JPS6354641B2 - - Google Patents

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JPS6354641B2
JPS6354641B2 JP57004829A JP482982A JPS6354641B2 JP S6354641 B2 JPS6354641 B2 JP S6354641B2 JP 57004829 A JP57004829 A JP 57004829A JP 482982 A JP482982 A JP 482982A JP S6354641 B2 JPS6354641 B2 JP S6354641B2
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JP
Japan
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phosphoric acid
organic matter
wet phosphoric
activated carbon
reducing
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JP57004829A
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English (en)
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JPS58125607A (ja
Inventor
Masaki Nakatani
Yoichi Hiraga
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Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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Publication date
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Priority to MX195937A priority patent/MX157896A/es
Priority to FR8300635A priority patent/FR2519960B1/fr
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/16Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
    • C01B25/18Phosphoric acid
    • C01B25/234Purification; Stabilisation; Concentration
    • C01B25/235Clarification; Stabilisation to prevent post-precipitation of dissolved impurities

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、未焼成リン鉱石を硫酸で分解するい
わゆる湿式法で製造されたリン酸液から有機物を
除去する方法に関するものである。 湿式リン酸には、原料のリン鉱石、硫酸に起因
する鉄、アルミニウム、カルシウム等の金属不純
物や硫酸、フツ素、シリカ等の陰イオン不純物が
多量に含まれている。更に通常は、リン鉱石に由
来する有機物も含まれていて、一般に茶褐色又は
黒褐色を呈している。近年、湿式リン酸を原料と
して有機溶剤を用いて精製し、工業用、医薬用、
食品添加用等の高純度リン酸を製造する技術が開
発され、一部工業化されている。しかしながら、
現在工業化されているものは極めて特殊な湿式リ
ン酸を原料としており、通常の湿式リン酸では、
ほとんど実用化されていない。この理由は、湿式
リン酸中に含まれる有機物の大半が溶剤相に抽出
され、水相と溶剤相の分離を困難にしたり、ある
いは分離速度を極端に遅くし、更に抽出器内で有
機物固体が析出し操作を不能あるいは著しく困難
とし、得られる製品が有機物で汚染されてしまう
等の問題が解決されていないからである。このた
め効果的且つ経済的な有機物の除去法の開発が望
まれてきた。 有機物の除去に対しては、活性炭、脱色樹脂等
による吸着法、酸化剤による分解法、溶剤を用い
た抽出法等多くの方法が提案されてきているが、
上記の問題を解決するには至つていない。その理
由は湿式リン酸中に多量含まれる無色の有機物に
起因している。即ち、これらの方法は無色の有機
物除去には、非常に効果が小さく、したがつて上
記の有機物に起因する問題をほとんど解決するこ
とができないためである。そこで、無色の有機物
を除くことを目的とした方法が特公昭55−16092、
特公昭55−16093各号公報、米国特許第4044108号
明細書等で提案された。 これらの方法はいずれも高温下で酸化剤を用い
て有機物を分解する点で一致している。しかし、
湿式リン酸を酸化剤存在下で高温処理するため、
装置材料が高価となること、分解生成物として、
NOx,ClO,ClO2等の有毒ガスを発生するなど、
操作、取扱いに細心の注意を要するなどの問題を
有し、未だ実用化されていない。 本発明者らは、前述した無色の有機物を他に比
べ、非常に多量含有する未焼成フロリダリン鉱石
を原料とした湿式リン酸から有機物のすべてを経
済的にかつ、工業的に優位な方法で除去すべく検
討を重ねた結果、湿式リン酸を還元物質の存在下
で活性炭で処理することによつて、これまで活性
炭では吸着除去できなかつた無色の有機物を容易
に吸着できること、及び単位活性炭当りの有機物
吸着量が飛躍的に向上することを見出して本発明
を完成させた。 本発明の目的は、未焼成フロリダリン鉱石を原
料とした湿式リン酸に含有されるすべての有機物
を完全に、かつ、容易に除く方法を提供すること
である。そして、本発明の目的は、上記湿式リン
酸を以下に示す特定の還元物質と接触させたの
ち、さらに活性炭と接触させる方法により達成す
ることができる。 以下本発明の方法を更に詳細に説明する。 本発明の特徴がいかなる効果を示すか以下の説
明で明らかとなろう。活性炭の能力は一般に次式
で示される吸着容量で表わされる。 吸着容量=吸着された有機物量/活性炭量 図1に湿式リン酸中の有機物濃度と吸着容量の
関係を示す。図中、「本発明の方法」および「従
来法」とは、それぞれ活性炭の添加量を0.06〜
10.0部の間で変化させ、他の条件は後述の実施例
1および比較例1と同一にした場合のものであ
る。図から明らかなように還元物質存在下では、
活性炭吸着量は、還元物質のない場合に比較して
飛躍的に増加している。又、還元物質のない時で
は、湿式リン酸中の有機物濃度が炭素として1100
mg/で活性炭の吸着容量がほとんどなくなり、
この濃度以下に有機物濃度を下げることができな
くなるのに対し、還元物質存在下では湿式リン酸
中に有機物が実質的にない状態まで十分除去する
ことができることも明らかである。 このように還元物質の存在によつて活性炭の有
機物吸着量が飛躍的に向上する理由は、詳細には
不明な点も多いが、湿式リン酸中の有機物が還元
作用によつて、化学的に変化し活性炭に極めて吸
着しやすい構造に変化したためと考えられる。 しかし、還元力が高すぎる還元物質は、湿式リ
ン酸中で分解され水素を発生してその作用が低下
する。本発明に使用する還元物質は、このような
分解を受けないものの範囲で、還元力が充分に高
いものでなければならない。このようなものとし
て、鉄および錫の金属類、次亜リン酸およびそれ
らの塩(ナトリウム、カリウム、カルシウム、マ
グネシウム、バリウム等の塩);ならびにヒドラ
ジンおよびその塩(硫酸塩、塩酸塩等)からなる
もののうちの1種以上を挙げることができる。た
だし、カルシウム塩、バリウム塩等も使用できる
が、これらは湿式リン酸中の不純物と結合して沈
殿物を生成し、活性炭の細孔を被覆、閉塞するの
で沈殿物を予め除去した后に活性炭と接触させる
必要がある。 経済性、取り扱い易さおよび入手し易さ等を考
慮したとき特に好ましい還元物質としては鉄、例
えば鉄粉、還元鉄等の鉄金属および錫粉末、次亜
リン酸、ヒドラジン等であり、これらを単独ある
いは混合して用いる。還元物質の使用量は湿式リ
ン酸中に含有される有機物量により多少変動する
が、通常還元当量で0.05eq/湿式リン酸以上で
あればよく、効果をより確実にするには0.1eq/
湿式リン酸以上あればよい。 還元物質を存在させる方法には、限定はなく、
通常は湿式リン酸に還元物質を添加反応させたの
ち、活性炭を接触させればよい。使用する還元物
質によつては、多少反応時に加温する方が好まし
い場合もある。例えば、鉄およびヒドラジンでは
反応は室温、1時間で十分であり、錫、次亜リン
酸では70℃、2時間程度を必要とする。 又、本発明では対象の湿式リン酸が未焼成フロ
リダ鉱石を原料とした湿式リン酸に限定されてい
ることも特徴である。即ち、未焼成モロツコ鉱石
から製造された湿式リン酸に本発明の方法を適用
するのは意味がない。鉄等の還元物質を使用せず
に、活性炭を使用するだけで有機物が充分除去さ
れるからであり、本発明を適用すると、活性炭の
みによるよりも有機物の除去効果が劣る場合さえ
ある(後述の比較例3,4)。この理由はフロリ
ダ鉱石とモロツコ鉱石では、含有する有機物の組
成、構造がまつたく異つているためと考えられ
る。 本発明は未焼成フロリダ鉱石を原料としたもの
であれば、フイルター・アシツドだけでなく、濃
縮酸や脱フツ素、脱硫酸等の処理を受けたリン酸
液などあらゆる粗リン酸に適用することができる
ばかりでなく、抽出精製して得られた抽出リン酸
にも適用することができる。 本発明の方法によれば、通常炭素として3000〜
4000ppm含まれる有機物が焼成鉱石から得られる
湿式リン酸と同じく炭素として100ppm以下にま
で低下するので、一般的な精製プロセスで何の支
障もなく高純度リン酸を製造することができる。 本発明に使用する活性炭および使用方法には、
まつたく限定はなく、市販の粉状炭、破砕炭、粒
状炭等を使用することができ、接触方法もバツチ
法、連続法を適宜選択することができる。 以上、本発明の方法は、 (1) 操作を常温付近で実施することができ、特別
な装置も必要としないため、省エネルギーで、
極めて経済的な方法であり、 (2) 腐蝕性ガス、毒性ガスの発生もなく安全で、 (3) 活性炭の吸着という極めて一般的な完成され
た手法であるため生産効率も高く、 (4) 未焼成フロリダリン鉱石を原料とした最も一
般的な湿式法リン酸に適用することができか
つ、一般的な精製方法で何の支障もなく高純度
リン酸を製造することができる 等、極めて工業的に優れた方法である。 以下、具体例をもつて説明する。 各例中の「%」および「部」は、重量基準で表
示したものである。有機物含有量は、炭素として
のものである。 実施例1および比較例1,2 未焼成フロリダリン鉱石を硫酸分解して得た濃
縮湿式リン酸の組成は以下の通りである。 P2O5 54.3% SO4 4.5 Fe 1.2 有機物 3200ppm 上記湿式リン酸の100部をとり撹拌機付反応器
に入れ、還元物質として鉄粉(Eo=−0.44V)を
1.0部添加し、20℃で1時間撹拌反応させた。反
応后、粉末活性炭(大平化学産業(株)製)を6.0部
加え、40℃で3時間撹拌した。得られたスラリー
液を過し、液の有機物含有量を測定した結果
を表1に示す。又、上記湿式リン酸に対して還元
物質の添加を省いた以外は全て実施例1と同一条
件で実施した結果を比較例1として、活性炭の添
加を省いた以外は全て実施例1と同一条件で実験
した結果を比較例2として表1に示す。
【表】 比較例 3,4 下記組成を有する未焼成モロツコリン鉱石を原
料 P2O5 47.6% SO4 2.5 Fe 0.2 有機物 350ppm とした湿式リン酸100部に添加する活性炭量を0,
25部と変えた以外全て実施例1と同様にした場合
と、還元物質の添加をしなかつた場合のリン酸中
の有機物濃度はそれぞれ115,48ppmとなり、還
元物質によつて活性炭の効果が減少した。 実施例 2,3,4 実施例1で用いた湿式リン酸に苛性ソーダ及び
リン鉱石を添加反応させ、生成した沈殿物を除去
したリン酸液は、以下の組成をもつ。 P2O5 50.5% SO4 0.12 Si 0.05 Fe 1.10 有機物 2680ppm 上記湿式リン酸の100部に対して還元物質とし
て、ヒドラジン(Eo=1.42V)、錫粉末(Eo=
0.14V)および次亜リン酸(Eo=−0.50V)をそ
れぞれ1.2部添加し、70℃で2時間反応させた以
外は全て実施例1と同様に行つた。 結果はそれぞれ108,113,97ppmとなつた。 比較例 5 還元物質として、二酸化マンガン(Eo=
1.69V)を用いた以外は全て、実施例2と同様に
処理した時の湿式リン酸中の有機物含量は
1020ppmであつた。 実施例 5 未焼成フロリダリン鉱石を原料とした、P2O5
34.8%、SO4 2.0%、Fe 0.7%、有機物1860ppm
の組成をもつ湿式リン酸100部に還元鉄1.0部を加
え、20℃で1時間撹拌反応させた后、粒状活性炭
(カルゴン社製、商品名CAL)を充填した内径20
mm、高さ800mmのジヤケツト付ガラス塔で40℃に
保持したカラムに空間速度0.1Hr-1で通液した。 塔底より回収された湿式リン酸中の有機物含量
は24ppmであつた。
【図面の簡単な説明】
図1は湿式リン酸中の有機物の吸着平衝曲線で
あり、従来法と本発明の方法を示したものであ
る。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 未焼成フロリダリン鉱石を硫酸で分解して得
    た湿式リン酸を、鉄、錫;次亜リン酸およびその
    塩;ならびにヒドラジンおよびその塩からなる還
    元物質のうちの1種以上と接触させたのち、さら
    に活性炭と接触させることを特徴とする上記湿式
    リン酸から有機物を除く方法。 2 湿式リン酸と、これ1あたり還元当量で
    0.05eq以上の還元物質とを接触させる特許請求の
    範囲第1項記載の方法。
JP57004829A 1982-01-18 1982-01-18 湿式リン酸から有機物を除く方法 Granted JPS58125607A (ja)

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