JPS61295214A - イオン交換によるリン酸カリウムの製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はリン酸カリウムの農法に関し、特に、結果とし
てカリウムと金属との交換ヲもたらすように金属リン酸
塩溶液をカリウム担持交換樹脂に・通すイオン交換法に
関する。

〔従来の技術および発明が解決しようとする問題点〕カ
リウム及びリン酸塩の両者は植物の栄養分であるので、
リン酸カリウムは非常に有効な肥料である。加えて、そ
れはほんの少量の不活性物質の存在した状態で用いても
よいので、一層容易に利用されまた比較的安価に輸送で
きる。

例えば、米国特許第４，００８，３０７号明細書には、
ミョウバン石からのアルミニウムの回収プロセスからの
硫酸カリウム副生成物を利用する、リン酸カリウムを段
進するためのイオン交換法が開示されている。一層特定
的には硫酸カリウムからのカリウムイ゛オンは樹脂に担
持され、次いでリン酸で交換されてリン酸カリウムを生
じる。

その方法は結果として所望の交換をもたらすが、その方
法は単一の固定床交換カラム中で実施され、それ故にあ
１り能率的ではない。なぜならばその方法は連続的に実
施することができず、むしろ、樹脂を再生することがで
きるように物質流を中断する必要があるからである。加
えて、固定床カラムは、限られた容積の交換域（これは
樹脂の上方層が消費されてくるにつれて下方向に進む）
のために、ある所定の時点で実際に使用されるよシもか
なシ多量の樹脂の存在を固有的に必要とする。

このことは、ある時点で交換プロセスに実際に使用され
るよシもかなシ多量の樹脂をカラム中に入れることを必
要とし、このことは、必要とされる追加量の樹脂に関し
てだけでなく一層大きくて一層費用のかかる装置及び一
層高い処理費に関しても費用の増大となる。リン酸カリ
ウムを製造するための固定床イオン交換システムに固有
なその他の不利益は、交換域がカラムの底知近づく時ま
でには、樹脂に結合しているカリウムと供給溶液中の交
換陽イオンとの間の濃度勾配はかなシ減少されてしまい
、そのことによって付随する交換効率の低下が生じるこ
とになるという事実に由来する。

一般的には、イオン交換法を高容量交換樹脂、即ち、多
数法容積の供給物質が通過してしまった後にのみ消費さ
れてしまう樹脂、との共同で実施する時には、かなシ多
量の樹脂が必要とされることはそれほど有害ではない。

なぜなら、樹脂の再生、並びに樹脂の再生を行なうだめ
のプロセスの中断は少ないからである。しかしながら、
交換樹脂が迅速に担持されてしまうようなものである時
には、中断は明らかに一層大きな重大性を帯び、また総
合プロセス能率にかなシの低下を引き起すことができる
。同様な態様では、低い容量の樹脂は一層頻繁な再生を
必要とするので、存在する（しかし有限である）容量が
、可能な最も十分な程度に用いられることが特に重要で
ある。

不幸にも、リン酸カリウムの製造に最も適していること
が見出されている交換樹脂の多くは低容量の部類に入シ
それでわずかに２〜３床容積の反応剤が通過し終った後
に消費されてしまう。従って、極端な量の樹脂に関して
及び供給物質がカラムの下方に前進するにつれての減少
する濃度勾配に関して前記の不利益をもつ不当に大きな
交換カラムをたよりにしなければならない。

加えて、固定床システムの第一カラムから排出される流
出液中のリン酸塩濃度は典型的には商業的【望ましい水
準にはいまだに達していないので、その流出液を更に他
のカラム中に供給する必要がある。このことは過度の樹
脂の問題を拡大する。

更に、流出液は明らかに、使い果たされた水準の供給物
質を含有しているので、適切な濃度勾配を維持するため
にその流出液を追加の供給物質で補給するととが必要で
ある。そのようなことはそのプロセスにおける物質の流
れを調節することに関して並み並みならぬ困難を引き起
す。一層特定的には、１個又は２個以の連続的に連結さ
れた室中に並びに流出液流中に導入される供給物質は、
樹脂が担持してｂるか、解放しているか又はその他のあ
る態様で処理されているかどうかに依存してしばしば再
度管理しなければならないので、物質の流れを監視し調
節するために非常に複雑な弁システム等が必要とされる
。

それ故に、 （１）樹脂がリン酸塩供給物質でのカリウムの交換によ
って消費されるのとせめて同じ位迅速に樹脂を新たらし
いカリウムで再生しながら、そのプロセスを連続的に実
施するとと； （ｉｉ）　　たとえ樹脂が低容量タイプのものであった
としても、交換室内の樹脂量を最少にするとと；及び ０１Ｄ　　最終生成物が高い十分な水準のリン酸カリウ
ムを含有することを確実にするために、リン酸塩供給物
と樹脂に担持されたカリウムとの間の適した濃度勾配を
維持すること、 は固定床システムとの共同では克服できない仕事ではな
いにしても困難であることが容易に認識されるであろう
。

リン酸カリウムを製造するその他の方法が工夫されてき
ておフ、その内の幾つかはカリウム塩及金属リン酸塩の
ような２つの成分を直接に、即ちイオン交換カラムを用
いないで反応させることによって実施されている。しか
しながら、これらの方法はしばしば、非常に費用がかか
るか又は得るのが困難な出発物質を必要とし、あるいは
又そのような方法の費用を禁止的にする非常に複雑な処
理条件を必要とする。

驚くべきことでもないが、それ故に、肥料としてリン酸
カリウムによって提供される利益にもかかわらず、それ
らの創造の非常に高いコストの故に一般的な是認を得て
いない。

従来法の前記の制限及び欠点、並びに前記では特定的に
記載しなかったその他の不利益に鑑み、当業界にはリン
酸カリウムを製造するためのイオン交換法についての必
要性が存在していることは明らかである。それ故に、本
発明の主目的は、安価でしかも容易に入手できる出発物
質を用いて連続的に実施することができ、しかも高度に
能率的であり、交換樹脂の最高の利用が達成される、リ
ン酸カリウムを製造するためのイオン交換法を提供する
ことによってその必要性を実現することである。

一層特定的には、本発明の目的は、各々の処理段階の、
使い果たされた水準の反応剤となっている流出液流が段
階内態様で追加の反応剤物質によって同時的に且つ連続
的に補給されることを可能にする高度分離装置［Ａｄｖ
ａｎｃｅｄ　５ｅｐａｒａｔｉｏｎ　Ｄｓｖｉｃａ　（
ＡＳＤ）：Ｉを上記の方法と共同で用いることによって
、従来可能であったよシも一層高度の能率で連続的にリ
ン酸カリウムを製造する方法を提供することである。

本発明のその上の目的は低級リン鉱から商品タイプの高
分析値リン酸カリウム肥料を製造する方法を提供するこ
とにある。

〔問題点を解決するための手段〕

要約すると、本発明のこれら及びその他の目的は、複数
の樹脂の充填された室の両端に位置した複数の固定され
た供給口及び排出口と周期的に流体連結状態となる。環
状路の回シを回転する複数の樹脂の充填された室を含む
ＡＳＤを用いて金属リン酸塩及びカリウムを担持した樹
脂からリン酸カリウムを製造するためのイオン交換法を
提供することによって達成される。その方法は４つの段
階で実施することができ、各々の段階は１個以上の固定
供給口に対応する。第一の段階はイオン交換プロセスで
あり、この場合にはリン酸塩溶液が１個以上の固定供給
口を通過しそしてカリウムを担持した樹脂に引き渡され
てリン酸カリウム及びその塩の陽イオンを担持した樹脂
を作る。第二の段階において、洗浄流体は１個以上の固
定された洗浄流体供給口の第一のセットを通過し、次い
で連行されていたいかなるリン酸カリウム溶液又は交換
されなかっ九金属リン酸塩物質も除去するように、陽イ
オンを担持した樹脂に引き渡される。塩化カリウムのよ
うな再生流体を次いで、再生されたカリウムを担持した
樹脂及びその陽イオンの塩化物塩を生成させるように、
陽イオンを担持した樹脂に供給する。最後に、第二の洗
浄流体供給物を１個以上の固定された洗浄流体供給口の
第二のセントに供給し、次いで残留量の陽イオンの塩化
物塩又は塩化カリウムを除去するように、カリウムを担
持している樹脂に引き渡す。

上記したＡＳＤ配置はイオン交換プロセスの経過の間に
追加のリン酸カルシウム又は−調節物質を添加すること
を可能にし、従って一層完全な反応及び樹脂の一層能率
的な利用が可能になる。

前記及びその他の目的、利益、及び以下で明らかになる
本発明の特色と共に、本発明の性質は本発明の以下の詳
細な説明、特許請求の範囲、及び図面を参照することに
よって一層明確に理解されるであろう。

本発明の方法は、本発明の総体的か方法と組み合せる時
にリン酸カルシウム供給溶液とカリウムを担持した樹脂
との間の連続的なイオン交換を可能にする高度分離装置
（Ａｄｖａｎｃｅｄ　５ｅｐａｒａｔｉｏｎＤｅｖｉｃ
ｅ　（ＡＳＤ）　）で実施される。　ＡＳＤは１９８５
年３月１９日に出願された本出願人の米国特許出願筒７
１３．４９２号に詳しく説明されているので参照された
い。

本発明の方法に対してのＡＳＤ装置の適用を記載する前
に、第１図のブロック図を参照するに、第１図には総体
的なイオン交換法が記載されている。

その方法はリン酸カルシウム供給物に関して記載されて
いるが、リン酸塩供給物の陽イオンの交換塩が水溶性で
ある限りは、カリウムを担持した樹脂との交換にどのよ
うなリン酸塩供給物質を用いてもよいことは認識される
であろう。

第１図に示されているように、リン酸モノカルシウム溶
液を最初に、リン酸とリン鉱との組合せによって調製す
る。

いったん固体がリン酸モノカルシウム溶液カラ除去され
てしまったならば、それをカリウムを担持したイオン交
換樹脂と接触させるためにＡＳＤに送シ、そこでカルシ
ウムを担持した樹脂及び水溶性リン酸カリウム生成物を
作るように、カルシウム及び水素に対するカリウムの交
換が生じる。そのリン酸カリウム生成物は次いで肥料調
製施設に送ってもよい。ＡＳＤのユニークな性質の故に
、このイオン交換段階の間に、カルシウム対カリウムの
濃度勾配を増加させ、それによって交換の能率を増大さ
せるように、その部分的に交換されたリン酸モノカルシ
９ム溶液、即ちリン酸カリウム並びに交換されていない
リン酸モノカルシウムを含有する溶液に、追加の新たら
しいリン酸カルシウム物質を補給することができる。

樹脂からカリウムを取シ去シそしてカルシウムで置き換
えた後に、樹脂にカルシウムを再担持させ、一方水溶性
塩化物の形態のカルシウムを取シ去ってしまうように、
塩化カリウムのようなカリウム再生溶液をＡＳＤに供給
する。

前に示したように、出発物質はリン酸カルシウム溶液、
一層特定的にはリン鉱とリン酸との組合せで作ったリン
酸モノカルシ９ム溶液でよい。他の方法としては、リン
酸モノカルシウム溶液は、リン鉱、リン酸及び水を組合
せることによってか。

又は過リン酸塩物質（ノルツル又はトリプル）を水に溶
解させそして何らかの残留物も分離することによっての
いずれかで作りてもよい。

リン酸は１０〜３０１　Ｐ２Ｏ５の濃度をもつべきであ
〕そしてほぼ飽和のリン酸カルシウム溶液が作られるこ
とを確実にするために過剰のリン鉱と組合せるべきであ
る。リン鉱それ自体は周知であシ、容易に入手できるリ
ン酸塩有価物源である。

第１図に示した方法の概念においては、いかなる硫酸も
中和するようにリン酸をまず最初に少量のリン鉱と１例
えばリン鉱１部当りリン酸１０〜２０部の量で混合する
。これは湿式法リン酸の製造において普通に用いられて
いる。この工程の間の結晶の成長を増強するためにリン
酸／リン鉱混合物を基準にして１０〜４（ｌの石膏の循
還流を加えてもよい。次いで石膏を標準の固−液分離装
置、例えば濾過器、遠心分離機等を用いて液体から分離
してもよい。

可溶なリン酸モノカルシウム溶液を製造するために次い
で追加のリン鉱をリン酸に過剰に添加する。一般的には
、リン酸塩溶液１部当〕約０．３〜０．５部の追加のリ
ン鉱を添加する。カルシウム飽和度は特定のプラントの
要求に依存する。この反応の間媒質中に存在する過剰の
リン鉱は清澄化。

濾過等によりて除去することができる。カルシウム／リ
ンの比の最終の調節はリン酸モノカルシウム溶液へのリ
ン鉱又はリン酸のいずれかの添加によって制御すること
ができる。

その調製されたリン酸モノカルシウム溶液を次いで、カ
リウムを担持したイオン交換樹脂との接触のためにＡＳ
Ｄに送り、そこでカルシウムを担持した樹脂及びリン酸
カリウムが生成される。諸物質の流量は、熱論、ＡＳＤ
の大きさに高度に依存しそして全く容易に決定すること
ができる。残留量のリン酸カリウム又はリン酸カルシウ
ムを除去するために樹脂を洗浄した後に、　ＣａＣｔ２
プライン及び再生されたカリウムを担持した樹脂を生成
させるように塩化カリウム再生溶液をＡＳＤに供給する
。

塩化カリウム再生溶液は少なくとも５％、好ましくは少
なくとも１８ｍの塩化カリウムを含有する好ましくは水
溶液である。相当するカルシウム又はその他の金属の塩
が水溶性である陣シは類似のカリウム塩を用いてもよい
ことは認識されるであろう。この物質移動の間に水素交
換が生じることも観察されている。再生工程に続いて、
その次のリン酸カルシウム溶液による担持のためにその
樹脂を再度洗浄する。

そのプロセスは凍結温度よシも高く沸騰温度よ〕も低い
任意の温度で実施してもよいが、好ましい範囲は２６〜
７２℃（８０〜１６０°Ｆ）である。

以下余白 前記した米国特許出願明細書中に十分に記載されている
ＡＳＤそれ自体を第２図に図示する。それは複数の固定
された供給口（１２）をもっており、その各々には種々
の供給物質が供給される。本発明の場合には、これらの
物質としてはリン酸モノカルシウム溶液、洗浄水給水及
び塩化カリウム再生流体がある。

供給流体と相互作用するイオン交換物質の充填されてい
る複数の室（１４）が、上記の固定された供給口の各々
と周期的に流体連結する環状路の回シを動く。流出液、
即ち供給物質と交換物質との相互作用で得られる流体を
以下において相互作用生成物と呼ぶ。本発明方法におい
ては、イオン交換物質は商業的な強又は弱陽イオン型樹
脂、例えばローム・アンド・ハース（Ｒｏｈｍ　＆　Ｈ
ａａｓ）社によって市販されているＣ−２６（強要イオ
ン型）樹脂である。

供給物質は各々の室（１４）中の樹脂との周期的な相互
作用のためにそれぞれ供給口（１２）に連続的に供給さ
れることが認識されるであろう。

類似の態様で、複数の固定された排出口（１６）が、固
定された供給口（１２）側とは反対側の室の端に設けら
れている。各々の供給口（１２）は対応する排出口（１
６）’にもっている。相互作用生成物が所定の固定され
た排出口を通過した後、それはそのシステムから取フ除
かれても、所定の供給口に循環して戻されても、又はそ
の両方の組合せでもよい。

本発明方法を実施するために、リン酸モノカルシウム溶
液、洗浄水給水、及び塩化カリウム再生溶液をそれぞれ
所定の固定された供給口に移し、それで樹脂はカルシウ
ムを担持し、洗浄され、リン酸モノカルシウムイオン交
換溶液と接触され、それによって樹脂からのカリウムは
溶液中のカルシウムと交換され、再洗浄され、それから
カリウムを再び担持する。

方法を最適の能率で実施するために、少なくとも２つの
固定された供給口及び対応する固定された排出口をイオ
ン交換及び再生段階の両方のために提供すべきである。

この方法では、供給物質と樹脂とから生成されそして第
一イオン交換排出口又は再生排出口から排出された相互
作用生成物は、第二の固定されたイオン交換供給口又は
再生供給口中に引き渡すために、段階内態様で新たらし
い供給物質又は処理物質で補給されるか又は処理される
ことができる。

第２図を参照するに、もし新たらしいリン酸モノカルシ
ウム溶液をイオン交換供給口（１２Ａ）に供給してリン
酸カリウム及び減少した水準のリン酸カルシウムを含む
相互反応生成物を生じさせるならば、その生成物は、固
定された排出口（１６Ａ　）ｉ通して排出された後に、
第二の固定されたイオン交換供給口（１２Ｂ）に供給さ
れる前に新たらしいリン酸カルシウム物質と組合わせて
もよい。相互作用生成物への新たらしいカルシウムイオ
ンのこの補給又は段階内添加は結果として反応能率を増
大させることになる。なぜなら樹脂に担持されているカ
リウムに関してのリン酸カルシウムの濃度勾配はかなシ
増大するからである。

一般的には、その濃度を飽和又は砥ぼ飽和に増加させる
ように十分な量の新たらしいリン酸カルシウムを添加す
べきである。

類似の態様で、固定されたイオン交換供給口（１２Ｂ）
に入った補給された溶液及びカリウムを担持した樹脂か
ら生成された第二の相互作用生成物質は、第三の固定さ
れたイオン交換供給口に引き渡される前に更に多量のリ
ン酸カルシウム物質で同様に補給されてもよい。これは
所望のに２０／’Ｐ　２０　ｓの比が達成されるまで続
けることができる。

再生段階の間にも新たらしい供給物質の同じ段階内添加
を実施してもよい。従って、塩化カリウム溶液を第一の
固定された再生供給口に供給しそしてカルシウムを担持
した樹脂を通過して塩化カルシウム及び減少した水準の
塩化カリウムを含有する相互作用生成物を生成させる時
には、その生成物は第二の固定された再生供給口に引き
渡される前に追加の新たらしい塩化カリウムで同様に補
給されてもよい。他の方法としては、−調節物質を再生
段階の間に段階内態様で添加して、反応能率を最大にす
るように交換プロセスの間での再生された水素イオンの
中和を行なってもよい。

場合によっては、１個以上の供給口がそれに供給され新
たらしい物質をもたないで、むしろ、補給されていない
流出液を単に受け取る。

室、固定された供給口及び排出口の数は供給物質及び再
生物質のタイプ、用いる樹脂のタイプ、及びＡＳＤの大
きさに依存する設計選択の問題である。３０〜６１０（
１２〜２４インチ）の強要イオン型樹脂は良好な結果を
与えることが見出されている。供給物質の流量は同様に
設計選択の問題である。

それ故に、実際の観点から、種々の供給溶液の流量は、
特定のグランドの要求に依存して、０、０８１〜０．８
１４　ｍｓ／／ｎｉａ７ｍ２（２〜２０　ｇｐ埠４ｆ２
）の範囲であることができる。

ＡＳＤによって、樹脂と交換物質との接触をいくらかの
異なった態様で実施することが可能である。

一層特定的には、段階内態様での処理流体の補給を連続
的にそして経済的に可能にする以上に、ＡＳＤは本質的
に、その方法が新たらしい樹脂の連続供給で実施される
ことを可能にする。従って、慣用の交換システムに付随
する多くのコントラインド、即ち実際の交換域の大きさ
及び達成し得る最大流量はＡＳＤではそれ程制限されな
い。

相互作用生成物流に添加されるリン酸カルシウム物質の
量は相互作用生成物１重量部当り約０．１〜０．５重量
部であるべきである。

最終のリン酸カリウム溶液は、それを結晶化／粒状化回
路に移すことによりて乾燥リン酸カリウム又はアンモニ
アと化合した生成物は変換される。

他の方法としては、その溶液を液体肥料製造操作への供
給原料として用いることができる。

〔実施例〕

以下の諸実施例は例示のために示したものでおフ、いか
なる意味でも制限と解釈すべきでない。

実施例１ カリウムを担持した樹脂を収容する力ジムから排出され
た（リン酸カリウム生成物並びに減少した水準のリン酸
カルシウムを含有する）流出液へのリン酸カルシウム物
質の段階内添加に類似させて一群の種々の接触試験を行
なった。

最初に、工業銘柄のリン酸（３０１Ｐ２０．）の水溶液
を６０℃（１４０’Ｆ）の温度で過剰のりン散二カルシ
ウムと反応させた。濾過によって余分の固体を溶液から
排去した。温度をその試験の間中。

６０℃（１４０下）に維持した。

その溶液６００ｍ１次いで、カリウムを担持したＣ−２
６樹脂２００＃ｌｊを収容しているカラム中に供給した
。この最初の流出液の小サンプルを分析した。

その最初の流出液を次いで追加のリン酸二カルシウムと
一緒にしそして余分の固体を濾過によって除去した。添
加したリン酸二カルシウムの量はＰ２Ｏ５の百分率を２
９．６１％から３２．０７％に、セしてＣａＯの百分率
を１．９４％から３．６９％に上昇させるのに十分であ
った。この補給された溶液を次いで、カリウムを担持し
たＣ−２６樹脂を収容している第二〇カラム中に供給し
た。この第二流出液の小サンプルを分析した。

その第二の流出液を次いで、Ｐ２Ｏ５の百分率を２８．
０８％から２９．２０％に上昇させまたＣａＯ百分率を
２．５５％から４．０５％に上昇させるのに十分な量の
追加のリン酸二カルシウムと混合した。

その第二の流出液を次いで、カリウムを担持した樹脂を
収容している第三のカラムに供給した。

第三〇カラムからの流出液の第一の２００−及び第二の
２００ａｌｆｆｔ−次いで別々に分析した。

上記試験の結果は次の通シである６： 以下余白 第１表から明らかなように、カルシウム源の段階内（又
はインクレメント）添加の使用は、１回通し状態と比較
する時にに２０７’Ｐ　２０　ｓにおける前進的な増加
を可能にする。従って、その方法は段階内態様で、即ち
担持しつつある段階、解放しつつある段階及び洗浄段階
の間に、供給物質を種々の流出錠ン同時にそして連続的
に添加することを可能にするＡＳＤにおいて有益に実施
される。そのようなことは重要である。なぜならリン酸
カルシウムは水溶液中に高度に溶解性というものではな
くまた従ってその中に十分な高水準で含ませることはで
きない。

第三のイオン交換カラムから排出された流出液の第二の
２００１１１７中の生成物の収量は第三〇カラムの第一
の２００１１１７増分中で得られる量よシもかな夛低い
ことにも留意すべきである。事実、第一インクレメント
の２００ａｇと第二インクレメントの２００１ｄとの間
にに２０の百分率で１４％の減少があシそしてに２０／
’Ｐ　２０５の比で３６％の減少があった。この減少は
Ｃ−２６の低い担持容量を示している。前に示したよう
に、そのような把持容量の低い樹脂は、カリウム交換に
適しているけれども、それにもかかわらず、必要とされ
る不当に大きな容量の樹脂の故に並びに交換カラム間で
供給物質のインクレメント補給が望まれる時の種々の流
れの制御に関連する困難の故に固定床のような慣用のイ
オン交換システムには適していない。しかしながら、Ａ
ＳＤの性質は、Ｃ−２６のような容量の低いイオン交換
樹脂を用いてリン酸カリウムイオン交換法を実施するこ
とを有効に可能とする。

実施例２ 流出液流への供給物質の段階内添加から得られる利益を
更に示すために、商業的な過リン酸塩物質を水で浸出さ
せることによって１０４Ｐ２０５溶液ｔ−調製したこと
以外は実施例１で行なったのと同じ試験を実施した。

その試験の結果は次の通シである： 以下余白 （注：実施例１及びこの試験において、溶液及びＫＣｔ
再生物質の声は酸性であシ、このことは水素もまたカル
シウムと共に移動されたことを示している０） 実施例１に関してと同様に、新たらしいリン酸二カルシ
ウムによるインクレメント補給の後にに２０の百分率及
びに２０／’Ｐ　２０　ｓの重量比の両方のかなシの増
加が観察された。

実施例３ 直径３．８１ｃＩｇ＃（１，５インチ）の１２個の個々
の回転室を含む第３図で例示されたＡＳＤ　７に用いた
。

各々の室にＣ−２６強陽イオン型樹脂を約３０．４〜３
５．６ｃｒＲ（１２〜１４インチ）充填した（　１．３
７）。

そのユニットを１回転当４５２０分の速度で回転させた
。そのグロセスを室温で実施した。

ＡＳＤは１２個の固定された供給口及び排出口をもって
いた。

第３図と関連する下記の表は、そのグロセスがどのよう
に実施されたかを例示している。

以下余白 第　　３　　表 １　　　　　洗浄水　　　　０．２４４（６）２　　　
　　洗浄水　　　　０．１２２（３）４　　　　リン酸
カルシウム溶液　　０．２４４（６）５　　　３及び４
からの流出液 ６　　　５からの流出液 ８　　　　　洗浄水　　　　０．２４４（６）１０　　
　　　　１８％ＫＣＬ　　　　　　Ｏ，１６３（４）１
１　　　　９及びｌＯからの流出液 リン酸カリウム生成物は固定された排出口（６）を通し
て排出された。

この試験のための供給溶液は、工業銘柄のリン酸の１０
％溶液とリン酸二カルシウムとを混合し、次いでその混
合物を清澄化させることによって調製した。その再生溶
液は工業等級の塩化カリウムから作った。

その試験の結果は次の通シである： 以下余白 第　　　４　　　表 秦　消費された再生剤溶液の−は０．８０であシ、この
ことは水素イオンの移動が起ったことを示している。

上記のデーターが示しているように、単一接触の実験室
試験と比較したＡＳＤの感応は移動の観点から有意に良
好である。カルシウムの交換は本質的に第一の接触で、
即ち位置番号（４）で生じた。

上記で実施した段階内カルシウム添加試験と関連づける
と、リン酸塩溶液中のに２０の水準は接触段階の間カル
シウムイオン注入、例えば４４及び／又は屋５流出液へ
のカルシウムの添加によって増加させることができたこ
とは認識されるであろう。正確な配置、接触段階の数、
段階内のリン酸カリウム又は再生溶液処理の程度等は、
熱論、特定のプラント又はプロセス要求に依存する。

好ましい実施態様のみを本明細書で特定的に例示し、記
載したが、本発明の精神及び意図した範囲から外れるこ
となしで、前記の教示を考慮に入れてそして特許請求の
範囲の範囲内で本発明の多くの修正及び変更が可能であ
ることは認識されるであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を例示しているブロック図であり
、第２図はＡＳＤの斜視図であり、そして第３図はＡＳ
Ｊ　’ｉ用いてリン酸カリウムを製造する方法を例示し
ている説明図である。 第２図において、１２は固定された供給口、１４は室、
１６は固定された排出口である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属リン酸塩溶液のイオン交換によるリン酸カリウ
   ムの製法であって、入口を通して流体を周期的に受け入
   れそして出口を通して流体を周期的に排出するための複
   数の樹脂充填室を配置し、金属リン酸塩イオン交換流体
   を該諸室の所定のものの入口に供給し（ここで該所定の
   諸室はカリウムを担持した樹脂を収容しており、リン酸
   塩の金属は該樹脂に対してカリウムよりも大きな親和力
   をもっているものとする）、そしてリン酸カリウム及び
   交換されなかったイオン交換流体を含む相互作用生成物
   を該所定の諸室の該出口から排出し、そして陰イオン及
   びカリウムの塩を含有する再生流体を該所定のもの以外
   のある室に順々に供給し、それによって、リン酸塩交換
   工程の間に、使い果たされた後に樹脂上のカリウムを再
   生させる（ここで、該諸室は処理流体を前もって決めら
   れた周期的な態様で受け入れそして排出するための路に
   沿って前進的に移動するように配置されているものとす
   る）ことを特徴とする、前記の製法。 ２、樹脂充填室、入口及び排出口が高度分離装置によっ
   て提供されており、また該イオン交換流体及び再生流体
   が、そのプロセスが実施されている間、実質的に連続的
   に流動する、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、樹脂が強陽イオン型樹脂である、特許請求の範囲第
   １項又は第２項記載の方法。 ４、該金属リン酸塩イオン交換流体が、リン酸カルシウ
   ム、リン酸マグネシウム、又はリン酸鉄を含む、特許請
   求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項に記載の方法。 ５、該金属リン酸塩イオン交換流体が飽和又はほぼ飽和
   の溶液である、特許請求の範囲第４項記載の方法。 ６、該リン酸カルシウムイオン交換流体が１０〜３５％
   のリン酸と過剰のリン鉱とを組み合せることによって調
   製されたものである、特許請求の範囲第４項記載の方法
   。 ７、該リン酸カルシウムイオン交換流体が、リン鉱と濃
   硫酸と水とを組み合わせることによって調製されたもの
   である、特許請求の範囲第４項記載の方法。 ８、該再生流体塩が、少なくとも５重量％の塩化カリウ
   ム又は該金属リン酸塩の金属とで水溶性塩を形成する陰
   イオンをもっているその他のカリウム塩である、特許請
   求の範囲第１項〜第７項のいずれか１項に記載の方法。 ９、該再生流体塩が少なくとも１８％の塩化カリウムで
   ある、特許請求の範囲第１項〜第８項のいずれか１項に
   記載の方法。 １０、該高度分離装置が少なくとも２つのイオン交換流
   体供給口及び排出口をもっており、リン酸カリウム及び
   交換されなかった金属リン酸塩を含む相互作用生成物が
   該少なくとも２つのイオン交換流体排出口の１つから排
   出され次いで該少なくとも２つのイオン交換流体供給口
   の１つのその次のイオン交換流体供給口に供給される前
   に追加の金属リン酸塩で補給される、特許請求の範囲第
   ２項記載の方法。 １１、該高度分離装置が少なくとも２つの再生流体供給
   口及び排出口をもっており、金属と陰イオンとの水溶性
   塩及び交換されていない再生流体を含む第二の相互作用
   生成物が該少なくとも２つの再生流体排出口の１つから
   排出され次いで該少なくとも２つの再生流体供給口の１
   つのその次の再生流体供給口に供給される前に追加のカ
   リウムと陰イオンとの塩で補給される、特許請求の範囲
   第２項記載の方法。 １２、該少なくとも２つのイオン交換流体排出口の１つ
   から排出されたリン酸カリウム及び交換されていない金
   属リン酸塩を、その濃度を飽和又はほぼ飽和に上昇させ
   るのに十分な新たらしい金属リン酸塩で補給する、特許
   請求の範囲第１０項又は第１１項記載の方法。 １３、（ａ）該リン酸及びリン鉱の溶液に石膏を添加す
   る工程、 （ｂ）いったんリン酸カルシウムが結晶化してしまった
   ら該溶液から該石膏を分離する工程、（ｃ）該溶液に追
   加のリン鉱を添加する工程を更に含む、特許請求の範囲
   第６項記載の方法。 １４、製造されそして該イオン交換流体排出口から排出
   されたリン酸カルシウムを、乾燥したリン酸カリウム又
   はアンモニアと化合した生成物に転化させるために結晶
   化／粒状化回路に移す、特許請求の範囲第１項〜第１３
   項のいずれか１項に記載の方法。