NL194122C - Werkwijze voor het bereiden van alkalimetaalfosfaat. - Google Patents

Description

1 194122

Werkwijze voor het bereiden van alkalimetaalfosfaat

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bereiden van een alkalimetaalfosfaat of een waterige oplossing van alkalimetaalfosfaat, waarbij fosforzuur met een kunstmest-zuiverheidsgraad bij 5 verhoogde temperatuur in reactie wordt gebracht met een alkalimetaalchloride, onder toepassing van een molaire verhouding van fosforzuur ten opzichte van het alkalimetaal van 1:1 tot 1,3:1, waarbij het bij de reactie ontstane chloor wordt verwijderd, het verkregen reactieproduct wordt gehydrolyseerd om een waterige oplossing van alkalimetaalfosfaat te vormen, en het alkalimetaalfosfaat eventueel wordt gekristalliseerd en gewonnen uit de waterige oplossing.

10 Uit de DE-publicatie 2.437.748 is een werkwijze bekend zoals boven beschreven voor de bereiding van monokaliumfosfaat uit kaliumchloride en fosforzuur. Volgens deze bekende werkwijze worden de reagentia waarvan wordt uitgegaan, gesmolten door verwarmen bij een temperatuur beneden 300°C, bij voorkeur bij 220-250°C, waarbij gelijktijdig lucht door de smelt wordt geblazen ter verwijdering van chloride, Hydrolyse-ren van het aldus verkregen reactieproduct met water geeft monokaliumfosfaat, maar alle in het fosforzuur 15 aanwezige onzuiverheden blijven in het eindproduct achter.

Het Amerikaanse octrooischrift 4.885.148 beschrijft een werkwijze voor het bereiden van monokaliumfosfaat uit via het natte procédé verkregen fosforzuur met een P205-gehaite van 52-54% en uit kaliumchloride, waarna de reagentia waarvan wordt uitgegaan, worden gesmolten door verwarmen bij 180-280°C, waarbij vrijkomend gasvormig zoutzuur wordt verwijderd, waarna het gesmolten tussenproduct wordt 20 opgelost in water, de onoplosbare rest wordt verwijderd en tenslotte monokaliumfosfaat uit de oplossing wordt gekristalliseerd. Bij deze werkwijze wordt analoog met de werkwijze bekend uit de DE-octrooipublicatie 2.437.748 ook gebruikgemaakt van een lage procestemperatuur om de vorming van vaste polyfosfaten te voorkomen. Een nadeel van deze lage procestemperatuur van 180-180°C is dat het verwijderen van chloride onvolledig blijft of een lange reactietijd vereist, die volgens het Amerikaanse 25 octrooischrift 4.885.148 bij 265°C 8 uren bedraagt.

Naast stikstof zijn kalium en fosfor de belangrijkste voedingsmiddelen vereist door planten. Daarom worden zouten van deze elementen op ruime schaal toegepast als hulpstoffen voor kunstmest. Monokaliumfosfaat, KH2P04, is een van dergelijke kunstmeststoffen die in kassen worden toegepast. Bij het kweken in kassen is het met name van belang een geschikte dosering te verkrijgen van voedingsstoffen teneinde de 30 planten te voorzien van voedingsmiddel in hoeveelheden voldoende voor een optimale groei. Een gemeenschappelijke benadering van dit probleem is het gebruik van waterige kunstmeststoffen. In dit geval wordt kunstmest bereid als een verdunde waterige oplossing, die vervolgens wordt overgebracht via leidingen en verdeeld via mondstukken op een geregelde wijze samen met water voor irrigatiedoeleinden. Een nadeel van deze techniek is echter dat de kunstmest volledig oplosbaar moet zijn in water, omdat anders de 35 onoplosbare bestanddelen verstopping kunnen veroorzaken van mondstukken en daardoor verstoringen bij de irrigatie geven.

Monokaliumfosfaat is een kunstmest van de bovenvermelde soort, met name toegepast in kassen. Het wordt in het algemeen bereid uit kaliumhydroxide, KOH en zuiver fosforzuur, H3P04. Deze beide reagentia waarvan wordt uitgegaan zijn duur, zodat pogingen zijn gedaan met betrekking tot het gebruik van 40 kaliumchloride met een zuiverheid als van kunstmest, KCI, en fosforzuur, H3P04, als reagentia waarvan wordt uitgegaan, waarbij echter een op grote schaal toepasbare methode niet is verkregen.

Ondanks de oplosbaarheid hiervan in water, is kaliumchloride niet geschikt om te worden toegepast als direct uitgangsmateriaal voor kalium, omdat planten gevoelig reageren ten aanzien van het hierin aanwezige chloride-ion. Er zijn verschillende werkwijzen ontwikkeld om chloride te verwijderen uit een mengsel van 45 kaliumchloride en fosforzuur, maar dergelijke werkwijzen zijn of buitengewoon gecompliceerd, kostbaar of niet efficiënt.

Fosforzuur met een zuiverheid als voor kunstmest bevatte ook sulfaat, waardoor het gehalte aan voedingsmiddel van een kunstmestproduct, indien het wordt toegestaan, daalt tot het eindproduct.

De primaire doelstelling volgens de onderhavige uitvinding is het verkrijgen van een dergelijke werkwijze 50 voor de bereiding van alkalimetaalfosfaat, in het bijzonder monokaliumfosfaat en mononatriumfosfaat, in staat tot het overwinnen van de nadelen van de bekende werkwijzen, waarbij gebruik wordt gemaakt van goedkopere reagentia waarvan wordt uitgegaan en waarmee opbrengsten kunnen worden verkregen van een volledig in water oplosbaar alkalimetaalfosfaat, dat geschikt is voor de bereiding van in het bijzonder waterige kunstmeststoffen.

55 Een verdere doelstelling volgens de onderhavige uitvinding, is het verkrijgen van een werkwijze ter bereiding van alkalimetaalfosfaat met een laag gehalte aan sulfaat.

Deze doelstellingen worden bereikt volgens de onderhavige, waarvan de belangrijkste karakteristieken 194122 2 duidelijk zullen zijn uit de bijgevoegde conclusies.

Volgens de uitvinding wordt de primaire doelstelling verkregen door een werkwijze zoals in de aanhef omschreven, welke hierdoor is gekenmerkt, dat fosforzuur gedurende 15-120 minuten bij 350 tot 700°C in reactie wordt gebracht met het alkalimetaalchloride, om alkalimetaalmetafosfaat te vormen, waarna het 5 aldus verkregen vaste reactieproduct bij 60-100°C wordt gehydrolyseerd, en vervolgens het onzuiverheden bevattende onoplosbare residu uit de hydrolyse-oplossing wordt verwijderd om een zuivere, waterige oplossing van alkalimetaalfosfaat te vormen, die eventueel verder wordt gekristalliseerd om het alkalimetaal-fosfaat uit de waterige oplossing te winnen.

Volgens de uitvinding is het zodoende mogelijk fosforzuur met een zuiverheid van kunstmest en 10 kaliumchloride te verwerken tot kaliummetafosfaat, ook aangegeven als kaliumpolyfosfaat. De oplosbaarheid van dit product in water is laag, maar het kan worden gehydrolyseerd tot monokaliumfosfaat door een behandeling met heet water. Alleen de onzuiverheden blijven achter in onoplosbare vorm. Uit de waterige oplossing kan het product dan worden gekristalliseerd door indampen en/of afkoelen van de oplossing.

Een geschikt reagens waarvan kan worden uitgegaan is bijvoorbeeld fosforzuur uit het natte procédé met 15 een P205-gehalte van ongeveer 20-60%, bij voorkeur ongeveer 25-55%. Met name kan het gehalte 30% P205 of 50% P205 zijn. Het sulfaatgehalte in fosforzuur varieert met name van 2 tot 4% S04.

Het met name te noemen gehalte van het tweede reagens waarvan wordt uitgegaan, te weten kaliumchloride, is 58-60% K20 in een uitgangsmateriaal met een zuiverheid als van kunstmest.

De kwaliteit en de hoeveelheid van het bereide monokaliumfosfaat of mononatriumfosfaat kan worden 20 geregeld door het instellen van de temperatuur van de werkwijze, het behoud van de smelt en de molaire verhoudingen P/K of P/Na.

De temperatuur bij de werkwijze wordt gehouden op 350-700°C, bij voorkeur op 400-650°C. Het behoud van de smelt gebeurt tussen 15 en 120 minuten. De molaire verhouding P/K of P/Na is in het gebied van 1:1 tot 1,3:1 bij voorkeur 1,1:1 tot 1,3:1.

25 Het verwerken bij verhoogde temperatuur resulteert in een korte retentie van de metafosfaatproduct'e en het verwijderen van chloor, terwijl de reactie langzamer wordt en resulteert in minder volledig verwijderen van chloor bij lagere temperaturen, hetgeen de hoogste opbrengst geeft.

De molaire verhouding P/K of op overeenkomstige wijze de molaire verhouding P/Na wordt ingesteld ter verkrijging van het oplosbare product met een nagenoeg stoechiometrische verhouding, te weten P/K = 1 en 30 respectievelijk P/Na = 1. Om dit te bereiken moeten de molaire verhoudingen bij de reagentia waarvan wordt uitgegaan P/K > 1 of respectievelijk P/Na > 1 zijn, omdat de verhouding in het residu respectievelijk P/K > 1 of P/Na > 1 is.

Het verwijderen van chloor tijdens de warmtebehandeling van materialen in een oven is recht evenredig met de werkwijzetemperatuur en de molaire verhouding P/K of P/Na en bij lagere temperaturen ook met de 35 retentie in de oven. Bij verhoogde temperaturen die worden toegepast volgens de uitvinding is het verwijderen van chloor effectief, zelfs bij een korte retentie. Het is ook mogelijk om chloor te verwijderen uit zwak oplosbaar alkalimetaalmetafosfaat door oplossen voordat de hydrolyse plaats heeft. Anderzijds kan chloor worden verwijderd tijdens de kristallisatie van het eindproduct. Het chloridegehalte in alkalimetaalfosfaat, bereid volgens de werkwijze volgens de onderhavige uitvinding is zeer laag.

40 Naast water en chloorwaterstof bevatten de gassen die uit de reactor worden verwijderd ook fluor, silicium en zwavel (HF, SiF4, S03). Het vaste product uit de reactor dat alkalimetaalmetafosfaat bevat, wordt gemalen tot een gewenste deeltjesgrootte om de hydrolyse hiervan te versnellen.

De hydrolyse wordt bij voorkeur uitgevoerd onder toepassing van ongeveer 0,25-4-voudige hoeveelheid water met betrekking tot het alkalimetaalmetafosfaat. De temperatuur bij de hydrolyse is ongeveer 45 60-100°C, met name ongeveer 80-100°C. Verhoogde temperaturen bevorderen de hydrolyse. De duur van de hydrolyse is met name 10-120 minuten.

Het product uit de hydrolysestap wordt afgefiltreerd, waardoor het filtraat een oplossing is die alkalimetaalfosfaat bevat dat kan worden toegepast als kunstmest als zodanig, of anderzijds kan het alkalimetaalfosfaat worden gekristalliseerd uit de oplossing door indampen en/of koeien van de oplossing.

50 Het product volgens de uitvinding, dat bij voorkeur monokaliumfosfaat, KH2P04, is wordt zodoende volledig in water oplosbaar, omdat het product werd opgelost in water tijdens de hydrolyse van kaliummetafosfaat.

De vaste stoffen die worden afgestoten uit de filtratie bevatten onder meer K, P, Mg, Fe, Al, Mn, Na, Ca,

Si en andere zware metalen. De belangrijkste voedingselementen (K, P, Mg) uit dit afgescheiden materiaal, kunnen worden toegepast bij bijvoorbeeld het bereiden van kunstmeststoffen.

55 De moedervloeistof van het alkalimetaalfosfaat kan worden gerecirculeerd naar de verwarmingsstap of de hydrolysestap.

De hoeveelheid sulfaat in het eindproduct, afkomstig van het fosforzuurhoudende uitgangsmateriaal met 3 194122 een zuiverheid van kunstmest, kan op verschillende alternatieve wijzen worden verlaagd. Eerst kan sulfaat reeds direct worden verwijderd uit het fosforzuur als gips door neerslagvorming met een calciumzout. De ontwikkelde gips kan achterblijven in het fosforzuur, van waaruit het kan worden verwijderd door filtratie samen met de hydrolyseresten. Naast gips komt het sulfaat in dit geval ook voor als syngeniet 5 K2S04.CaS04.H< <inf20. Wanneer de molaire verhouding P/K of P/Na boven 1 ligt en de oplossing is zuur, kan sulfaat ook worden verwijderd door precipitatie als dubbelzout K2S04.H3P04. Geschikte calciumzouten voor de neerslagvorming zijn die zouten waarvan andere ionen achterblijven in het residu, worden verwijderd samen met de vrijkomende gassen of kunnen worden inbegrepen in het uiteindelijke waterige product. Voorbeelden hiervan zijn Ca(OH)2, CaCI2, Ca-bevattende fosfaten zoals hydroxyapatiet, CaCOg en 10 CaO.

Bij verhoogde temperaturen wordt sulfaat gebonden met het residu en verwijderd samen de gassen die vrijkomen in de reactor. Anderzijds kan sulfaat worden verwijderd voordat de hydrolyse plaats heeft door oplossen uit het alkalimetaalmetafosfaat waarvan de oplosbaarheid laag is.

Wanneer een overmaat aan fosforzuur wordt gebruikt, kan het uiteindelijke waterige product worden 15 ingesteld om de pH te corrigeren (1% oplossing, pH is 4,5) hetgeen kan gebeuren met kaliumhydroxide of bij de aanwezigheid van sulfaat, ook met calciumhydroxide, waardoor syngeniet CaS04.K2S04.H< <inf20 wordt neergeslagen. Uit een licht zure oplossing kan het verwijderen van HCI worden uitgevoerd door spuien met een gas (bijvoorbeeld lucht) of door het toepassen van een verlaagde druk.

De zouten K2S04.H3P04 en CaS04.K2S04.H< <inf20 kristalliseren vrij van chloor en kunnen worden 20 toegepast in bijvoorbeeld kunstmeststoffen. Door precipitatie van gips kunnen deze zouten, indien gewenst, worden omgezet tot dikaliumfosfaat en kaliumsulfaat volgens de volgende reacties: K2S04.H3 P04 + Ca(0H)2 -> K2HP04 + CaS04.2H20 CaS04.K2S04 h,0 + H20 -> K2S04 + CaS04.2H20

Hierna wordt de uitvinding nader toegelicht met behulp van enkele uitvoeringsvormen die als voorbeeld 25 dienen. Alle percentages (%) zijn gegeven als gew.%.

De volgende uitgangsstoffen werden gebruikt als reagentia bij het begin van de voorbeelden: fosforzuur afkomstig uit het natte procédé waarvan de analyse is: 48,3% P2Os, 4,1% S04, 0,92% Mg, 0,49% Fe, 0,29% F, 0,01% Al, 0,01% Ca, 0,02% K, 0,05% Mn, 0,2% Si02, 0,002% Na.

Van zwavel ontdaan fosforzuur geanalyseerd als: 50% P205, 0,13% S04, 0,20% Ca. Dit reagens in het 30 begin werd bereid uit het bovenvermelde fosforzuur door het verwijderen van sulfaat hieruit door neerslagvorming gips. Het reagens voor de neerslagvorming dat daarbij werd gebruikt, was calciumhydroxide. De neerslagvorming werd uitgevoerd onder toepassing van Ca/S molaire verhouding van 1,1, bij een temperatuur van 80°C en een retentietijd van 1 uur.

Kaliumchloride met een zuiverheid van kunstmest werd als volgt geanalyseerd: 59,8% K20, 47,3% Cl, 35 1,2% Na, 0,30% S04, 0,09% Mg, 0,01% Al, 0,008% Fe.

Van natriumchloride was de analyse: 39,2% Na, 60,5% Cl, 0,01% K.

Voorbeeld I

Men mengde 33,80 g fosforzuur (48,3% P205) en 15,70 g KCI (P/K is 1,15) en dit mengsel werd gedurende 40 20 minuten verwarmd bij 600°C. Na het verwijderen van de ontwikkelde gassen was de opbrengst 28,59 g kaliummetafosfaat (KP03)n, dat werd gemalen en opgelost in 100 g water gedurende 120 minuten bij 80-100°C; onoplosbare rest werd verwijderd in hoeveelheid van 11,59 g en de kristallisatie van de oplossing gaf 18,11 g KH2P04.

De productanalyse was: 45,7% P205, 31,9% KgO, 7,1% S04, 0,25% Cl.

45

Voorbeeld II

Men mengde 32,52 g fosforzuur (48,3% P2Os) en 13,42 g KCI (P/K is 1,3) en men verwarmde het mengsel gedurende 15 minuten bij 500°C.

De reactieopbrengst was 27,05 g kaliummetafosfaat (KP03)n, dat werd fijngemaakt en opgelost in 25 g 50 water gedurende 15 minuten bij 60-100°C; 10,16 g onoplosbaar residu werd verwijderd en de kristallisatie van de oplossing gaf 21,3 g eindproduct dat als volgt werd geanalyseerd: 45,5% P205, 23,8% KgO, en 0,4% Cl.

Voorbeeld III

55 Men mengde 35,49 g zwavelvrij gemaakt fosforzuur (50% P205) en 15,70 g KCI (P/K is 1,25) en verwarmde het mengsel gedurende 15 minuten bij 700°C. De reactieopbrengst was 28,79 g kaliummetafosfaat (KP03)n, dat werd gemalen en opgelost in 100 g water gedurende 120 minuten bij 80-100°C. Het onoplosbare residu 194122 4 werd in een hoeveelheid van 12,19 g verwijderd en kristallisatie van de oplossing gaf 18,51 g KH2P04 als eindproduct waardoor de analyseresultaten als volgt waren: 52,1% P205, 29,8% K20, 0,40% S04, en 0,48% Cl.

5 Voorbeeld IV

Men mengde 33,80 g fosforzuur (48,3% P205) en 12,31 g natriumchloride (P/Na is 1,15) en het mengsel werd gedurende 60 minuten verwarmd bij 500°C. De reactieopbrengst was 25,26 g natriummetafosfaat (NaP03)n dat werd fijngemaakt en opgelost in 100 g water gedurende 10 minuten bij 80-100°C. Van het onoplosbare residu werd 5,37 g verwijderd en de herkristallisatie van de oplossing gaf 24,41 g eindproduct, 10 waarbij de analyse leidde tot de volgende resultaten: product: 48,8% P205, 21,0% Na20, 5,2% S04, 0,44% Cl, residu: 68,2% P205, 3,5% Na20, 6,2% MgO, 2,9% Fe203, 2,1% Si02, 0,6% MnO, 0,3% KaO.

Voorbeeld V

15 Men mengde 31,22 g fosforzuur (48,3% P2Os) en 13,42 g kaliumchloride (P/K is 1,25) en verwarmde het mengsel gedurende 15 minuten bij 500°C. De reactie gaf 26,37 g kaliummetafosfaat (KP03)n, dat werd fijngemaakt en opgelost in 25 g water gedurende 15 minuten bij 80-100°C. Van het onoplosbare residu werd 11,39 g verwijderd en de herkristallisatie van de oplossing gaf 4,88 g eindproduct waarvan de formule volgens de analyse K2S04.H3P04 was. Wanneer een monster van 22,36 g K;,S04.H3P04, bereid op 20 dezelfde wijze als boven aangegeven, werd gemengd met 6,1 g Ca(OH)2 en 77,64 g H20 en het mengsel werd verwarmd gaf dit 22,32 g gips, CaS04.2H20 en 6,74 g mengsel van monokaliumfosfaat, KH2P04, en dikaliumfosfaat K2HP04.

Voorbeeld VI

25 Men verdunde 33,80 g fosforzuur (48,3% P205) in 47,83 g water ter verkrijging van 20% concentratie P2Os en 1,45 g hydroxyapatiet, Ca10(OH)2(PO4) 6 werd hieraan toegevoegd; daarna werd de oplossing verwarmd onder roeren gedurende 1 uur bij 80°C. Vervolgens werden het zuur en 16,29 g KCI (P/K is 1,15) gemengd en gedurende 120 minuten verwarmd bij 350°C. De reactieopbrengst was 31,17 g kaliummetafosfaat, dat werd gemalen en opgelost in 100 g water gedurende 60 minuten bij 80-100°C. Van het onoplosbare residu 30 werd 5,79 g verwijderd uit de oplossing (oplossing 1) en opnieuw opgelost zoals boven aangegeven, waarbij het gewicht van het onoplosbare residu werd verlaagd tot 4,82 g en een tweede waterige oplossing werd verkregen (oplossing 2). De oplossingen 1 en 2 werden gecombineerd en de kristallisatie hiervan gaf 12,70 g eindproduct, waarbij de analyseresultaten als volgt waren: 42,3% P2Os, 31,5% K20, 6,8% S04, en 0,28% Cl.

35 Het tot droog verdampen van de moedervloeistof voor de kristallisatie gaf 17,94 g eindproduct, waarbij de analyseresultaten als volgt waren: 41,1% P20s, 24,5% K20, 2,4% S04 en 5,3% Cl.

Voorbeeld VII

Men mengde 28,62 g fosforzuur (48,3% P205) en 13,42 g kaliumchloride (P/K is 1,14) met 2,0 g calcium-40 chloride, CaCI2.2H20, en verwarmde het mengsel gedurende 60 minuten bij 500°C. De reactie gaf 25,52 g kaliummetafosfaat (KP03)n, dat werd fijngemaakt en verdund in 100 g water gedurende 15 minuten bij 80-100°C. Men verwijderde 6,12 g onoplosbaar residu en de kristallisatie van de oplossing gaf vier fracties waarvan de eerste fractie in principe syngeniet, CaS04.K2S04.H20 bevatte. Het gewicht en het gehalte aan sulfaat van de fracties met het eindproduct zijn hierna vermeld in de volgorde van kristallisatie: 45 1. 2,20 g 17,4% S04 2. 3,87 g 1,7% S04 3. 11,02 g 2,1% S04 4. 6,74 g 2,3% S04 50

Voorbeeld VIII

Men mengde 33,80 g fosforzuur (48,3% P205) met 1,07 g Ca(OH)2 en verwarmde het mengsel gedurende 1 uur bij 80°C. Het fosforzuur en de bereide gips werden gemengd met 16,47 g kaliumchloride (P/K 1,1) en het mengsel werd gedurende 60 minuten verwarmd bij 500°C. De reactieopbrengst was 30,2 g kaliummeta-55 fosfaat (KP03)n, dat werd gemalen en opgelost in 100 g water gedurende 60 minuten bij 80-100°C. Het onoplosbare residu werd in een hoeveelheid van 16,35 g verwijderd uit de oplossing, hetgeen na kristallisatie 10,04 g eindproduct 1 gaf en door verdampen tot droog van de moedervloeistof werd 4,36 g eindproduct 5 194122 2 verkregen. Het opnieuw doen oplossen van 16,35 g van het residu op een wijze zoals beschreven in het . bovenvermelde voorbeeld, verminderde het gewicht van het oplosbare residu tot 8,11 g. Uiteindelijk werd product 3 (9,70 g) bereid uit de oplossing door kristallisatie. De producten werden als volgt geanalyseerd: 5 %P2Os %K20 %S04 %CI % F pH (1%) product 1 38,6 36,3 5,4 2,9 0,02 3,7 product 2 37,1 38,0 3,6 10,2 0,03 3,4 product 1 51,7 29,0 0,2 0,02 <0,01 4,3 10

Voorbeeld IX

Men mengde 33,80 g fosforzuur (48,3% P205) met 1,07 g Ca(OH)2 en verwarmde het mengsel gedurende 1 uur bij 80°C. Het fosforzuur en het bereide gips werden gemengd met 15,70 g kaliumchloride (P/K is 1,15) en het mengsel werd gedurende 60 minuten verwarmd bij 500°C. De opbrengst van de reactie was 29,05 g 15 kaliummetafosfaat (KP03)n, dat werd gemalen en opgelost in 100 g water gedurende 60 minuten bij 80-100°C. Uit de oplossing werd 12,77 g onoplosbaar residu verwijderd, dat door kristallisatie 8,04 g eindproduct 1 gaf en door verdampen tot droog van de moedervloeistof 10,00 g eindproduct 2. Het opnieuw doen oplossen van 12,77 g van het residu op de boven beschreven wijze in het voorbeeld, verlaagde het gewicht van het onoplosbare residu tot 7,42 g en 6,15 g van het eindproduct 3 werd uit de oplossing bereid 20 door kristallisatie. De producten werden als volgt geanalyseerd: % P205 % K20 S04% % CL % F pH (1%) product 1 42,2 34,0 12,1 0,2 <0,01 3,7 product 2 44,2 34,2 6,8 3,5 0,02 3,7 25 product 1 54,3 30,4 0,2 0,04 <0,01 4,3

Voorbeeld X

Men mengde 33,80 g fosforzuur (48,3% P205) met 1,07 g Ca(OH)2 en verwarmde het mengsel gedurende 30 1 uur bij 80°C. Het fosforzuur en de bereide gips werden gemengd met 15,10 g kaliumchloride (P/K is 1,20) en gedurende 60 minuten verwarmd bij 500°C. De reactieopbrengst was 28,47 g kaliummetafosfaat (KP03)n, dat werd gemalen en opgelost in 100 g water gedurende 60 minuten bij 80-100°C. Van het onoplosbare residu werd 14,54 g verwijderd uit de oplossing, dat door kristallisatie 5,70 g eindproduct 1 gaf en door verdampen tot droog van de moedervloeistof 7,90 g eindproduct 2. Het opnieuw doen oplossen van 35 16,40 g van het residu op de wijze zoals beschreven in het voorbeeld zoals bovenvermeld, verlaagde het gewicht van het onoplosbare residu tot 8,01 g en 8,91 g eindproduct 3 werd uit de oplossing verkregen door kristallisatie. De geanalyseerde producten waren als volgt: % P205 % K20 % S04 % Cl % F pH (1%) 40 product 1 36,1 37,1 16,1 0,66 <0,01 3,6 product 2 44,7 32,3 3,8 3,1 0,01 3,2 product 1 52,3 29,3 0,1 0,02 <0,01 4,0

45 Voorbeeld XI

Men mengde 33,80 g fosforzuur (48,3% P206) met 1,07 g Ca(OH)2 en verwarmde het mengsel gedurende 1 uur bij 80°C. Het fosforzuur en de bereide gips werden gemengd met 15,70 g kaliumchloride (P/K is 1,15) en het mengsel werd gedurende 60 minuten verwarmd bij 450°C. De reactieopbrengst was 29,59 g kaliummetafosfaat (KP03)n, dat werd gemalen en opgelost in 100 g water gedurende 60 minuten bij 50 80-100°C. Van het onoplosbare residu werd 16,40 g verwijderd op een wijze zoals boven beschreven uit de oplossing (oplossing 1) en het residu werd opnieuw opgelost waarbij oplossing 2 werd verkregen evenals 8,58 g residu dat verder werd onderworpen aan oplossen in neutraal (pH is 7) ammoniumcitraat (65°C, 1 uur). Het resultaat was 1,89 g afgestoten materiaal waarvan de analyse hieronder is aangegeven. De oplossingen 1 en 2 werden gecombineerd waardoor 21,9 g eindproduct werd verkregen waarvan de analyse 55 hieronder is aangegeven.

Claims (3)

194122 6 %P205 %K20 %S04 %CI %MgO %Fe203 %MnO %CaO %Si02 %F pH(1%) product 44,5 31,6 5,8 1,9 0,03 0,01 3,6 afgestoten 65,5 18,4 4,2 8,2 0,3 2,4 0,7 materiaal* 5 (* uit oplossing van ammoniumcitraat) Voorbeeld XII 10 Men mengde 31,22 g fosforzuur (48,3% P205) met 13,42 g kaliumchloride (P/K is 1,25) en verwarmde het mengsel gedurende 15 minuten bij 500°C. De opbrengst van de reactie was 26,72 g kaliummetafosfaat (KP03)n, dat werd gemalen en opgelost in 25 g wasvloeistof van het residu en 25,4 g moedervloeistof uit de kristallisatiestap gedurende 15 minuten bij 80-100°C. Van het onoplosbare residu (afgestoten materiaal 1) werd 11,46 g verwijderd uit de oplossing en gewassen in 25 g water, dat daarna werd overgebracht naar de 15 volgende oplossingsstap. De kristallisatie van de oplossing gaf 20,97 g eindproduct, waarna 22,94 g van de steriele moedervloeistof werd overgebracht naar de volgende oplossingsstap. Residu 1 werd gemalen en opgelost in 115 g H20 gedurende I uur bij 80-100°C, waardoor 2,43 g onoplosbaar residu (afgescheiden materiaal 2) achterbleef. Het eindproduct en de residu’s werden als volgt geanalyseerd: 20 %P205 %K20 %S04 %CI %MgO %Fea03 %AI03 %MnO product 49,8 27,3 6,0 1,3 afgestoten 68,8 23,0 1,8 5,2 1,9 0,4 0,2 materiaal 1 afgestoten 71,0 14,2 0,8 9,7 4,3 0,7 0,3 25 materiaal 1 Voorbeeld XIII Men mengde 34,07 g van sulfaat vrijgemaakt fosforzuur (50% P2Os) met 15,70 g kaliumchloride (P/K is 30 1,30) en verwarmde het mengsel gedurende 20 minuten bij 550°C. De opbrengst van de reactie bedroeg 28,36 g kaliummetafosfaat (KP03)n, dat werd gemalen en opgelost in 30 g water gedurende 60 minuten bij 80-100°C. Kristallisatie van de verkregen oplossing gaf 5,10 g eindproduct (product I) en het residu werd opgelost in 100 g water gedurende 120 minuten bij 20-25°C. Van het onoplosbare residu werd 16,15 g verwijderd uit de oplossing en herkristallisatie van de oplossing gaf 9,40 g eindproduct (product II). De 35 eindproducten werden als volgt geanalyseerd: %P2Os % KgO %S04 %CI product I 40,9 25,6 1,1 6,3 product II 44,0 26,6 0,08 0,26 40

1. Werkwijze voor het bereiden van een alkalimetaalfosfaat of een waterige oplossing van alkalimetaal-45 fosfaat, waarbij fosforzuur met een kunstmest-zuiverheidsgraad bij verhoogde temperatuur in reactie wordt gebracht met een alkalimetaalchloride, onder toepassing van een molaire verhouding van fosforzuur ten opzichte van het alkalimetaal van 1:1 tot 1,3:1, waarbij het bij de reactie ontstane chloor wordt verwijderd, het verkregen reactieproduct wordt gehydrolyseerd om een waterige oplossing van alkalimetaalfosfaat te vormen, en het alkalimetaalfosfaat eventueel wordt gekristalliseerd en gewonnen uit de waterige oplossing, 50 met het kenmerk, dat fosforzuur gedurende 15-120 minuten bij 350 tot 700°C in reactie wordt gebracht met het alkalimetaalchloride, om alkalimetaalmetafosfaat te vormen, waarna het aldus verkregen vaste reactieproduct bij 60-100°C wordt gehydrolyseerd, en vervolgens het onzuiverheden bevattende onoplosbare residu uit de hydrolyse-oplossing wordt verwijderd om een zuivere, waterige oplossing van alkalimetaalfosfaat te vormen, die eventueel verder wordt gekristalliseerd om het alkalimetaalfosfaat uit de 55 waterige oplossing terug te winnen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het fosforzuur met een zuiverheid zoals toegepast bij kunstmest met het alkalimetaalchloride in reactie wordt gebracht bij 400-650°C. ‘ 7 194122

3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het verkregen vaste reactieproduct wordt - onderworpen aan oplossen voordat de hydrolyse wordt uitgevoerd, waardoor sulfaat en chloride worden opgelost in de oplossing en het aldus verkregen vaste product met een verlaagd gehalte aan sulfaat en chloride vervolgens wordt behandeld door de hydrolyse, waardoor metallische onzuiverheden worden 5 verwijderd als een onoplosbaar residu, zodat een bijzonder zuiver eindproduct wordt verkregen.