウムは2
0〜25%といった全水分量を有するに過ぎず、これは
約15%〜20%の遊離水(而して53〜5.0%が結
合水)に該当する。
When filtered with a vacuum filter, the actual calcium sulfate is 2
It only has a total water content of 0-25%, which corresponds to about 15-20% free water (and 53-5.0% bound water).

遠心分離機の助けで分離する場合には約15%といった
全水分量すら到達できる。
If separated with the aid of a centrifuge, even a total water content of about 15% can be reached.

硫酸カルシウム半水化物の硫酸カルシウム三水化物への
凝結時間は本発明による条件下では頗る緩徐に進行する
ので、フィルター上でのかさぶた状化は避けられる。
The time of condensation of calcium sulfate hemihydrate to calcium sulfate trihydrate proceeds very slowly under the conditions according to the invention, so that crusting on the filter is avoided.

濾過速度は頗る大きいので、4段式フィルターの場合で
すら0.8m2/)ン半水化物といったフィルター面で
十分であり、その場合濾過のためには洗滌を考えなげれ
ば約0.3mフィルター面/トン半水化物が要求される
に過ぎない。
The filtration speed is extremely high, so even in the case of a 4-stage filter, a filter surface of 0.8 m2/) of hemihydrate is sufficient, and in that case, a filter surface of about 0.3 m is sufficient for filtration, unless cleaning is considered. Only 100 ml/ton hemihydrate is required.

r別の再循環は公知の三水化物法とは反対に不必要であ
る。
A separate recycle is not necessary, contrary to the known trihydrate process.

これは、再循環ポンプが必要でなく)従ってエネルギー
が節約されることを意味する。
This means that a recirculation pump is not required) and thus energy is saved.

硝酸濃度と溶解温度とは本発明方法に於いては、硫酸カ
ルシウム半水化物が生じるように互に調和させることが
できる。
Nitric acid concentration and solubility temperature can be matched in the process of the invention so that calcium sulfate hemihydrate is produced.

最初の硝酸濃度は一般に、存在する硝酸プラントに従い
、その場合反応器中に供給された硝酸は返送されたフィ
ルター洗滌水の添加によって35〜60%HNO3好ま
しくは45〜55%といった濃度に調整される。
The initial nitric acid concentration generally depends on the existing nitric acid plant, where the nitric acid fed into the reactor is adjusted by addition of recycled filter wash water to a concentration such as 35-60% HNO3, preferably 45-55%. .

硝酸濃度の計算に当たっては、硝酸アンモニウム、燐酸
などの洗滌水中に存在する物質は考慮に入れない。
When calculating the nitric acid concentration, substances present in the wash water such as ammonium nitrate and phosphoric acid are not taken into account.

反応温度はその場合適宜60〜100℃好ましくは7o
〜so’cに選定される。
In that case, the reaction temperature is appropriately 60 to 100°C, preferably 7°C.
~so'c is selected.

その場合、低いHNO3濃度のときには割合高い温度範
囲が好ましいが、一方割合高い酸濃度のときは低い温度
範囲も亦最高収率を以って供用できる。
In that case, relatively high temperature ranges are preferred at low HNO3 concentrations, whereas at relatively high acid concentrations lower temperature ranges can also be used with the highest yields.

但し本発明方法は温度並びに濃度の上述の範囲に於いて
一般に遂行される。
However, the process of the present invention is generally carried out within the above-described ranges of temperature and concentration.

反応式 では1モルのCaSO4当り2モルの)1NO3が用い
られるが、23%の全水分含量を持つCaSO4が分離
される場合、少くとも 0.7131−ンHNO3/トンP渣 が用いられる。
Although the reaction scheme uses 2 moles of NO3 per mole of CaSO4, if CaSO4 with a total water content of 23% is to be separated, at least 0.7131-ton HNO3/ton P residue is used.

もし 080トンHNO3/トンp渣 (約7.5モルHNO31モルP2O5に相当)を使用
するならば、そのときは供用される硝酸の濃度(下掲の
表のa欄)に応じて、b欄に記載の酸量を供用せねばな
らないし、或いはその場合C欄に挙げた水量が供給され
る。
If 0.080 tons of HNO3/t of p-residue (equivalent to about 7.5 mol of HNO3 and 1 mol of P2O5) is used, then depending on the concentration of nitric acid used (column a of the table below), column b should be used. The amount of acid specified in 1 must be used, or in that case the amount of water listed in column C is supplied.

表: o、soトンHNO3/トンP渣の場合、原料燐酸塩溶
解物に対して48重量%HNO3の洗滌水−硝酸混合物
(WSG)を使用するために全水分量23%所持のPm
iトン当たり添加し得る洗滌水の許容量2(リットルH
20)と、40〜88重量%の使用硝酸(S)の濃度と
の依存関係溶解経過中の蒸発損失及び、洗滌水に伴って
返送されるNH4NO3、(NH4)2−xH1+XP
O4、(NH4) 2 SO4等の量を無視するときは
、(48%濃度の酸についての867リツトル/トンP
渣なろ水分量を考慮に入れながら)d欄に於いて、48
重量%のHNO3を有するような溶解混合物を調整する
ために添加して差支えない水量がわかる。
Table: o, so ton HNO3/ton P residue, Pm with 23% total water content to use a wash water-nitric acid mixture (WSG) of 48 wt% HNO3 with respect to the raw phosphate melt.
Allowable amount of washing water that can be added per i ton 2 (liter H
20) and the concentration of nitric acid (S) used from 40 to 88% by weight. Evaporation loss during dissolution and NH4NO3, (NH4)2-xH1+XP returned with the washing water.
When ignoring the amounts of O4, (NH4)2SO4, etc., (867 liters/ton P for a 48% concentration acid)
48 in column d), taking into account the moisture content of the residue.
The amount of water that can be added to prepare a dissolved mixture having % by weight of HNO3 is known.

他の所望のHNO3濃度、他の1モルP2O5当たりの
HNO3供用又はトンS/トンF又は他のr渣中の平均
全水分量などは困難無しに同等の表から引出される。
Other desired HNO3 concentrations, other HNO3 availability per mole P2O5 or ton S/ton F or other average total water content in the r residue, etc. can be derived from equivalent tables without difficulty.

実験によれば、全水分量23%を有する硫酸カルシウム
半水化物1トンの多段的完全洗滌には少なくとも400
リツトルの洗滌水が、事実上(NH4) 2804不含
有の製品を得るには必要であることが明らかになった。
Experiments have shown that a complete multistage cleaning of 1 ton of calcium sulfate hemihydrate with a total moisture content of 23% requires at least 400
It was found that liters of washing water were required to obtain a virtually (NH4) 2804-free product.

前掲の表かられかるように、64%の硝酸濃度に至るま
では全部の洗滌水を反応器に再供給できる。
As can be seen from the table above, all the wash water can be re-fed to the reactor up to a nitric acid concentration of 64%.

比較的低いHNO3濃度の硝酸しか入手できない場合に
は洗滌水のほんの一部分だけしか、又は洗滌水は少しも
反応器中に返送しないのが適当である。
If only relatively low HNO3 concentrations of nitric acid are available, it may be appropriate to return only a small portion of the wash water or no wash water to the reactor.

場合によっては洗滌水P液は許容体積にまで濃縮した後
に再び窒素含有の燐酸製品と一緒にして通常のやり方で
多栄養素肥料の製造に使用することができる。
Optionally, the wash water P solution can be concentrated to an acceptable volume and then combined again with the nitrogen-containing phosphoric acid product and used in the usual manner for the production of multinutrient fertilizers.

硫酸アンモニウムとしては工業用純度の製品が使用でき
る。
As ammonium sulfate, products of industrial purity can be used.

その製造法は、達成される収量に事実上影響しない。The method of production has virtually no effect on the yield achieved.

こうしたやり方で作られた燐酸は一後で肥料を製造する
ため供用するのに好ましいHNO3、NH4NO3や(
NH4) 2 SO4などの夾雑物以外の点では一工業
的に純粋である。
The phosphoric acid produced in this way can be used to produce fertilizers such as HNO3, NH4NO3 and (
NH4) 2 It is industrially pure except for impurities such as SO4.

この方法を更に進展させて、硫酸アンモニウムの形での
硫酸塩の添加を当量の硫酸の添加によって代えることが
できることが判った。
In a further development of this process, it has been found that the addition of sulfate in the form of ammonium sulfate can be replaced by the addition of an equivalent amount of sulfuric acid.

但しそれは同時に溶解酸混合物の全水分量をフィルター
洗滌水の添加によって、当の生成された窒素含有燐酸が
25乃至40重量%といった含水量を有するように調節
した場合のことである。
However, this is the case if at the same time the total water content of the dissolved acid mixture is adjusted by addition of filter washing water such that the nitrogen-containing phosphoric acid produced has a water content of between 25 and 40% by weight.

この添加される硫酸は当量の硝酸の代わりとして一般に
は溶解酸と共に供用される。
This added sulfuric acid is generally used with dissolved acid to replace an equivalent amount of nitric acid.

沈澱させるのに必要な硫酸イオン量を硫酸の形で添加し
ながらの溶解処理に於いて、酸混合物中で許容される水
の濃度範囲は変えられねばならないことが判った。
It has been found that the range of water concentrations allowed in the acid mixture must be varied during the dissolution process while adding the amount of sulfate ions necessary for precipitation in the form of sulfuric acid.

実際、65乃至40重量%から40乃至25重量%H2
0へと変えられねばならない。
In fact, from 65 to 40% by weight to 40 to 25% by weight H2
must be changed to 0.

更にまた、半水化石膏の溶解並びに分離はもっばら硫安
の添加を以ってする方法の場合よりも約10°高めの温
度で遂行するのが有利なことが判った。
Furthermore, it has been found to be advantageous to carry out the dissolution and separation of the hemihydrate gypsum at a temperature approximately 10 DEG higher than in the case of a process which relies exclusively on the addition of ammonium sulfate.

もっばら硫酸を沈澱用硫酸イオンとして併用しながら行
なう溶解法は下記の諸方策の組合わせでできており、該
組合わせによれば a、原料燐酸塩の溶解には (al) (7−2X)乃至(17−2X)モルのH
NO3とXモルのH2SO4とが毎モルP2O5当たり
に使用され、 (C2) その場合XはOと成る最高値X但しモル比
H2SO4汀fN03は決して8:1よりも大きくなる
ことは許されないということによって制約されており、
また (C3) その中に場合によっては尚硫安が持込まれ
る処の溶解溶液の中には半水化石膏の沈澱後に最少限1
07最大限150グ、好ましくは約507の遊離5OI
−イオンが溶液1リツトル中に存在すべきであるという
ことにもっても制約されているような最高値Xの間の全
ゆる値を取ることができ、且つ前記組合わせによれば更
に す、この酸性の溶解混合物は−好ましくは涙液の再使用
によって一生じた窒素含有の燐酸は25乃至40重量%
の含水量を有するような全水分量に調整され、且又 仁硫酸カルシウム半水化物の溶解並びに分離は60乃至
110°Cの温度に於いて、好ましくは70乃至90°
Cに於いて行なわれる。
The dissolution method using sulfuric acid in combination as sulfate ion for precipitation consists of a combination of the following measures, and according to this combination, a, (al) (7-2X ) to (17-2X) moles of H
If NO3 and X moles of H2SO4 are used per mole of P2O5, (C2) then is constrained by
(C3) In addition, in the dissolved solution into which ammonium sulfate may be brought in depending on the case, after precipitation of hemihydrate gypsum, at least 1
07 maximum of 150 g, preferably about 507 free 5OI
- can take on all possible values between the maximum value The acidic dissolved mixture - preferably 25 to 40% by weight of nitrogen-containing phosphoric acid produced by tear reuse.
The total water content is adjusted to have a water content of
It will be carried out in C.

濃硫酸の供用によって硫酸カルシウム半水化物の分離処
理にとって必要な高い温度は追加的の蒸気供給をしない
でも到達できる。
By using concentrated sulfuric acid, the high temperatures required for the separation of calcium sulfate hemihydrate can be reached without additional steam supply.

というのはこの酸の水中又は含水硝酸中での高い稀釈熱
が、それに必要な熱を与えるからである。
This is because the high heat of dilution of this acid in water or in aqueous nitric acid provides the necessary heat.

それにまた硫酸及び(又は)可溶性硫酸塩例えば硫酸ア
ンモニウムの選択的供用はそのときどきの価格水準や原
料等級に最適な仕方での経済的適合を可能にする。
Moreover, the selective use of sulfuric acid and/or soluble sulfates, such as ammonium sulfate, allows economic adaptation in an optimal manner to the current price level and raw material grade.

硫酸としては任意の出所の工業製品酸が使用できる。As sulfuric acid, industrial acids from any source can be used.

普通には濃硫酸、即ち約96%硫酸分のものが使用され
るであろう。
Concentrated sulfuric acid, ie about 96% sulfuric acid content, will normally be used.

然し勿論もつと低濃度の、例えば80重量%の硫酸の使
用も可能である。
However, it is of course also possible to use lower concentrations of sulfuric acid, for example 80% by weight.

勿論ながら、カルシウムを溶解溶液中で沈澱させるため
の硫酸イオン添加は硫酸又は硫安(又は他の水溶性硫酸
塩)の任意の混合物で行なうこともできる。
Of course, the addition of sulfate ions to precipitate calcium in solution can also be carried out with any mixture of sulfuric acid or ammonium sulfate (or other water-soluble sulfates).

但しそれは硫酸イオンの総量が上に定義した最高値Xを
超えない場合のことである。
However, this is the case if the total amount of sulfate ions does not exceed the maximum value X defined above.

洗滌水−酸混合物中の許容水量並びに最適の沈澱温度及
び分離温度は適宜、混合の法則並びに極端な場合の対応
するデータから明らかになる。
The permissible amount of water in the wash water-acid mixture as well as the optimum precipitation and separation temperatures emerge accordingly from the mixing laws and the corresponding data in extreme cases.

本発明方法はそれ数次のことを特徴とするものである、
即ち a、原料燐酸塩を溶解するのに(7−2X)乃至(17
−2X)モルのHNO3が1モルP2O5当たりに使用
されること、但しここにXは H2SO4のモル対P20.のモル比を意味し且つXは
Oと成る最高値X(但し下記の条件すによってまたモル
比H2SO4:HNO3は決して8:1よりも大きくな
ることは許されないということによって特徴づけられて
いるような最高値X)との間の凡ゆる値を取り得るもの
とし、同様にまた す、溶液1リツトル当たり10乃至1507好ましくは
51/1,1ツトルの遊離5OI−が存在するだけの量
の硫酸イオンが硫安又は硫酸の形で溶解溶液に添加され
ること、そして、 C0この使用される溶解溶液もしくはそのために添加さ
れる酸−洗滌水沢液混合物は、−場合によってはフィル
ター洗滌水の添加量を増すことによって一溶解酸混合物
の全水分量が25〜40重量%であるように、 d、硫酸カルシウム半水化物の溶解並びに分離は60乃
至110℃の温度に於いて、好ましくは70乃至90℃
に於いて遂行されること、がこれである。
The method of the present invention is characterized by the following features:
That is, a, (7-2X) to (17
-2X) moles of HNO3 are used per mole of P2O5, where X is moles of H2SO4 versus P20. and X is O (as characterized by the following conditions and that the molar ratio H2SO4:HNO3 is never allowed to be greater than 8:1) sulfuric acid in such an amount that 10 to 1507, preferably 51/1, 1 liter of free 5OI- is present per liter of solution. The ions are added to the lysis solution in the form of ammonium sulfate or sulfuric acid, and the lysis solution used or the acid-washing solution mixture added therefor - optionally increases the amount of filter washing water added. d. The dissolution and separation of calcium sulfate hemihydrate is carried out at a temperature of 60 to 110°C, preferably 70 to 90°C, so that the total water content of the dissolved acid mixture is 25 to 40% by weight.
This is what is carried out in.

原料燐酸塩−溶解混合物中の硫酸イオン含有量は分析に
よって、好ましくはネフエロメトリー法(塩化バリウム
溶液供用)によって、監視される。
The sulfate ion content in the raw phosphate-dissolved mixture is monitored analytically, preferably by nephelometry (using barium chloride solution).

場合によっては次いでH2SO4添加もしくは(N)L
l ) 2 SO4添加の量は引上げられ又は引下げら
れることになる。
Optionally then H2SO4 addition or (N)L
l) The amount of 2SO4 addition will be increased or decreased.

大体から言えば然し、そのときどきに使用された原料燐
酸の分析から、殊にそのP2O5含量から引出される計
算量の添加で間に【合うであろう。
Generally speaking, however, it will suffice to add the amount calculated from the analysis of the raw phosphoric acid used at that time, in particular from its P2O5 content.

原料燐酸溶解は硫安及び硫酸を沈澱剤として供用した場
合には次の反応式に準じて行なわれる。
When ammonium sulfate and sulfuric acid are used as precipitants, the dissolution of raw material phosphoric acid is carried out according to the following reaction formula.

即ち この式によって成る(もっばらヒドロキシル燐灰石から
成るような)原料燐酸塩を溶解するための硝酸及び(又
は)硫酸の形に於ける酸の最少限必要量は確定される。
This formula thus establishes the minimum required amount of acid in the form of nitric acid and/or sulfuric acid to dissolve the raw phosphate (such as those consisting predominantly of hydroxyl apatite).

都度の原料燐酸塩溶解物のカルシウムイオンを析出沈澱
させるのに必要な添加されるべき硫酸イオンの総量m′
は、硫酸イオンの形態に於けるものy、硫安の形に於け
るものy′及び過剰分〆(硫酸イオン又は硫安の形に於
けるもの)から判る。
The total amount m' of sulfate ions to be added necessary to precipitate the calcium ions of the respective raw phosphate solution
is determined from y in the form of sulfate ions, y' in the form of ammonium sulfate, and the excess (in the form of sulfate ions or ammonium sulfate).

過剰分は、溶解溶液の都度の体積中に10乃至150グ
のSO: /リットルなる過剰(0,1乃至1.57モ
ルSOに/リットルに対応)が生じるために必要である
The excess is necessary in order to produce an excess of 10 to 150 g SO/l (corresponding to 0.1 to 1.57 mol SO/l) in the respective volume of lysis solution.

即ちm′−y+y′+〆 上掲の一3モルのP2O5を溶解する場合に当てはまる
一反応式によってまたわかるようにm′=(10+d)
モルSO: /3モルP2O5或いは、対応のやり方
で1モルのP2O,に適用するときは m′ m−−一(3,33+△)モルsoj 1モルP2O
5但しここにm及び△は1モルだけのP2O5の溶解に
適用された対応の量を表わす。
That is, m' - y + y' + m' = (10 + d), as can be seen from the above reaction equation applicable to the case of dissolving 13 moles of P2O5.
Mol SO: /3 mole P2O5 or, in a corresponding manner, when applied to 1 mole P2O, m' m--1 (3,33+△) mole soj 1 mole P2O
5 where m and Δ represent the corresponding amounts applied to the dissolution of only 1 mole of P2O5.

上記の式によれば20モルのH+イオンが(I−INO
3及び(又は) H2SO4の形に於いて)、3モルの
P2O5に適用される。
According to the above formula, 20 moles of H+ ions (I-INO
3 and/or in the form of H2SO4), applied to 3 mol of P2O5.

即ち、6.67モモル+1モルP2O5である。That is, 6.67 moles + 1 mole P2O5.

沈澱イオンとしてもっばら硫酸アンモニウムを用いる方
法において7〜17モルH+/P2O5モルが用いられ
る。
7 to 17 mol H+/5 mol P2O are used in the process using mostly ammonium sulfate as precipitating ion.

このHNO3過剰分は何等かの副成分を溶解するのに、
もしくは原料燐酸塩中の環元性物質の存在によるHNO
3の分解が招く窒素損失をつぐなうのに、また溶解速度
を促進するのに役立つ。
Although this excess HNO3 dissolves some subcomponents,
Or HNO due to the presence of cyclic substances in the raw phosphate.
It helps to compensate for the nitrogen loss caused by the decomposition of 3 and to accelerate the rate of dissolution.

当量を超えて供用された酸量はHNO3の形でP液中に
残留して、−(添加された( NH4) 2 SO4乃
至は)形成されたNH4N03と共に−その窒素含有量
を規定する。
The amount of acid applied in excess of the equivalent amount remains in the P solution in the form of HNO3 and - together with the added (NH4) 2 SO4 or) formed NH4N03 - defines its nitrogen content.

原料燐酸塩の前記以外の副成分及び或いは起り得る分解
反応を、並びにまた50乃至150fsoj−/リット
ル溶液といった硫酸イオン過剰の調整に必要な硫酸又は
硫安の添加量△を無視するならば、そのときは原料燐酸
塩の1モルP205当たりの本発明による溶解処理の基
礎をなすものとして式 %式% ) なる条件が存続せねばならない。
If we ignore the other subcomponents of the raw phosphate and the possible decomposition reactions, as well as the amount of sulfuric acid or ammonium sulfate necessary to adjust the excess of sulfate ions, such as 50 to 150 fsoj-/liter solution, then As the basis for the dissolution treatment according to the invention per mole P205 of raw phosphate, the following conditions must exist:

多栄養素肥料への加工に際しては過剰の酸は対応量のア
ンモニアによって硝酸アンモニウムへ移行させられ、そ
れによって製品のN含量は一層と高められる。
During processing into multinutrient fertilizers, excess acid is transferred to ammonium nitrate with a corresponding amount of ammonia, thereby further increasing the N content of the product.

上掲の反応式によれば、(それ自体禁じられた)2 6−といったa値において、またX=10/3並びにX
’=(10/3−X) =0を対象としては濃硫酸中で
の溶解は硝酸の添加無しに行なわれる。
According to the reaction equation given above, at values of a such as 2 6- (which is itself forbidden), and when X=10/3 and
'=(10/3-X)=0, dissolution in concentrated sulfuric acid is carried out without addition of nitric acid.

この場合には半水化石膏の分離も亦割合濃厚な硫酸中で
進行する。
In this case, the separation of the hemihydrate gypsum also proceeds in relatively concentrated sulfuric acid.

即ち、沈澱させられた半水化物に及ぼす硝酸の精製作用
の利用はできなくなる。
That is, the purifying effect of nitric acid on the precipitated hemihydrate cannot be utilized.

7〜9モルHNO31モルP2O5なる桁の大きさの硝
酸量を用いる場合にとっては、従って、なる許容硫酸量
は決して十分に利用される筈はなくて、H2SO4:I
(NO3のモル比はせいぜいのどころ8:1にまで高め
られるだけである。
When using nitric acid quantities on the order of magnitude of 7 to 9 mol HNO3 1 mol P2O5, the permissible sulfuric acid quantity of
(The NO3 molar ratio can only be increased to 8:1 at most.

7H+1モルP2O5といった総酸含量の場合ばはそれ
故たかだか3−= 3.294モルの7 H2SO4が7/17=0.412モルのl−lNO3
とすに添加してもよく、8+1モルP20.のときは人
かだか3− = 3.765モルのH2SO4が8/1
″7 =0.471モルのHNO3と共に、また9 H+/−
EルP2O5のときは最高4−= 4.235モルの7 H2SO4が9/17=0.529モルのI(NO3以
夕に添加されてもよい。
For a total acid content of 7H + 1 mole P2O5, then at most 3- = 3.294 moles of 7 H2SO4 and 7/17 = 0.412 moles of l-lNO3
It may be added to 8+1 mol P20. When , the number of people is 3- = 3.765 moles of H2SO4 is 8/1
″7 = 0.471 mol of HNO3 and also 9 H+/−
When ElP2O5, up to 4-=4.235 moles of 7H2SO4 may be added after 9/17=0.529 moles of I(NO3).

式(2)に従えば原料燐酸塩はおおよそ42.4%Jい
ったP2O5含量を有さねばならぬであろう。
According to equation (2), the raw phosphate would have to have a P2O5 content of approximately 42.4% J.

28乃至40重量%P2O5含有の原料燐酸塩は34乃
至5.7%のバラスト含量を有し、また32乃至36%
P2O5含有のものは24.5乃至15%のバラスト含
量を有することになろう。
The raw phosphate containing 28-40% by weight P2O5 has a ballast content of 34-5.7% and 32-36%
Those containing P2O5 will have a ballast content of 24.5 to 15%.

このバラスト物質は溶解酸によって不定量で溶解される
か、又は−弗化燐灰石のCaF2成分に類似して一不溶
解のままでいる。
This ballast material is either dissolved in variable amounts by the dissolving acid or remains undissolved - analogous to the CaF2 component of fluoroapatite.

この不溶残留物は半水化石膏と共に濾過に際して分離さ
れる。
This insoluble residue is separated out along with the hemihydrate gypsum during filtration.

例えば355重量%のP2O5を含んでいるような原料
燐酸塩は従って1.ooyaたり1/4モルのP2O5
(又は1kg当たり2.5モルのP2O5)と同じ<1
01’当たり16.:lのバラスト物質を含んでいる。
For example, a raw phosphate containing 355% by weight of P2O5 would therefore have 1. 1/4 mole of P2O5 per ooya
(or 2.5 moles of P2O5 per kg) <1
16 per 01'. Contains :l of ballast material.

式(2)に対応して1.00 ?の原料燐酸基当たり1
0/3・1/4モルの硫酸カルシウム半水化物(145
1,5/12?た1217に相当)が分離される。
1.00 corresponding to equation (2)? 1 per raw material phosphate group
0/3/1/4 mol of calcium sulfate hemihydrate (145
1,5/12? 1217) are separated.

これは2乃至14グの不溶解バラスト物質を伴った、殊
に例えば7グを伴った1287の乾燥残渣であり、これ
らバラスト物質は約25%の平均水分量を以って、32
yの遊離水並びに757の結合水を持った160yの1
渣を与え、それら水分のうち4.57は添加された酸水
溶液の水分から取られる。
This is 1287 dry residues with 2 to 14 grams of undissolved ballast material, especially for example 7 grams, with an average moisture content of about 25%.
1 of 160y with y free water and 757 bound water
A residue is given, of which 4.57% of the water is taken from the water of the added aqueous acid solution.

P2O51モル当たり7乃至17モルの)(N03を5
0重量%濃度の酸の形で応用する場合には35.5重量
%のP2O5を含んだ1007の原料燐酸に対して11
0乃至2687のHNO3並びに同じ量の水が供用され
、また規定の硫酸イオン過剰を無視するときは約110
7の硫安が供用される。
7 to 17 moles per mole of P2O5) (5 to 17 moles of N03 per mole of P2O5)
11 for 1007 raw phosphoric acid containing 35.5% by weight P2O5 when applied in acid form with 0% concentration by weight.
When 0 to 2687 HNO3 and the same amount of water are provided and the specified sulfate ion excess is ignored, approximately 110
7 ammonium sulfate will be used.

全溶解物は従って下記の量になる。The total lysate thus amounts to:

即ち但しこの場合、先に推論したように、約1607が
r別除去されて、蒸発による水損失を無視するときは2
70又は5867の澱液但し27.2重量%に相当する
1 10−36.5=73.5fの水分量又は39.5
重量%に相当する268−36.5=23157の水分
量を持ったP液が得られることになる。
That is, in this case, as inferred earlier, about 1607 is removed by r, and when water loss due to evaporation is ignored, 2
70 or 5867 lees, but equivalent to 27.2% by weight 1 10-36.5 = 73.5f moisture content or 39.5
A P liquid having a water content of 268-36.5=23157, which corresponds to % by weight, is obtained.

溶解に使用した硫酸、硝酸及び洗滌水f液の混合物の5
0重量%の全水分含量を保持しながら硝酸の一部を硫酸
で置換えた場合には例えば硫安を)I2SO4によって
当量置換えを行った場合なる全溶解溶液が、又は867
−36.5 =50.27(44重量%に相当)もしく
は244.7−36.5=208.2f(48,5重量
%に相当)の水分含量を持った113.41もしくは4
29.4yのP液が得られる。
5 of the mixture of sulfuric acid, nitric acid and washing water used for dissolution
If a portion of the nitric acid is replaced by sulfuric acid while maintaining a total water content of 0% by weight, then the total dissolved solution (e.g. ammonium sulfate) is equivalently replaced by I2SO4, or 867
-36.5 = 50.27 (equivalent to 44% by weight) or 113.41 or 4 with a moisture content of 244.7 - 36.5 = 208.2f (equivalent to 48.5% by weight)
29.4y of P solution is obtained.

この1対の例に於いて最初のものは8:1なるH2SO
4:HNO3比の超過のために本発明によって許されな
いが、しかしなお、全酸含量は生成さ・れる酸の全水分
量にはほんの僅かな影響をしか及ぼさないことが判る。
In this pair of examples, the first one is 8:1 H2SO
Although not allowed by the present invention due to excess of the 4:HNO3 ratio, it is still found that the total acid content has only a small influence on the total water content of the acid produced.

硫酸による硫安の置換えには副成分含量の低下が対応す
るから、溶解酸混合物中の水分含量は不変のままで硫酸
添加が増大すればそれにつれて、生成する燐酸中の水分
含量は増大する。
Since the replacement of ammonium sulfate by sulfuric acid corresponds to a reduction in the secondary component content, the water content in the phosphoric acid produced increases as the sulfuric acid addition increases while the water content in the dissolved acid mixture remains unchanged.

65重量%の全水分を持った溶解酸を対象としては前掲
の実施対の場合 といった溶解溶液が存在するであ−う、即ち、ξ 187.7もしくは639.7PのP液を含んでおり、
柱らは161−36.5=124.Elで66.3重量
%に相当する水分含量も−しくは455−36.5=4
18.57で65.4重量%H20に相当する水分含量
を所持していることになろう。
For a dissolved acid with a total water content of 65% by weight, there may be a solution such as that in the case of the above-mentioned example, that is, it contains a P solution with ξ 187.7 or 639.7P,
Hashira et al. 161-36.5=124. Moisture content equivalent to 66.3% by weight in El - or 455-36.5 = 4
It would have a moisture content of 18.57% and equivalent to 65.4% by weight H20.

たとえ2〜3パーセントの水の蒸発損失があったとして
も、こうしたやり方では55重量%以下の水分含量を持
った窒素含有の燐酸は全(製造し得ないこと明らかであ
る。
It is clear that nitrogen-containing phosphoric acid with a water content of less than 55% by weight cannot be produced in this way, even with evaporative losses of 2-3% water.

洗滌水沢液の添加を、製品燐酸の全水分量を55%以下
のままにしておくような量に限定することは、斯くして
もっばら硫安添加を以ってする方法に準じて許容される
溶解混合物の水分含量に対する限定を意味し、P2O6
重量%含有の原料燐酸塩並びに前掲実例で仮定された不
溶性バラスト物質に於いては53.5乃至51.3重量
%の全水分量を有するような溶解酸だけが許される。
It is thus permissible to limit the addition of washing water to such an amount as to leave the total water content of the product phosphoric acid below 55%, in accordance with methods that mostly involve the addition of ammonium sulfate. means a limitation on the water content of the dissolved mixture, P2O6
In the weight percent raw phosphate and the insoluble ballast material assumed in the example above, only dissolved acids having a total water content of 53.5 to 51.3 weight percent are allowed.

必要な硫酸イオン過剰のため、また溶解処理中の水の部
分的蒸発のために、7乃至17モルH+1モルP2O5
にとっての許し得る限度範囲は若干より高い値の方にず
れるかも知れないし、一方HNO3のガス状成分への分
解による損失は該限度範囲を引き下げるであろう。
Due to the required excess of sulfate ions and due to partial evaporation of water during the dissolution process, 7 to 17 mol H + 1 mol P2O5
The permissible limit range for may shift to slightly higher values, while losses due to decomposition of HNO3 to gaseous components will lower the limit range.

使用された原料燐酸塩の分析数値の範囲の広がりに於い
てはそれ故、許し得る含水量は製品の窒素含有燐酸に関
連させられてそれ自体よりわかり易い酸−洗滌水戸液混
合物のH20含量には関係づけられないことが適当なだ
けでなくむしろ必要だとも思われる。
In the widening of the range of analytical values of the raw phosphates used, the permissible water content is therefore related to the nitrogen-containing phosphoric acid of the product and is less obvious to the H20 content of the acid-washing Mito liquor mixture than itself. It seems to me that not being able to make a connection is not only appropriate, but even necessary.

本発明が規定するよりも低い酸濃度又は低い温度におい
ては2水和物が析出する恐れがあり、逆により高い濃度
又は低い温度においては多量の酸消費でもって無水物が
形成されてしまう。
At lower acid concentrations or lower temperatures than those specified by the present invention, dihydrates may precipitate, whereas at higher concentrations or lower temperatures, anhydrides may be formed with greater acid consumption.

栄養素高含量の燐酸中の水分量を決めるにはカール−フ
ィッシャー試薬が使われる。
The Karl-Fischer reagent is used to determine the water content in nutrient-rich phosphoric acid.

一定の作業条件に於いては、即ちHNO3、H2SO4
、硫安及び原料燐酸塩のおよそ同等な濃度並びに混合成
分割合の場合には製品燐酸の水分量も亦、前取って適当
な較正測定が(温度との関係に於いて)行なっであるな
らば、所謂「スピンドル法」によって迅速に知られる。
Under certain working conditions, namely HNO3, H2SO4
, in the case of approximately equivalent concentrations of ammonium sulfate and raw phosphate and mixed component proportions, the moisture content of the product phosphoric acid also, provided that suitable prior calibration measurements (in relation to temperature) are carried out: It is quickly known by the so-called "spindle method".

原料燐酸塩の種類が変わった場合、又はその他の変化が
あったときは場合によっては再較正を行なう必要がある
Recalibration may be necessary if the type of raw phosphate or other changes occur.

洗滌水の許容量はもっばら硫安を添加する場合の方法に
くらべて限定されてはいるけれども、斯(してそれらの
水量を推論するためには一供用される硝酸と硫酸とのモ
ル比に応じて−そのこと以外では類似した、先に述べた
ような配慮(前掲の表関係参照)が生まれる。
Although the permissible amount of washing water is limited compared to the method in which ammonium sulfate is added, it is necessary to estimate the amount of water used in Accordingly - otherwise similar considerations such as those mentioned above (see table relations above) arise.

もっばら硫安の添加を以ってする方法に於いて初めに発
生する燐酸にくらべて、もっばら硫酸を沈澱剤として使
う方\ 法によって生じる製品は窒素外低含量であり、実際それ
ら製品は2yモルNH4N031モルP2O5又は4y
モルN1モルP2O5より低含量である。
Compared to the phosphoric acid initially generated in the process that involves the addition of ammonium sulfate, the products produced by the process that use sulfuric acid as a precipitant have a lower content of non-nitrogen; mole NH4N031 mole P2O5 or 4y
The content is lower than mol N1 mol P2O5.

a=7及び△−〇と単純化された場合については、X=
3.294モルH2SO4に対しときに応じて、1モル
P20.当たり0.076モルNH4NO3並びに0.
33モルHNO3、即ち0.491:1といったN:P
2O5モル比が得られる。
For the simplified case a=7 and △−〇, X=
3.294 mol H2SO4 to sometimes 1 mol P20. 0.076 mol NH4NO3 and 0.076 mol per NH4NO3.
33 mol HNO3, i.e. 0.491:1 N:P
A 2O5 molar ratio is obtained.

それに応じて製造された窒素含有燐酸はそれ故0.09
7:1といったN:P2O5重量比を有し、またNH3
を以って(NH4NO3と(NH4) 21(PO4と
に)中和することによってそれから得られた混合物は2
.824:1といったN:P2O5モル比を、或いは0
.558:1といったN:P2O5重量比を有する。
The nitrogen-containing phosphoric acid produced accordingly is therefore 0.09
It has a N:P2O5 weight ratio of 7:1, and NH3
The mixture obtained therefrom by neutralization (to NH4NO3 and (NH4)21(PO4)) is 2
.. N:P2O5 molar ratio such as 824:1, or 0
.. It has a N:P2O5 weight ratio of 558:1.

HNO3供用量をあげる一本発明によれば最高(17−
X)モルHNO31モルP20.までの上昇が許される
−ときは酸中に於いても並びにまたそれから得ることの
できる肥料前混合物中に於いてもN:P2O5モル比も
しくは重量比は増大する。
According to the present invention, one way to increase the amount of HNO3 supplied is the highest (17-
X) mol HNO31 mol P20. The N:P2O5 molar ratio or weight ratio increases both in the acid and also in the fertilizer premix obtainable therefrom.

本発明方法によって(X−0並びに)a=7を以って製
造した燐酸については13.667:1のN:P、20
5モル比つまり2.7:1なる対応の重量比が存在し、
一方それから相応したやり方で得ることのできる肥料混
合物については16.0:1のN:P2O5モル比もし
くは約3.16:1のN:P2O5重量比が存在する。
For phosphoric acid produced by the process of the invention (as well as X-0) with a=7, N:P of 13.667:1, 20
There is a corresponding weight ratio of 5 molar ratio or 2.7:1,
On the other hand, for the fertilizer mixtures that can be obtained accordingly there is an N:P2O5 molar ratio of 16.0:1 or an N:P2O5 weight ratio of about 3.16:1.

もっばら硫安添加を使う方法で得られた窒素高含量の燐
酸の助けをかりて製造される肥料に、1:1又は2:1
のN:P2O5重量些を調整するのにはそのときどき毎
になおも燐酸を添加せねばならないが、カルシウムイオ
ン向けの沈澱剤としてもっばら硫酸の添加を使う方法に
よればHNO3:H2SO4比並びに総酸量の適宜選択
によって直接斯様な製品が得られる。
1:1 or 2:1 to fertilizers produced with the aid of nitrogen-rich phosphoric acid obtained by methods that use mostly ammonium sulfate additions.
Phosphoric acid must still be added from time to time to adjust the N:P2O5 weight ratio of Such a product can be obtained directly by appropriate selection of the amount of acid.

肥料製造の目的でこのNP酸に水溶性でないP2O,を
−成分として添加して、追加的に、長期持続するような
肥料効果の達成をはかることもできる。
For the purpose of producing fertilizers, it is also possible to add P2O, which is not water-soluble, as a component to the NP acid in order to additionally achieve a long-lasting fertilizer effect.

この場合には原料酸に適当には原料燐酸塩及び無機酸を
添加し、通常の仕方で溶解し、中和してからカリ成分及
び(又は)その他の所望の追加分を添加し、粒状にして
斯く得られた製品を乾燥する。
In this case, the raw phosphate and inorganic acid, as appropriate, are added to the raw acid, dissolved in the usual manner, neutralized, and then the potash component and/or any other desired additions are added and granulated. The product thus obtained is dried.

溶解用の無機酸としてはとりわけ硝酸、硫酸又は燐酸が
各単独で又は任意の混合物形態で使用できる。
As inorganic acids for dissolution, in particular nitric acid, sulfuric acid or phosphoric acid can be used, each alone or in the form of any desired mixtures.

この窒素含有の燐酸(NP酸)からアンモニアでの直接
処理によって完全水溶性の多栄養素肥料を作ることもで
き、その際場合によっては更にカリ塩又は他の栄養素並
びに痕跡成分を添加することもできる。
Fully water-soluble multinutrient fertilizers can also be produced from this nitrogen-containing phosphoric acid (NP acid) by direct treatment with ammonia, with optional addition of potassium salts or other nutrients as well as trace components. .

もっばら硫酸だけを使用し、又は部分的に硫酸を使用す
る方法の場合特に便利に1:1のN:P比が得られるが
、この比は尚又もつとかなり高いパーセントでもある。
In processes using exclusively or partially sulfuric acid, an N:P ratio of 1:1 is particularly conveniently obtained, but this ratio is also still a fairly high percentage.

斯くして例えば現在の実施例3は17/17/17型の
肥料を示すものである。
Thus, for example, the present Example 3 represents a 17/17/17 type fertilizer.

公知方法にくらべて本発明方法を硫安を沈澱剤として添
加しながら行なうときはとりわけ下記の利点が得られる
Compared to the known process, the following advantages are obtained when the process according to the invention is carried out with the addition of ammonium sulfate as a precipitant.

即ち1、少ない(洗滌)水供用、それによって2、溶解
用として同じ硝酸の供用に於いてより高いI(NO3含
有量(並びにより好都合な溶解作用〕を有するような洗
滌水−硝酸混合物や 3、より高いP2O5含有量並びにより低い水分量を有
するようなNP酸が製造可能になり、4、比較的少ない
投資金額(なぜなら、所要のフィルター及び(又は)遠
心分離機はより小形であり且つ循環ポンプは全(不要で
あるから)、5、ポンプや攪拌機の節約と濾過時間及び
洗滌時間の短縮によるより少ないエネルギー需要、6、
供用された原料燐酸塩のP2O5分の、製品NP酸中で
のより良い利用、 7、利用し得る石膏の直接取得並びにそのための煩雑で
浪費的な精製作業の節約 がそれである。
1. Less (washing) water is used, thereby 2. Washing water-nitric acid mixtures having a higher I (NO3 content (as well as a more favorable dissolving action) or 3. , NP acids with higher P2O5 content and lower water content can be produced, and 4. relatively lower investment costs (because the required filters and/or centrifuges are smaller and the circulation No pumps (as they are not required); 5. Lower energy requirements due to savings in pumps and agitators and shorter filtration and washing times; 6.
These include better utilization of the P2O5 fraction of the available raw material phosphate in the product NP acid; 7. Direct acquisition of usable gypsum and thus saving of complex and wasteful refining operations.

硫安を(当量の)硫酸によって部分的に又は完全に置換
えることによって本発明方法の態様を変えれば尚そのほ
かに下記のことが付は加わる。
Embodiments of the process according to the invention by partially or completely replacing ammonium sulfate by (equivalent) sulfuric acid have the following additional features.

即ち 8、 より有利な熱収支:エネルギー供給は事実上不必
要、 9、 N含有燐酸中でのより高い総P2O5含量、1
0、低いN:P2O6重量比の好都合な調整乃至は低い
N:P2O5重量比を持った多栄養素肥料の製造に際し
て必要な、H3PO4の形でのP2O。
8. More favorable heat balance: energy supply is virtually unnecessary. 9. Higher total P2O5 content in N-containing phosphoric acid, 1.
0. P2O in the form of H3PO4, which is necessary for the production of multinutrient fertilizers with advantageous adjustment of low N:P2O6 weight ratios or low N:P2O5 weight ratios.

供給が原料燐酸塩によって経費上有利に置換えられるこ
と、 11、硫酸と硫安の選択的交換による原料事情への好都
合な適応 がそれである。
11, an advantageous adaptation to the feedstock situation by selective exchange of sulfuric acid and ammonium sulfate.

実施例 1 39%のP2O5並びに52%のCaOを含んだコーラ
燐酸塩5トンを6.65)77時の硫酸アンモニウムと
一緒に連続過程で50d容量の反応器に供給する。
Example 1 5 tons of cola phosphate containing 39% P2O5 and 52% CaO are fed in a continuous process to a 50 d capacity reactor together with 6.65) 77 hours of ammonium sulfate.

同時に64%濃度の硝酸8yy?の添加と硫酸カルシウ
ムを濾過した洗滌r液の再循環混合が行なわれる。
At the same time, 64% concentration of nitric acid 8yy? addition and recirculation mixing of the filtered calcium sulfate washing solution.

反応器溶液の可溶性5OX−含量は50yso2.’リ
ットルの量になる。
The soluble 5OX content of the reactor solution is 50yso2. 'It will be in liters.

生じたどろどろの液汁を977+2のフィルタープレス
でF別し、3.2iの水で向流式に洗滌する。
The resulting thick liquid juice is filtered using a 977+2 filter press and washed in a countercurrent manner with 3.2i water.

得られた洗滌ずみの硫酸カルシウム半水化物(6トン毎
時)は下記の組成を有する: 戸別された、窒素含有の燐酸は下記の組成を有する: 20℃での密度 1.41?/ml 得られた量:約12.8yyf’で18トン相当この1
2.8771”のNP酸を8.7m”の64%濃度硝酸
と一緒に尚追加的の4.3トンのコーラ燐酸塩を溶解す
るのに使用する。
The washed calcium sulfate hemihydrate obtained (6 tons per hour) has the following composition: The nitrogen-containing phosphoric acid, which has been distributed separately, has the following composition: Density at 20° C. 1.41? /ml Amount obtained: Approximately 12.8yyf', equivalent to 18 tons of this 1
2.8771" of NP acid is used together with 8.7 m" of 64% strength nitric acid to dissolve an additional 4.3 tons of cola phosphate.

溶解混合物をpH5,6にまでアンモニア処理した後、
12トンのKCI を混入攪拌し、このどろどろの液
汁を粒状化し乾燥を終わって、50%の水溶性P2O5
成分を含んだ組成18/9/18の完全肥料40トンが
製出される。
After ammonia treatment of the dissolved mixture to pH 5,6,
12 tons of KCI was mixed in and stirred, and this thick liquid was granulated and dried, resulting in 50% water-soluble P2O5.
40 tons of complete fertilizer with composition 18/9/18 containing ingredients are produced.

実施例 2 実施例1に於けるようなコーラ燐酸塩1トンを0.16
)77時の64%HNO3及び0.95トンのH2S0
4(96%濃度)と共に反応器に供給する3同時に硫酸
カルシウムのr液からの洗滌水r液の添加を行なう。
Example 2 One ton of cola phosphate as in Example 1 was mixed with 0.16
) 64% HNO3 and 0.95 tons H2SO at 77 hours
4 (96% concentration) is fed into the reactor together with 3. Simultaneously, the washing water r.liquid from the calcium sulfate r.liquid is added.

この反応器溶液の可溶性5OI−含量は50ySO:/
IJットルであり、温度は90℃である。
The soluble 5OI content of this reactor solution is 50ySO:/
The temperature is 90°C.

発生したどろどろの液汁を戸別処理して分離された硫酸
カルシウムを800リツトルの水で向流式に洗滌する。
The generated thick liquid is processed door to door, and the separated calcium sulfate is washed in a countercurrent manner with 800 liters of water.

得られた(1.7)ンの)硫酸カルシウム半水化物につ
いてはよく洗滌してから下記の分析値を得た: また戸別された窒素含有の燐酸(1,1)ン)について
は 実施例 3 実施例1におけるようなコーラ燐酸塩4.4トンを毎時
4.5トンの60%濃度HNO3,2,6トンの濃H2
SO4及び2.2トンの硫酸アンモニウムと共に反応器
に供給する。
The obtained calcium sulfate hemihydrate ((1.7)n) was thoroughly washed and the following analytical values were obtained. 3 4.4 tons of cola phosphate as in Example 1 were mixed with 4.5 tons of 60% concentrated HNO3, 2 and 6 tons of concentrated H2 per hour.
The reactor is fed with SO4 and 2.2 tons of ammonium sulfate.

同時に硫酸カルシウム半水化物の濾過からの洗滌水r液
の添加を行なう。
At the same time, a washing water solution from filtration of calcium sulfate hemihydrate is added.

反応器温度は85°Cにされ、反応器混合物の可溶性S
O4a里は607/リツトルである。
The reactor temperature was brought to 85 °C and the soluble S of the reactor mixture
O4a ri is 607/liter.

生じたどろどろの液汁を戸別して硫酸カルシウム半水化
物を35001,1ツトルの水で向流式に洗滌する。
The resulting mushy sap is washed separately and the calcium sulfate hemihydrate is washed with 35,001.1 mt of water in a countercurrent manner.

得られた硫酸カルシウム半水化物(7,5トン)は下記
成分を含んでいる: 戸別された窒素含有の燐酸(9,5)ン)は下記組成を
有する: 生成した酸をアンモニアを以って5.8のpH価にまで
アンモニア性にし、295トンKCI(58%に20)
を1時間当たり添加し、混合物を粒状化してから乾燥す
る。
The obtained calcium sulfate hemihydrate (7,5 tons) contains the following components: The nitrogen-containing phosphoric acid (9,5) ton), which was distributed separately, has the following composition: The produced acid is treated with ammonia. ammoniacal to a pH value of 5.8 and 295 tons KCI (20 to 58%)
per hour and the mixture is granulated and then dried.

1時間当たり、17/17/17なる完全肥料10トン
を得る。
10 tons of 17/17/17 complete fertilizer are obtained per hour.

このものについては下記の分析値が見出された:以上を
要するに本発明の主題とする処は前掲特許請求の範囲に
定義した通りの肥料栄養素高含量の燐酸の製造法である
が、その実施態様についてはなお下記の諸条件を付し得
るものとする。
The following analytical values were found for this product: In summary, the subject matter of the present invention is a method for producing phosphoric acid with a high content of fertilizer nutrients as defined in the claims above, and its implementation. The following conditions may be attached to the embodiment.

(1)特許請求の範囲に準する方法に於いて、生成した
半水化物はr過器又は遠心分離機の助けをかりて窒素含
有燐酸から分離され、水を以って場合によっては向流式
によ(洗滌されること。
(1) In the process according to the claims, the hemihydrate produced is separated from the nitrogen-containing phosphoric acid with the aid of an irrigator or a centrifuge, and optionally countercurrently with water. (to be washed cleanly)

(2、特許請求の範囲又は上記1)に準する方法に於い
て、フィルター洗滌水又は遠心分離様洗滌水を硝酸濃度
如何に応じて全部又は一部分反応器に再供給すること。
(2) In the method according to the claims or 1) above, the filter washing water or the centrifugation-like washing water is re-supplied in whole or in part to the reactor depending on the nitric acid concentration.

(3)特許請求の範囲上記(1)又は(2)に準する方
法に於いて、製造した窒素含有燐酸を、場合によっては
原料燐酸塩、無機酸や適宜な追加的溶解物の添加後に、
アンモニアで中和し、そのどろどろの液汁を場合によっ
てはカリウム塩や他の添加物の添加後に通常のやり方で
多栄養素型肥料に仕上げ加工すること。
(3) Scope of Claims In a method according to (1) or (2) above, the produced nitrogen-containing phosphoric acid is added, as the case may be, to a raw material phosphate, an inorganic acid, or an appropriate additional dissolved substance.
Neutralize with ammonia and process the thick sap into a multinutrient fertilizer in the usual way, possibly after adding potassium salts and other additives.

(4)原料燐酸塩を硝酸で溶解しカルシウムイオンを硫
酸イオンで沈澱させることによって肥料栄養素を多量に
含んだ燐酸を製造する方法に於いて、 a、原料燐酸塩を溶解するのに7乃至17モルのHNO
3をP2O5毎モル当たりに使用し、b、その際に使用
される硝酸またはそのために用いられる硝酸−洗滌水沢
液混合物を35〜60重量%のHNO3濃度に調整し、 C1この溶解溶液に硫酸アンモニウムを、溶液毎リット
ル当たり10〜150yの遊離 5OI−が存在するだけの量で供給し、且つd、硫酸カ
ルシウム半水化物の溶解並びに分離処理を60〜100
℃の温度に於いて遂行すること。
(4) In a method for producing phosphoric acid containing a large amount of fertilizer nutrients by dissolving raw material phosphate with nitric acid and precipitating calcium ions with sulfate ions, a. Mol HNO
3 per mole of P2O5, b. The nitric acid used or the nitric acid-washing solution mixture used therefor is adjusted to an HNO3 concentration of 35-60% by weight, C. Ammonium sulfate is added to this dissolved solution. , the amount of free 5OI- present is 10-150y per liter of solution, and d.
To be carried out at a temperature of °C.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 硝酸及び硫酸を用いて、原料燐酸塩を溶解しカルシ
ウムイオンを硫酸イオンで沈澱させることにより、肥料
栄養素を多量に含んだ燐酸を製造する方法において、 a 原料燐酸塩の溶解のために1モルのP2O5当り7
〜17当量のH+を用いること、 b 溶解酸混合物の水含量をフィルター洗滌水の添加に
よって、作られた窒素含有燐酸の水含量が25〜40重
量%であるように調整すること、C沈澱後に1リツトル
の溶液当り10〜1501の遊離5OI−が存在するよ
うな量の硫酸イオンを硫酸又は硫酸アンモニウムの形で
溶解の間又は後に溶解溶液に加えること。 d 溶解酸中のH2SO4:HNO3のモル比はOない
し8:1の間でのみ変りうろこと、及びe 原料燐酸塩
の溶解及び硫酸カルシウム半水化物の分離を、専らH2
SO4でCa2+ イオンを沈澱させる場合には60〜
110℃で、専ら(NH4)2SO4でCa2+ イオ
ンを沈澱させる場合には60〜100℃で、H2SO4
及び(NH4)2 SO,でCa2+ イオンを沈澱さ
せる場合には上述の中間の温度で行うこと を特徴とする方法。
[Scope of Claims] 1. A method for producing phosphoric acid containing a large amount of fertilizer nutrients by dissolving raw material phosphate and precipitating calcium ions with sulfate ions using nitric acid and sulfuric acid, comprising: a. 7 per mole of P2O5 for dissolution
using ~17 equivalents of H+, b adjusting the water content of the dissolved acid mixture by addition of filter washing water such that the water content of the nitrogen-containing phosphoric acid made is 25-40% by weight, after C precipitation. Adding sulfate ions in the form of sulfuric acid or ammonium sulfate to the dissolution solution during or after dissolution in such an amount that there are from 10 to 1501 free 5OI- per liter of solution. d The molar ratio of H2SO4:HNO3 in the dissolved acid varies only between O and 8:1, and e The dissolution of the raw phosphate and the separation of calcium sulfate hemihydrate are carried out exclusively by H2
When precipitating Ca2+ ions with SO4, 60~
When Ca2+ ions are precipitated exclusively with (NH4)2SO4 at 110°C, H2SO4 is precipitated at 60-100°C.
and (NH4)2SO, in which case the Ca2+ ions are precipitated at temperatures intermediate to those mentioned above.
JP49115717A 1973-10-11 1974-10-09 Method for producing phosphoric acid with high fertilizer nutrient content Expired JPS5933525B2 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2351031 1973-10-11
DE19732351031 DE2351031A1 (en) 1973-10-11 1973-10-11 Phosphoric acid contg. high levels of fertilising elements - prepd. by digesting crude phosphate with nitric acid and adding sulphate
DE2412503A DE2412503A1 (en) 1974-03-15 1974-03-15 Phosphoric acid contg. high levels of fertilising elements - prepd. by digesting crude phosphate with nitric acid and adding sulphate
DE2412503 1974-03-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5083291A JPS5083291A (en) 1975-07-05
JPS5933525B2 true JPS5933525B2 (en) 1984-08-16

Family

ID=25765931

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP49115717A Expired JPS5933525B2 (en) 1973-10-11 1974-10-09 Method for producing phosphoric acid with high fertilizer nutrient content

Country Status (7)

Country Link
JP (1) JPS5933525B2 (en)
AT (1) AT344746B (en)
FI (1) FI58485C (en)
FR (1) FR2247424B1 (en)
GB (1) GB1490712A (en)
NL (1) NL179899C (en)
PL (1) PL100839B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63147539U (en) * 1987-03-18 1988-09-28

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2639651C3 (en) * 1976-09-03 1986-02-13 Carl Still Gmbh & Co Kg, 4350 Recklinghausen Process for processing the residual gases from Claus plants or other sulfur production plants

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4838319A (en) * 1971-09-17 1973-06-06

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4838319A (en) * 1971-09-17 1973-06-06

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63147539U (en) * 1987-03-18 1988-09-28

Also Published As

Publication number Publication date
FI58485B (en) 1980-10-31
FI58485C (en) 1981-02-10
FR2247424B1 (en) 1981-04-10
FI294974A (en) 1975-04-12
JPS5083291A (en) 1975-07-05
NL179899C (en) 1986-12-01
PL100839B1 (en) 1978-11-30
FR2247424A1 (en) 1975-05-09
GB1490712A (en) 1977-11-02
AT344746B (en) 1978-08-10
ATA806774A (en) 1977-12-15
NL7413321A (en) 1975-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102963874B (en) Method for producing industrial-grade potassium dihydrogen phosphate (KH2PO4) by wet method purified phosphoric acid and potassium sulfate
CN105036852B (en) Utilize the method for industrial grade monoammonium phosphate mother liquor production a great number of elements water-soluble fertilizer
US1788828A (en) Production of fertilizers
US2716591A (en) Method of resolving phosphatic complexes
CN103641574B (en) A kind of production method of chemosynthesis water-soluble fertilizer
US4217333A (en) Process for the production of potassium magnesium phosphate
US5035872A (en) Method of preparing potassium magnesium phosphate
JPS6212603A (en) Manufacture of potassium dihydrogenphosphate
WO2017151016A1 (en) Solid phosphate salt and process for preparation thereof
JPS5933525B2 (en) Method for producing phosphoric acid with high fertilizer nutrient content
CN111517832B (en) Separation method of P, Ca in medium-low grade phosphate ore and method for producing fertilizer
IE42012B1 (en) Manufacture of solid ammonium phosphate
US2680679A (en) Manufacture of fertilizers
CN113023698A (en) Neutralization slag treatment method in ammonium dihydrogen phosphate production process
US1834454A (en) Manufacture of fertilizers
US2778712A (en) Digestion of phosphate rock
US1916429A (en) Method of producing mixed fertilizers
US2021527A (en) Process of producing dicalcium phosphate and fertilizers containing same
AU768441B2 (en) Method for treating fertilizer process solutions
IL46740A (en) Purification of phosphoric acid
US3049416A (en) Production of phosphate fertilizers
US2036244A (en) Method of producing phosphates
RU2628292C1 (en) Phosphor-potassium-nitrogen-containing npk-fertiliser and method of producing granulated phosphor-potassium-nitrogen-containing npk-fertilisers
NO136419B (en)
RU2680269C1 (en) Method of processing phosphogipsa for nitrogen-phosphorous fertilizer