JPS6245163B2

JPS6245163B2 -

Info

Publication number: JPS6245163B2
Application number: JP12178376A
Authority: JP
Inventors: Kuranpu Rooberu
Original assignee: SANTORU DECHUUDO E DO RUSHERUSHU DE FUOSUFUAATO MINEROO SERUFUO
Current assignee: SANTORU DECHUUDO E DO RUSHERUSHU DE FUOSUFUAATO MINEROO SERUFUO
Priority date: 1975-10-15
Filing date: 1976-10-09
Publication date: 1987-09-25
Also published as: DE2645777C2; NL7611386A; ES452248A1; NL183641B; FR2327961A1; NL183641C; FR2327961B1; BR7606813A; IT1124766B; DE2645777A1; JPS5252196A; GR61279B; GB1556478A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は燐酸の精製方法に関するものである。

従来から、水に混和し得る溶媒で不純物を抽出
する湿式法によつて、燐酸を精製することが知ら
れている。

既に、1936年の独国特許第648295号には、少濃
度のアルカリ性成分の存在下、アルコールの如き
混和性溶媒を使用する方法が記述されている。こ
の特許のアイデアは1971年９月22日の独国特許第
2109861号に再び採用されており、そこでは極め
て少量のNH₃の存在下でイソプロパノールが使用
されている。

これら従来の技術で明らかにされた手法では、
不純物を構成するカチオンの燐酸塩がよく溶けな
い有機媒体（燐酸と混合された溶媒相）を形成す
ることが必須とされている。そして、濃度並びに
温度を或る条件に固定することによつて、それら
の燐酸塩は、濾過により液相と容易に分離され得
る、結晶化した形で沈澱せしめられる。それか
ら、精製された酸の有機相は再び濾液の蒸留によ
つて分離され、そして蒸留物が再循環される。

これら公知のプロセスは、52〜54％（重量基
準。以下同じ）のP₂O₅に対して除去されるべき
カチオンを全体で１〜２％含む燐酸が利用される
ときには充分な結果を生んでいる。特に、前記特
許第2109861号の実施例に示される如く、極めて
純粋な酸が、単に２、３％のP₂O₅を損失するだ
けで得られている。

しかしながら、H₃PO₄の製造において粗製の
（それ故不純物に富む）燐酸塩を使用しようとす
る今日の傾向は、P₂O₅が50％の酸で、カチオン
が殆んど10％に到達するような程度に可溶性とさ
れたこれらの不純物を有するようになつている。
これらのカチオンの中で、燐酸を肥料として用い
るときに、マグネシウムが、その量的割合並びそ
れが与える影響の両方に関して、しばしば、大き
な問題となる。

不純物のかかる量の存在下において、上述した
公知のプロセスを適用すると、燐酸を著しく損失
することとなるのである。

粗燐酸塩から出発する燐酸の製造収率に関する
これら従来のプロセスの不利な影響は次の事実に
よつて説明され得る。P₂O₅を48.4％含有し、且つ
6.9％のMgO、1.05％のFe₂O₃及び0.96％のAl₂O₃
を含む酸が、アセトン／酸の重量割合が４に等し
く、そして粗酸の重量に関して0.35％のNH₃の存
在下に、アセトンによつて処理されると、最終生
成物として、MgO及びFe₂O₃がそれぞれ0.4％及
び0.10％より少なく、Al₂O₃が痕跡量である酸が
得られるが、P₂O₅の損失は原料酸のP₂O₅の47.7
％を有する沈澱物において観察される。

これらの条件の下で、この精製プロセスは、も
しP₂O₅含量が重過燐酸石灰に近いものであり且
つMg、Fe及びAlに富む沈澱物が商品化され得る
なら、その点においてのみ興味のあるものであ
る。

沈澱物を分析すれば、90％が水溶性である48.5
％のP₂O₅と14.3％のMgOと2.2％のFe₂O₃と3.0％
のAl₂O₃からなることが例証されよう。また、そ
こには不純物との関係において高含量のP₂O₅が
観察されるのである。

本発明の目的はこれらの欠陥を解消することに
あり、この目的のために本発明はカチオン性不純
物として少なくともMgOを含む燐酸、特に不純
物を高含量で有する粗燐酸塩から製造された酸を
有機溶媒によつて精製する方法を提供するもので
あつて、その要旨とするところは、第１段におい
て、そのアニオンが望ましくないカチオンととも
に有機媒体中で難溶性の塩を形成する特定の強酸
試薬を添加し、そして第２段において、前記有機
媒体を形成し、且つカチオン性不純物と添加試薬
のアニオンとによつて形成された塩を沈澱させる
ために、該得られた溶液を、混和し得る溶媒と混
合し、そしてそれから沈澱物を濾過によつて分離
することにある。

先ず、精製されるべき燐酸に、カチオン性不純
物との間で有機媒体中で難溶性の塩を形成するに
適応したアニオンを有する試薬を添加し、それか
ら該粗酸と混和し得る有機溶媒の充分な量の添加
によつて前記有機媒体を形成せしめるならば、重
大な損失が避けられ得ることが見い出された。

また、アニオンとしては、硫酸塩、ケイフツ化
物（silicofluoride）及び弗化物を生ずるアニオン
が燐酸工場での使用のためには最も好ましいこと
が見い出された。

本発明に従えば、試薬は、第１段階において、
好ましくは選択されたアニオンの酸の形態で、即
ち、硫酸、フツ化ケイ素酸及び弗化水素酸からな
る群より選ばれた酸の形態で、出来れば濃縮した
溶液で添加され、そしてそれから均一混合物を得
るために撹拌が施される。

添加されるべき試薬量は、種々なる不純物に係
る反応の機構が錯綜していることから、最高の結
果を得るために各々の主要な物質並びに各々のア
ニオンに対する予備実験によつて決定されるべき
である。もしMgOに関するアニオンの化学量論
的量が基準とされるなら、最適量は、該化学量論
的量の半分から２倍の間で変化することが見い出
されよう。

試薬の添加される温度は、常温から約60℃の間
である。該温度は、処理されるべき酸が濃縮され
ているときには、その粘度を減じるために上昇せ
しめられ、均一な混合物をより容易に得ることが
出来るようにされる。

かくして得られた混合物には、第２段階におい
て、混和し得る有機溶媒の充分な量が添加され
る。この目的のために、従来の手法による燐酸の
精製に常用される溶媒、特にアセトンを用いるこ
とが出来る。尤も、本発明はこのアセトンに限ら
れるものでは決してなく、アセトンと同様な溶解
特性を有し且つ燐酸と混和し得る溶媒であれば、
前述した公知技術の中の溶媒の何れもが使用可能
である。

使用されるべき溶媒量は、処理されるべき酸に
含まれるP₂O₅の重量の８〜10倍、即ち従来の手
法における常用割合である。該溶剤の添加後、全
体を均一にするために数分間撹拌が施され、そし
てそれから形成された沈澱物が濾過される。濾液
には、溶媒を分離、回収するために、蒸留操作が
施され、そして沈澱物が洗浄される。洗浄溶媒
は、H₃PO₄と試薬との混合物中に導入されるもの
と混合され得る。

かくして、精製された燐酸が、極めて充分な収
率で得られるものである。

弗素化合物、特にH₂SiF₆による処理は、25〜
30％のP₂O₅を有する酸、即ち濃縮前の酸に対し
て実施することが出来る利点がある。これは、他
方、その粘度のために50％のP₂O₅とすることの
出来ないMgOの高含量の酸の処理を可能にす
る。他方、或る条件の下で、僅かに有機物質を含
んだ燐酸を生成する溶媒と濃縮酸との間の反応が
避けられる。

それ故、本発明に係る精製プロセスは、不純物
を高含量で有する酸、特に粗燐酸塩から得られる
酸（従つて市場に流し得ず、商品にならない）
が、全て肥料の分野に使用され得ることを可能に
している。

同様に、かかる精製された酸の濃度を54％の
P₂O₅よりも明白に高い値とし、そして特にスー
パー燐酸（superphosphoric acids）のレベルに
到達させ得るのである。

以下に実施例を示し、本発明を更に明らかにす
るが、本発明はかかる実施例に何等限定されるも
のではない。なお、以上の本発明の具体的な説明
並びに以下の実施例において用いる百分率（％）
は何れも重量基準で示されるものである。

実施例１ 52.32％のP₂O₅を含み、また3.87％のMgO、
0.87％のFe₂O₃、1.66％のAl₂O₃及び1.26％のＦを
含む燐酸が処理された。

かかる酸の400ｇに、95％のH₂SO₄の35.6ｇと
アセトン1674ｇとが、40℃で、撹拌しつつ続いて
添加された。撹拌は更に２、３分間継続せしめら
れ、そしてそれから形成した沈澱物が濾過され、
洗浄された。

濾液に、真空下で蒸留を施し、アセトンを分離
したところ、51.62％のP₂O₅を含有し、また単に
0.8％のMgO、0.5％のFe₂O₃、0.4％のAl₂O₃及び
0.1％のＦを含むに過ぎない酸が得られた。

原料酸のP₂O₅の８％が洗浄された沈澱物中に
見い出された。その組成は以下の通りである。

P₂O₅：20.9％ Fe₂O₃：1.8％ MgO：14.5％ Al₂O₃：3.8％ SO₃：20.0％Ｆ：4.2％もとのP₂O₅の単なる８％の損失によつて、
MgOの80％、鉄及びアルミニウムを併せてその
約50％、及び弗化物の70％が除去されたことが認
められる。

それに含まれるP₂O₅を利用するために、沈澱
物は肥料として使用され得る。

実施例２ 25.6％のP₂O₅を含有し、且つ1.87％のMgO、
0.42％のFe₂O₃及び0.67％のAl₂O₃を含む燐酸400
ｇに、167ｇのH₂SiF₆（８％溶液）及び820ｇの
アセトンを、撹拌しつつ常温で続いて添加した。
撹拌が更に10分間継続され、それから濾過が行な
われた。

濾液を蒸留してアセトンを分離し、燐酸を54％
のP₂O₅に濃縮した。

かくして得られた酸は、54.3％のP₂O₅を含有す
る一方、MgO、Fe₂O₃及びAl₂O₃は単に0.4％、
0.5％及び0.2％含有されているに過ぎなかつた。

原料酸のP₂O₅の単なる４％が、洗浄された沈
澱物中に見い出された。その組成は以下の通りで
ある。

P₂O₅：9.7％ Fe₂O₃：1.0％ MgO：13.8％ Al₂O₃：3.2％Ｆ：31.7％このように、P₂O₅の約４％の損失によつて、
MgOの90％、Al₂O₃の60％及びFe₂O₃の30％より
多くのものが除去された。

同様に、かかる沈澱物は商業上利用され得るも
のである。

実施例３ 27.8％のP₂O₅と2.05％のMgOを含む燐酸に、
HF／MgOの化学量論的割合の２倍に等しい量の
弗化水素酸が、常温で、撹拌下に加えられた。そ
れから、酸重量の２倍に等しい量のアセトンがこ
の混合物に加えられた。

沈澱物を分離した後、蒸留したアセトンを除去
し、燐酸を濃縮したところ、54％のP₂O₅と0.15％
のMgOを含む酸が得られた。

Claims

【特許請求の範囲】１カチオン性不純物として高濃度のMgOを含
む燐酸の精製方法にして、第１段の工程におい
て、精製されるべき燐酸に含まれる前記カチオン
性不純物とともに有機媒体に難溶性の塩を形成し
得るアニオンを有する、硫酸、フツ化ケイ素酸及
び弗化水素酸からなる群より選ばれた強酸からな
る試薬を、除去されるべきMgOに関する該アニ
オンの化学量論的量の0.5〜２倍の割合におい
て、前記精製されるべき燐酸中に導入し、次いで
第２段の工程において、該精製されるべき燐酸に
混和し得、且つ燐酸の精製用溶剤として通常の有
機溶媒を、前記第１段の工程において得られた混
合物中に導入して、該第１段の工程で導入された
酸試薬と精製されるべき燐酸に含まれる前記カチ
オン性不純物との反応によつて形成される塩の沈
澱を惹起せしめ、それからかかる形成された沈澱
物を濾過によつて分離することにより、前記カチ
オン性不純物の取り除かれた燐酸を、更なる処
理、特に濃縮処理に付するために回収することか
らなり、且つ前記の各工程における操作を、常温
から60℃の間の温度で実施して、処理されるべき
燐酸中の高濃度のMgOによる高粘度の媒体の均
一化を図つたことを特徴とする燐酸の精製方法。２前記燐酸に混和し得る有機溶剤がアセトンで
ある特許請求の範囲第１項記載の精製方法。