NL7909057A - Wet-process phosphoric acid prodn. - with calcium sulphate recovery as hemi:hydrate via di:hydrate - Google Patents
Wet-process phosphoric acid prodn. - with calcium sulphate recovery as hemi:hydrate via di:hydrate Download PDFInfo
- Publication number
- NL7909057A NL7909057A NL7909057A NL7909057A NL7909057A NL 7909057 A NL7909057 A NL 7909057A NL 7909057 A NL7909057 A NL 7909057A NL 7909057 A NL7909057 A NL 7909057A NL 7909057 A NL7909057 A NL 7909057A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- hemihydrate
- dihydrate
- phosphoric acid
- calcium sulfate
- hydrate
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
- C01B25/18—Phosphoric acid
- C01B25/22—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process
- C01B25/222—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process with sulfuric acid, a mixture of acids mainly consisting of sulfuric acid or a mixture of compounds forming it in situ, e.g. a mixture of sulfur dioxide, water and oxygen
- C01B25/228—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process with sulfuric acid, a mixture of acids mainly consisting of sulfuric acid or a mixture of compounds forming it in situ, e.g. a mixture of sulfur dioxide, water and oxygen one form of calcium sulfate being formed and then converted to another form
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
- C01B25/18—Phosphoric acid
- C01B25/22—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process
- C01B25/222—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process with sulfuric acid, a mixture of acids mainly consisting of sulfuric acid or a mixture of compounds forming it in situ, e.g. a mixture of sulfur dioxide, water and oxygen
- C01B25/228—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process with sulfuric acid, a mixture of acids mainly consisting of sulfuric acid or a mixture of compounds forming it in situ, e.g. a mixture of sulfur dioxide, water and oxygen one form of calcium sulfate being formed and then converted to another form
- C01B25/229—Hemihydrate-dihydrate process
- C01B25/2295—Hemihydrate-dihydrate process the conversion being performed in one or more vessels different from those used for reaction after separation of phosphoric acid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/46—Sulfates
- C01F11/466—Conversion of one form of calcium sulfate to another
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
Description
• * 3144• * 3144
Aanvraagster: Unie van Kunstmestfabrieken BV te Utrecht Uitvinder: Dr. Arnoud WALLER te Rotterdam WERKWIJZE VOOR DE BEREIDING VAN FOSFORZUUR EN CALCIUMSUL-Applicant: Unie van Kunstmestfabrieken BV in Utrecht Inventor: Dr. ir. Arnoud WALLER in Rotterdam METHOD FOR THE PREPARATION OF PHOSPHORIC ACID AND CALCIUM SUL-
FAATHEMIHYDRAATFAATHEMIHYDRATE
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor de bereiding van fosforzuur en calcium-sulfaathemihydraat.The invention relates to a process for the preparation of phosphoric acid and calcium sulfate hemihydrate.
Bij de bereiding van fosforzuur langs de zg.In the preparation of phosphoric acid along the so-called.
5 natte weg door een natuurlijk fosfaat of een mengsel van natuurlijke fosfaten met 'zwavelzuur of een mengsel van zwavelzuur en fosforzuur tot reactie te brengen worden de in het fosfaat aanwezige calciumverbindingen omgezet in calciumsulfaat dat in de vorm van kristallen neerslaat en 10 uit het reactiemengsel kan worden afgescheiden. Afhankelijk van de toegepaste werkwijze wordt een meer of minder geconcentreerd fosforzuur verkregen en komt het calciumsulfaat als calciumsulfaatdihydraat of -hemihydraat ter beschikking. Beide kristalvormen bevatten in het rooster 15 opgenomen verontreinigingen in de vorm van HPO4 -ionen welke dienen te worden verwijderd om de P205~verliezen te beperken.Wet road by reacting a natural phosphate or a mixture of natural phosphates with sulfuric acid or a mixture of sulfuric acid and phosphoric acid, the calcium compounds present in the phosphate are converted into calcium sulfate which precipitates in the form of crystals and can be removed from the reaction mixture. be separated. Depending on the method used, a more or less concentrated phosphoric acid is obtained and the calcium sulfate becomes available as calcium sulfate dihydrate or hemihydrate. Both crystal forms contain impurities in the grid 15 in the form of HPO4 ions which must be removed to limit the P205 losses.
De toenemende produktie van fosforzuur uit natuurlijke fosfaten brengt een overeenkomstig grotere pro-20 duktie van calciumsulfaat mee. Een probleem hierbij isr dat dit calciumsulfaat slechts voor een beperkt deel tot andere produkten kan worden verwerkt en het resterende deel als afvalprodukt moet worden afgevoerd. De mogelijkheden voor dit laatste worden als gevolg van steeds zwaarder wordende 25 milieu-eisen meer en meer beperkt, zodat naar nieuwe toepassingen en grotere afzetmogelijkheden moet worden gezocht. In dit opzicht biedt calciumsulfaat in de hemi-hydraatvorm meer mogelijkheden, o.a. voor de verwerking tot bouwelementen, dan in de dihydraatvorm. Voor dergelijke 30 toepassing is het echter noodzakelijk, dat het hemihydraat een zo gering mogelijke hoeveelheid HP04“-ionen en andere verontreinigingen bevat.The increasing production of phosphoric acid from natural phosphates involves a correspondingly higher production of calcium sulfate. A problem here is that this calcium sulphate can only be processed to a limited extent to other products and that the remainder must be disposed of as waste product. The possibilities for the latter are increasingly limited as a result of increasingly strict environmental requirements, so that new applications and larger sales opportunities must be sought. In this respect, calcium sulfate in the hemi-hydrate form offers more possibilities, for example for processing into building elements, than in the dihydrate form. For such application, however, it is necessary that the hemihydrate contain as little amount of HPO4 ions and other impurities as possible.
Het is bekend, dat men dit slechts kan bereiken door herkristallisatie van het hemihydraat in bijvoorbeeld 35 dihydraat of omgekeerd. Hierbij gaan de oorspronkelijke kristallen in oplossing en komen de HPO4 -ionen vrij. Bij herkristallisatie blijven zij in het kristallisatiemilieu achter. Dit milieu wordt gerecirculeerd, zodat het aldus teruggewonnen P2O5 uiteindelijk in het produktzuur 40 ' terechtkomt.It is known that this can only be achieved by recrystallization of the hemihydrate in, for example, dihydrate or vice versa. The original crystals dissolve and the HPO4 ions are released. When recrystallized, they remain in the crystallization medium. This medium is recycled so that the P2O5 thus recovered eventually ends up in the product acid 40 '.
Een werkwijze waarbij tijdens de ontsluiting en omzetting van natuurlijk fosfaat het calciumsulfaat als hemihydraat wordt verkregen dat vervolgens wordt omgekristalliseerd in dihydraat is bijvoorbeeld beschreven 45 in het NL-IS 6612150. Weliswaar wordt met deze werkwijze geconcentreerd fosforzuur dat weinig zwavelzuur bevat verkregen, doch als bijprodukt verkrijgt men dihydraat waarvoor de toepassingsmogelijkheden beperkt zijn. Boven- 7909057 * 4 2 dien moeten bij deze werkwijze bijzondere maatregelen worden genomen om te voorkomen; dat bij het filtreren en wassen het hemihydraat door te snélle afkoeling in een stijve dihydraatkoek overgaat en voorts het P2O5 dat hierbij terug-5 keert in het kristalrooster niet meer kan worden teruggewonnen.A method in which during the digestion and conversion of natural phosphate the calcium sulphate is obtained as hemihydrate, which is subsequently recrystallized in dihydrate, is described, for example, in NL-IS 6612150. dihydrate for which the applications are limited is obtained. In addition, special measures must be taken in this method to prevent; that during filtration and washing, the hemihydrate changes into a rigid dihydrate cake by rapid cooling, and furthermore the P2O5 which hereby returns in the crystal lattice can no longer be recovered.
In het NL-IS 6609093 wordt een werkwijze beschreven waarbij men de ontsluiting van fosfaat met zwavelzuur onder zodanige omstandigheden van temperatuur en con-10 centratie uitvoert, dat het calciumsulfaat in de dihydraat-vorm neerslaat en dit dihydraat wordt herkristalliseerd tot hemihydraat. Het met deze werkwijze verkregen produktzuur heeft echter een betrekkelijk laag P205-gehalte, zodat voor bepaalde toepassingen een afzonderlijke concentratiestap 15 noodzakelijk is.NL-IS 6609093 describes a method in which the digestion of phosphate with sulfuric acid is carried out under such conditions of temperature and concentration that the calcium sulfate precipitates in the dihydrate form and this dihydrate is recrystallized into hemihydrate. However, the product acid obtained by this process has a relatively low P2 O5 content, so that a separate concentration step is necessary for certain applications.
De uitvinding voorziet nu in een werkwijze door .toepassing waarvan zowel een geconcentreerd fosfor zuur als een goed filtreerbaar, zeer weinig HPO4 -ionen bevattend hemihydraat kunnen worden bereid. Hiertoe wordt bij de 20 ontsluiting van het natuurlijk fosfaat het calciumsulfaat als hemihydraat neergeslagen, dit hemihydraat wordt op een eenvoudige wijze herkristalliseerd tot dihydraat en het aldus verkregen dihydraat wordt op op zichzelf bekende wijze omgezet in hemihydraat.The invention now provides a process by the use of which both a concentrated phosphoric acid and a highly filterable hemihydrate containing very few HPO4 ions can be prepared. For this purpose the calcium sulphate is precipitated as hemihydrate in the digestion of the natural phosphate, this hemihydrate is recrystallized in a simple manner into dihydrate and the dihydrate thus obtained is converted into hemihydrate in a manner known per se.
25 De uitvinding heeft derhalve betrekking op een werkwijze voor de bereiding van fosforzuur en calcium-sulfaatheraihydraat waarbij door reactie van natuurlijk fosfaat, met zwavelzuur en eventueel fosforzuur verkregen calciumsulfaatdihydraat in een milieu met geschikte P2O5-30 en H2S04-concentraties bij geschikte temperatuur wordt herkristalliseerd tot calciumsulfaathemihydraat welke hierdoor gekenmerkt is, dat men de reactie van het natuurlijk fosfaat met zwavelzuur zodanig uitvoert, dat het calciumsulfaat als hemihydraat neerslaat, het hemihydraat van het 35 fosforzuur scheidt en wast en daarna het vrije vocht hieruit verwijdert, waarbij de samenstelling en de hoeveelheid van de wasvloeistof en de temperatuur zodanig zijn, dat hierbij in hoofdzaak geen herkristallisatie van het hemihydraat plaatsvindt, terwijl verbindingen die de 40 omzetting van hemihydraat in dihydraat zouden vertragen door ontleding en/of oplossing worden verwijderd, vervolgens het hemihydraat door direkte koeling herkristalli-seert tot dihydraat en dit dihydraat volgens een op zichzelf bekende wijze herkristalliseert tot hemihydraat.The invention therefore relates to a process for the preparation of phosphoric acid and calcium sulphate heraihydrate in which crystallization of calcium sulphate dihydrate obtained by reaction of natural phosphate, with sulfuric acid and optionally phosphoric acid in an environment with suitable P2O5-30 and H2 SO4 concentrations at suitable temperature is recrystallized. calcium sulfate hemihydrate, which is characterized in that the reaction of the natural phosphate with sulfuric acid is carried out in such a way that the calcium sulfate precipitates as hemihydrate, separates and washes the hemihydrate from the phosphoric acid and then removes the free moisture therefrom, the composition and the amount of the washing liquid and temperature are such that substantially no recrystallization of the hemihydrate takes place, while compounds which would delay the conversion of hemihydrate to dihydrate are removed by decomposition and / or solution, then the hemihydrate by direct cooling recrystallizes into dihydrate and recrystallizes this dihydrate into hemihydrate in a manner known per se.
45 Voor de herkristallisatie van hemihydraat in dihydraat is een zwak zuur milieu noodzakelijk.45 A weakly acidic environment is necessary for the recrystallization of hemihydrate into dihydrate.
Dit kan volgens de uitvinding op eenvoudige wijze worden verkregen door de omstandigheden bij de ontsluiting van het ♦ fosfaat met zwavelzuur zodanig te kiezen, dat het calcium-50 sulfaat neerslaat in de vorm van hemihydraatroosjes of -sterretjes. Dergelijke kristallen zijn zeer goed filtreer-baar, doch slecht uitwasbaar. Bij het uitwissen en verwijderen van vrij vocht blijft dus een geringe hoeveelheid zuur achter die onder geschikte condities voldoende is om 55 de hemihydraatroosjes of -sterretjes tijdens het koelen spontaan te doen overgaan in dihydraatroosjes of 7909057 • « 3 -sterretjes. Het is hierbij niet nodig het hemihydraat te mengen met een zwak zure oplossing en het mengsel in een afzonderlijke kristallisator te leiden. De kristallisatie verloopt zonder de aanwezigheid van een continue 5 vloeistoffase. De beoogde roos- of stervorm wordt bereikt door bij de ontsluiting van het fosfaat met zwavelzuur de concentratie aan Ca++- en SO4 -ionen in het reactiemengsel op tenminste achtmaal de verzadigingsconcentratie en de temperatur boven 70 °C, bij voorkeur tussen 90 en 120 °C te 10 houden.According to the invention this can be obtained in a simple manner by choosing the conditions in the digestion of the phosphate with sulfuric acid such that the calcium-50 sulphate precipitates in the form of hemihydrate florets or stars. Such crystals are highly filterable, but poorly washable. Thus, when erasing and removing free moisture, a small amount of acid remains, which under suitable conditions is sufficient to cause the hemihydrate roses or stars to spontaneously transition into dihydrate roses or 7909057 • 3 stars during cooling. It is not necessary to mix the hemihydrate with a weakly acidic solution and to pass the mixture into a separate crystallizer. The crystallization proceeds without the presence of a continuous liquid phase. The intended rose or star shape is achieved by, upon digestion of the phosphate with sulfuric acid, the concentration of Ca ++ and SO4 ions in the reaction mixture at at least eight times the saturation concentration and the temperature above 70 ° C, preferably between 90 and 120 ° C to keep 10.
De koeling van het van vrij vocht bevrijde hemihydraat geschiedt bij voorkeur door middel van lucht, maar ook andere gassen kunnen worden toegepast. Voorts kan de koeling worden bewerkstelligd door afzuiging van aanhangend 15 vocht. Het voordeligst wordt de lucht door de kristalmassa geleid, die dan bij voorkèur los is uitgespreid tot een laag met een dikte van ten hoogste 5 cm. Door te voorkomen dat deze laag wordt gebroken of gekneusd en bij het wassen door op zichzelf bekende maatregelen te vermijden, dat 20 dihydraatgips uitkristalliseert kan worden bereikt, dat de kristallen hun roos- of stervorm zoveel mogelijk behouden en de laag niet dichtslaat. Een zeer eenvoudige werkwijze wordt verkregen door het reactiemengsel als zodanig of het hieruit afgescheiden natte hemihydraat aan een bandfilter 25 toe te voeren waarop het achtereenvolgens door een waszone, een vloeistofverwijderingszone en een koelzone wordt geleid.The hemihydrate, which is free from free moisture, is cooled by means of air, but other gases can also be used. Furthermore, the cooling can be effected by suction of adhering moisture. Most advantageously, the air is passed through the crystal mass, which is then preferably spread loosely into a layer with a thickness of at most 5 cm. By preventing this layer from being crushed or bruised and by washing, by measures known per se, avoiding crystallization of dihydrate gypsum, it is possible to ensure that the crystals retain their rose or star shape as much as possible and that the layer does not close. A very simple method is obtained by feeding the reaction mixture as such or the wet hemihydrate separated therefrom to a belt filter 25 on which it is successively passed through a washing zone, a liquid removal zone and a cooling zone.
Een ander voordeel van kristallisatie en herkristallisatie van roos- of stervormige kristallén is 30 hierin gelegen, dat de herkristallisatie aanmerkelijk sneller verloopt dan in het geval dat men in de reactor korte balkjes laat ontstaan.Another advantage of crystallization and recrystallization of rose- or star-shaped crystals is that the recrystallization proceeds considerably faster than if short bars are formed in the reactor.
In de bijgevoegde figuur is schematisch een uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding weerge— 35 geven.The attached figure schematically shows an embodiment of the method according to the invention.
Via 1 wordt ruw fosfaaterts toegevoerd aan oplostank 2. Door leiding 3 wordt hierin voldoende fosfor-zuur uit een of meer verdere trappen van het proces geleid.Raw phosphate ore is supplied via 1 to dissolving tank 2. Sufficient phosphoric acid from one or more further stages of the process is passed through line 3 herein.
Men kan de voor het oplossen en ontsluiten van het fosfaat 40 benodigde hoeveelheid fosforzuur ook gedeeltelijk aan oplostank 2 en gedeeltelijk aan reactor 12 toevoeren, doch bij de hier beschreven uitvoeringsvorm wordt een zodanige hoeveelheid fosforzuur in oplostank 2 geleid, dat hierin, afgezien van een onoplosbare rest, alle fosfaat oplost en 45 alle in het fosfaaterts aanwezige carbonaten ontleden. In dit geval is het niet nodig het fosfaat eerst te malen.The amount of phosphoric acid required for dissolving and digesting the phosphate 40 can also be fed partly to dissolving tank 2 and partly to reactor 12, but in the embodiment described here such an amount of phosphoric acid is introduced into dissolving tank 2 that, apart from an insoluble rest, all phosphate dissolves and 45 decomposes all carbonates present in the phosphate rock. In this case it is not necessary to grind the phosphate first.
Een ander voordeel is, dat op de plaats verderop waar de fluorgassen uitwijken geen CO2 meer aanwezig is die * tot hinderlijke nevelvorming kan leiden. Hiertoe wordt de 50 bij het oplossen vrijkomende CO2 via 4 afgevoerd. De onoplosbare rest bezinkt en wordt via leiding 5 naar bezinktank 16. gevoerd of af gevoerd. De overblijvende oplossing, die in hoofdzaak uit monocalciumfosfaat en fosforzuur bestaat, wordt via 6 overgebracht naar precipitator 55 7 waaraan voorts via 8 bariumzouten en sulfiden, bijvoor beeld BaCl2 en FeS, en via 9 een zwavelzuur bevattende 7909057 4 stroom die is verkregen in een verdere trap van het proces worden toegevoerd. In het tfuwe fosfaat aanwezige radium en strontium worden, evenals barium en calcium, in precipitator 7 in de vorm van sulfaten neergeslagen, het cadmium als 5 cadmiumsulfide. Van de Ca++-ionen wordt langs deze weg ten hoogste 10 gew.-% verwijderd met het oog op de gewenste Ca+-ionenconcentratie bij de hemihydraatvorming. Het verkregen mengsel stroomt naar een batterij discontinu werkende filters 10 waarin de vaste stof wordt 10 afgescheiden, zodat een helder filtraat wordt verkregen.Another advantage is that CO2 is no longer present at the location where the fluorine gases divert, which can lead to annoying mist formation. For this purpose, the 50 CO2 released during the dissolution is removed via 4. The insoluble residue settles and is fed via line 5 to settling tank 16. or discharged. The residual solution, which mainly consists of monocalcium phosphate and phosphoric acid, is transferred via 6 to precipitator 55 7 which is further supplied via 8 barium salts and sulfides, for example BaCl2 and FeS, and via 9 a sulfuric acid-containing 7909057 4 stream which is obtained in a further at the stage of the process. Radium and strontium present in the pure phosphate, like barium and calcium, are precipitated in the form of sulphates in precipitator 7, the cadmium as cadmium sulphide. Up to 10% by weight of the Ca ++ ions is removed in this way in view of the desired Ca + ion concentration in the hemihydrate formation. The resulting mixture flows to a battery of discontinuously operating filters 10 in which the solid is separated so that a clear filtrate is obtained.
Dit filtraat dat dus geen of nagenoeg geen verontreinigingen meer bevat, wordt via 11 naar reactor 12 geleid waaraan tevens via 13 en 14 een mengsel van fosforzuur en zwavelzuur waarin entmateriaal voor de vorming van hemi-15 hydraatkristallen aanwezig is respectievelijk S1O2 in oplosbare vorm worden toegevoerd. Indien het ruwe fosfaat voldoende Si bevat om het fluor te verwijderen kan de suppletie van S1O2 uiteraard achterwege blijven. Het fosforzuur-zwavelzuurmengsel is hier afkomstig uit dezelfde 2Q processtap als de aan precipitator 7 toegevoerde zwavelzuur bevattende stroom. Het is echter ook mogelijk met een mengsel uit een andere processtap of met uitsluitend zwavelzuur te werken. Men dient er dan voor te zorgen, dat aan de reactor voldoende entmateriaal wordt toegevoerd.This filtrate, which thus contains little or no impurities, is led via 11 to reactor 12, to which also via 13 and 14 a mixture of phosphoric acid and sulfuric acid in which inoculum for the formation of hemi-hydrate crystals is present or S1O2 in soluble form is supplied. . If the crude phosphate contains enough Si to remove the fluorine, the supplementation of S1O2 can of course be omitted. The phosphoric acid-sulfuric acid mixture here comes from the same process step as the sulfuric acid-containing stream fed to precipitator 7. However, it is also possible to work with a mixture from another process step or with only sulfuric acid. Care must then be taken to ensure that sufficient inoculum is supplied to the reactor.
25 Het S1O2 wordt toegevoegd om het in het ruw fos faat aanwezige fluor te verwijderen. Het maakt hierbij verschil of het ruw fosfaat een relatief laag of een relatief hoog Al2C>3-gehalte heeft. In het eerste geval, bijvoorbeeld bij 0,5-0,6 gew.-% AI2O3 in het ruw fosfaat wordt 30 bij voorkeur door toevoegen van een overmaat S1O2 het fluor kwantitatief als gasvormig S1P4 verwijderd. Bevat het ruw fosfaat relatief veel AI2Q3, bijvoorbeeld 1-5 gew.-%, dan kiest men bij voorkeur een andere weg om het fluor te verwijderen, namelijk door ajusteren van de hoeveelheden Ca, 35 Al, SO4, F, zeldzame aarden en/of Si, zodat via de vorming van chukhroviet wordt vermeden, dat alle Al in het fosfor-zuurprodukt terechtkomt en voorts wordt bereikt, dat het fluor wordt afgevoerd. De ajustering geschiedt door via 14 aan reactor 12 de vereiste elementen toe te voeren. Beide 40 werkwijzen voor de verwijdering van fluor zijn op zichzelf bekend.The S1O2 is added to remove the fluorine contained in the raw phosphate. It makes a difference here whether the raw phosphate has a relatively low or a relatively high Al2C> 3 content. In the first case, for example at 0.5-0.6 wt.% AI2O3 in the raw phosphate, the fluorine is preferably removed quantitatively as gaseous S1P4 by adding an excess of S1O2. If the crude phosphate contains a relatively large amount of Al2Q3, for instance 1-5 wt.%, It is preferable to choose another way to remove the fluorine, namely by adjusting the amounts of Ca, 35 Al, SO4, F, rare earths and / or Si, so that through the formation of chukhrovite, it is prevented that all Al enters the phosphoric acid product and that the fluorine is further removed. The adjustment is effected by supplying the required elements via reactor 14 to 14. Both 40 methods of fluorine removal are known per se.
In reactor 12 worden de temperatuur en de concentratie aan Ca++- en SO4 -ionen zodanig ingesteld en tevens een zodanige oververzadiging aan opgelost calcium-45 sulfaat gehandhaafd, dat zich uit het door reactie van het zwavelzuur met het monocalciumfosfaat gevormde calciumsulfaat roos- of stervormige hemihydraatkristallen vormen op de deeltjes van het entmateriaal dat via 13 is toegevoerd. Goede resultaten worden hierbij verkregen 50 indien de concentratie van Ca++- en SO4 -ionen tenminste achtmaal de verzadigingsconcentratie is en de temperatuur op een waarde tussen 90 en 120° wordt gehouden. De temperatuur dient in het algemeen niet onder 70 °C te liggen.In reactor 12, the temperature and the concentration of Ca ++ and SO4 ions are adjusted and the supersaturation of dissolved calcium-45 sulphate is maintained such that rose or star-shaped hemihydrate crystals are formed from the calcium sulphate formed by reaction of the sulfuric acid with the monocalcium phosphate. on the particles of the inoculum fed through 13. Good results are hereby obtained if the concentration of Ca ++ and SO4 ions is at least eight times the saturation concentration and the temperature is kept at a value between 90 and 120 °. The temperature should generally not be below 70 ° C.
De verkregen hemihydraatkristallen zijn 55 verontreinigd door HPO4—-ionen die in plaats van SO4 -ionen in het kristalrooster zijn opgenomen. Voorts gaat het fluor 7 9 0 S 0 $ 7 5 dat zich in het via 11 aan reactor 12 toegevoerde filtraat bevindt over in gas vormige en vloeibare HF, gasvormig S1F4 en verbindingen van F met Al+++r-ionen.The hemihydrate crystals obtained were contaminated by HPO4 ions which were incorporated in the crystal lattice instead of SO4 ions. In addition, the fluorine contained in the filtrate fed to reactor 12 via 11 passes through gaseous and liquid HF, gaseous S1F4 and compounds of F with Al +++ r ions.
Het in reactor 12 gevormde reactiemengsel stroomt 5 via 15 naar bezinktank 16. Dit is een gesloten vat waarin de gasvormige bestanddelen aanwezig in het toegevoerde mengsel en waterdamp worden afgescheiden en het mengsel wordt ingedikt. De gasvormige bestanddelen en de waterdamp worden afgevoerd via 17. Hierbij is geen lucht of 10 CO2 aanwezig die als inerte drager dienst doet, zodat deze gassen niet eerst, bijvoorbeeld door wassen, van de lucht behoeven te worden gescheiden, maar kwantitatief kunnen worden gecondenseerd. De aanwezige verontreinigende, hemi-hydraatkristallen bezinken, zodat zij de bovenafvoer 18 15 niet bereiken. De vaste stofconcentratie in de kristal- afvoer wordt zodanig geregeld, bijvoorbeeld op 20-40 gew.-%, dat de af gevoerde brij op een filter kan worden behandeld, zonder een ondoorlaatbaar filterbed te vormen.The reaction mixture formed in reactor 12 flows via 15 to settling tank 16. This is a closed vessel in which the gaseous components present in the supplied mixture and water vapor are separated and the mixture is thickened. The gaseous components and the water vapor are removed via 17. This does not contain air or CO2 which serves as an inert carrier, so that these gases do not have to be separated from the air first, for example by washing, but can be condensed quantitatively. The contaminating hemihydrate crystals present settle, so that they do not reach the top discharge 18. The solids concentration in the crystal effluent is controlled, for example, at 20-40% by weight, so that the drained slurry can be treated on a filter without forming an impermeable filter bed.
In plaats van een filter kunnen ook* andere 20 scheidingsinrichtingen worden toegepast.Other separating devices can also be used instead of a filter.
Bezinktank 16 heeft behalve de afscheiding van gasvormige bestanddelen en de indikking van het mengsel een derde funktie, namelijk het spuien van verontreinigingen.Settling tank 16 has a third function, besides the separation of gaseous constituents and the thickening of the mixture, namely the discharge of impurities.
In de bezinktank vindt vorming en/of uitgroeien plaats van 25 neerslagen die door ophoping van verontreinigingen of toevoeging van S1O2 en een voldoende hoeveelheid H2SO4 eerst na het passeren van de filters 10 uit het fosfaat ontstaan. Indien het ruw fosfaat relatief veel AI2O3 bevat wordt, zoals reeds beschreven, het aanwezige 30 fluor omgezet in chukhroviet. Bij voldoende verblijftijd van het mengsel in de bezinktank groeien de chukhro-vietkristallen uit tot een zodanige grootte, dat zij zich op de bodem van de bezinktank verzamelen en via de bode-mafvoer en leiding 55 kunnen worden afgevoerd. De hemi-35 hydraatkristallen bezinken langzamer en kunnen hierdoor op een punt dat hoger is gelegen dan de bodemafvoer worden afgevoerd en via 19 op filter 20 worden gebracht. Een deel van de verontreinigingen, waaronder de fijne chukhroviet-deeltjes, slaat echter niet neer maar bezinkt trager dan de 40 hemihydraatroosjes of vormt een gelachtige substantie die zich boven in de bezinktank verzamelt en via bovenafvoer 18 kan worden afgevoerd. Gaat men uit van een ruw fosfaat met een laag gehalte aan AI2O3 dan is een afzonderlijke afvoer van een chukhrovietneerslag via 55 overbodig en kan de 45 afvoer alleen via bovenafvoer 18 plaatsvinden. In een scheidingsinrichting 53, bijvoorbeeld een hydrocycloon, een centrifuge, een uitvlokinrichting, wordt het grootste deel van deze verontreinigingen afgescheiden, zodat een • vloeistof met weinig verontreinigingen overblijft. Deze 50 wordt via 32 naar terugspoelsektie 31 van filter 20 gevoerd en hier als wasvloeistof gebruikt. De afgescheiden verontreinigingen gaan via 54 naar oplostank 2 en vandaar via precipitator 7 naar filters 10 waar zij uit het proces worden verwijderd.The sedimentation tank forms and / or grows out of precipitates which are formed from the phosphate only after passing the filters 10 through accumulation of impurities or addition of S1O2 and a sufficient amount of H2SO4. If the raw phosphate contains a relatively large amount of AI2O3, as already described, the fluorine present is converted into chukhrovite. With sufficient residence time of the mixture in the settling tank, the chukhro viet crystals grow to such a size that they collect on the bottom of the settling tank and can be discharged via the bottom drain and conduit 55. The hemi-35 hydrate crystals settle more slowly and can therefore be discharged at a point higher than the bottom discharge and brought to filter 20 via 19. However, some of the impurities, including the fine chukhrovite particles, do not precipitate but settle more slowly than the 40 hemihydrate florets or form a gel-like substance that collects at the top of the settling tank and can be discharged through top drain 18. If crude phosphate with a low content of AI2O3 is used, a separate discharge of a chukhrovite precipitate via 55 is unnecessary and the discharge can only take place via top discharge 18. In a separator 53, for example a hydrocyclone, a centrifuge, a flocculation device, the majority of these impurities are separated, so that a liquid with few impurities remains. This 50 is fed via 32 to backwash section 31 of filter 20 and used here as washing liquid. The separated impurities go via 54 to solution tank 2 and from there via precipitator 7 to filters 10 where they are removed from the process.
55 Met het oog op het maximaal aanvaardbare gehalte aan bepaalde verontreinigingen in het als eindprodukt af te voeren hemihydraat is het vaak niet toelaatbaar de in de 7909057 r.55 In view of the maximum acceptable content of certain impurities in the hemihydrate to be disposed of as end product, it is often not permissible to use the 7909057 r.
6 uit bezinktank 16 afgevoerde kristalbrij aanwezige verontreinigingen kwantitatief in de processtroom te laten. Via 55, 21, 22 en 3 kan een teveel aan verontreinigingen met stroom 54 worden samengevoegd en via oplostank 2 en 5 precipitator 7 naar filters 10 worden gevoerd. Een andere mogelijkheid is de stromen 54 en 22 en/of de stroom 3 in afzonderlijke filters te behandelen.6 quantitatively leave any impurities present in settling tank 16 from the settling tank 16 in the process flow. An excess of impurities can be combined with stream 54 via 55, 21, 22 and 3 and precipitator 7 can be fed to filters 10 via dissolving tanks 2 and 5. Another possibility is to treat streams 54 and 22 and / or stream 3 in separate filters.
Filter 20 is bij voorkeur uitgevoerd als een band-filter. Met het oog op de verdere bewerking van de hemi-10 hydraatkristalmassa is een zekere minimale doorlaatbaarheid van de hierop te vormen kristallaag gewenst. Het is daarom gunstig op het filter een betrekkelijk geringe laagdikte van niet meer dan 5 cm en bij voorkeur 2-4 cm aan te houden. Een eerste gedeelte van het filtraat is troebel en 15 bevat een deel van de boven beschreven neerslagen. Dit wordt via 21 afgevoerd. Van de tweede filtraatfractie die uit de tweede sectie van het filter wordt verkregen en via 23 hieruit wordt afgevoerd, wordt een vaste hoeveelheid via 24 als produktzuur afgevoerd, het resterende gedeelte wordt 20 met het eerste filtraat via 22 en 3 naar oplostank 2 geleid om het ruwe fosfaat op te lossen.Filter 20 is preferably designed as a band filter. In view of the further processing of the hemi-10 hydrate crystal mass, a certain minimum permeability of the crystal layer to be formed thereon is desirable. It is therefore advantageous to maintain a relatively small layer thickness of no more than 5 cm and preferably 2-4 cm on the filter. A first portion of the filtrate is cloudy and contains some of the precipitates described above. This is removed via 21. From the second filtrate fraction obtained from the second section of the filter and discharged from it via 23, a fixed amount is discharged as product acid via 24, the remaining part is passed with the first filtrate via 22 and 3 to dissolving tank 2 to dissolve raw phosphate.
De P205-concentratie van het produktzuur wordt ingesteld door regeling van de hoeveelheid waswater die via 50 op wassectie van hemihydraatfilter 45 wordt toegevoerd 25 en de hoeveelheden waterdamp die via 17 uit bezinktank 16 en via 29 uit herkristallisatiesectie 28 van filter 20 worden verwijderd. Met de hier beschreven werkwijze is het mogelijk fosforzuur met een P205-concentratie van 40-54 gew.-% te bereiken. De H2S04-concentratie van het produkt-30 zuur wordt ingesteld op 0,5—2 gew.-% door regeling van de hoeveelheid zwavelzuur die via 40 aan het proces wordt toegevoerd.The P2 O5 concentration of the product acid is adjusted by controlling the amount of wash water supplied through 50 to wash section of hemihydrate filter 45 and the amounts of water vapor removed through 17 from settling tank 16 and through 29 from recrystallization section 28 of filter 20. With the method described here it is possible to achieve phosphoric acid with a P 2 O 5 concentration of 40-54% by weight. The H2 SO4 concentration of the product acid is adjusted to 0.5-2 wt% by controlling the amount of sulfuric acid supplied to the process via 40.
De verontreinigde hemihydraatkristallen, waarvan het grootste deel van het fosforzuur is verwijderd, worden 35 vervolgens in wassectie 25 gewassen met via 26 aangevoerde wasvloeistof, die bijvoorbeeld afkomstig is van wassectie 49 van hemihydraatfilter 45. Hierbij wordt er voor gezorgd, dat de filterkoek tijdens het wassen en droogzuigen niet zover afkoelt, dat herkristallisatie van hemihydraat in 40 dihydraat optreedt, daar hierbij het gevaar bestaat op dichtslaan van de filterband. De hierbij aan te houden minimum temperatuur is 80 °C. Het filtraat van deze wassing wordt via 27 afgevoerd naar dispergator 30. Wassectie 25 is terwille van de vereenvoud in enkelvoud afgebeeld maar kan 45 in de praktijk bestaan uit meer trappen waarin de wassing plaatsvindt volgens het tegenstroomprincipe. Indien de in het ruwe fosfaat aanwezige F en Al als chukhroviet worden verwijderd is een voorwas met zwavelzuur noodzakelik om het • in de kristalmassa nog aanwezige chukhroviet door ontleding 50 te verwijderen. Indien dit niet het geval is, is een voorwas met zwavelzuur echter toch gewenst, omdat dit in de hieronder te bespreken koelsectie 28 tot zeer korte herkristalisatietijden leidt. Het filtraat van deze voorwas wordt dan rechtstreeks naar reactor 12 teruggevoerd. Na 55 voorwas dient, bijvoorbeeld door grondig droogzuigen, te worden voorkomen, dat het filterbed dichtslaat.The contaminated hemihydrate crystals, from which most of the phosphoric acid has been removed, are then washed in washing section 25 with washing liquid supplied via 26, which comes, for example, from washing section 49 of hemihydrate filter 45. It is ensured that the filter cake is washed during washing. and vacuum cleaning does not cool down to such an extent that recrystallization of hemihydrate in 40 dihydrate occurs, since there is a risk of the filter tape closing. The minimum temperature to be observed here is 80 ° C. The filtrate from this wash is discharged through 27 to disperser 30. Washing section 25 is shown in the simplicity for simplicity, but in practice 45 may consist of more steps in which washing is carried out according to the counter-flow principle. If the F and Al present in the raw phosphate are removed as chukhrovite, a prewash with sulfuric acid is necessary to remove the chukhrovite still present in the crystal mass by decomposition 50. If this is not the case, however, a prewash with sulfuric acid is nevertheless desirable, as this leads to very short recrystallization times in the cooling section 28 to be discussed below. The filtrate from this prewash is then returned directly to reactor 12. After 55 prewash, the filter bed should be prevented from closing, for example by thoroughly vacuuming.
7909057 77909057 7
Na de wassing wordt de filterkoek drooggezogen. Hierbij blijft als gevolg van de roos- of stervorm van de hemihydraatkristallen tussen de naalden nog een kleine hoeveelheid zwak zure vloeistof achter. In de op 5 de wassectie volgende koelsectie 28 waarin krachtig wordt afgezogen vindt door verdamping van nog aanwezig water afkoeling plaats tot onder het overgangspunt van hemihydraat naar dihydraat. De afgezogen met waterdamp beladen lucht wordt via 29 afgevoerd. De aanwezige zwak zure 10 vloeistof vormt een milieu waarin het verontreinigde hemi-hydraat snel in situ overgaat in dihydraat. Bij deze overgang die via de vloeibare fase geschiedt gaan de HPO4 -ionen uit het hemihydraat weliswaar in oplossing maar zij kunnen weer geheel of gedeeltelijk in het rooster van de 15 dihydraatkristallen worden opgenomen.After the washing, the filter cake is sucked dry. As a result of the rose or star shape of the hemihydrate crystals, a small amount of weakly acidic liquid remains behind between the needles. In the cooling section 28 following the washing section, in which powerful suction is effected, cooling takes place by evaporation of water still present below the transition point from hemihydrate to dihydrate. The extracted air loaded with water vapor is discharged via 29. The weakly acidic liquid present forms an environment in which the contaminated hemihydrate rapidly transitions into dihydrate in situ. During this transition which takes place via the liquid phase, the HPO4 ions from the hemihydrate do go into solution, but they can again be wholly or partly incorporated in the lattice of the dihydrate crystals.
Na de koelfase wordt de filterkoek door afblazen en/of met behulp van een schraapinrichting van de filter-band losgemaakt en naar dispergator 30 gevoerd. De filter-band wordt in een afzonderlijke terugspoelsectie 31 door 20 krachtig spoelen met via 32 aangevoerde vloeistof van aanklevende gips ontdaan. De gebruikte wasvloeistof wordt via 27 gedeeltelijk naar dispergator 30 geleid. Het overblijvende deel gaat via 33, 22 en 3 naar oplostank 2.After the cooling phase, the filter cake is blown off the filter belt by blow-off and / or with the aid of a scraper and is sent to disperser 30. The filter tape is stripped of adhesive plaster in a separate backwashing section 31 by vigorous rinsing with liquid supplied via 32. The used washing liquid is partly passed via 27 to disperser 30. The remaining part goes via 33, 22 and 3 to solution tank 2.
Deze terugvoer van het overblijvende deel van de 25 wasvloeistof maakt het mogelijk de hoeveelheid vloeistof die voor het terugspoelen wordt gebruikt onafhankelijk te kiezen van de hoeveelheid fosforzuur die via dispergator 30 in kristallisator 37 moet worden geleid om hierin de optimale fosforzuur-zwavelzuurverhouding te handhaven.This recirculation of the remaining part of the washing liquid makes it possible to select the amount of liquid used for backwashing independently of the amount of phosphoric acid to be fed via disperser 30 into crystallizer 37 in order to maintain the optimum phosphoric acid-sulfuric acid ratio therein.
30 Het kan voordelen bieden voor de herkristallisa- tiesectie 28 van filter 20 een ander filtermateriaal te gebruiken als in de voorafgaande secties. Het het oog hierop kan filter 20 dan worden vervangen door twee afzonderlijke filters die zijn verbonden door een transport-35 inrichting die de structuur van de filterkoek ongewijzigd laat.It may be advantageous for the recrystallization section 28 of filter 20 to use a different filter material as in the previous sections. In view of this, filter 20 can then be replaced by two separate filters connected by a transport device which leaves the structure of the filter cake unchanged.
In dispergator 30 wordt de dihydraatkoek gedispergeerd in verdund zuur uit wassectie 25 van filter 20. De hierbij verkregen kristalbrij wordt vervolgens via 40 35 en 36 geleid naar hemihydraatkristallisator 37 onder toevoeging van entmateriaal van schoon hemihydraat dat via 39 uit de bodem van de kristallisator en eventueel via 38 uit drooginrichting 51 wordt aangevoerd. In kristallisator 37 ,die bijvoorbeeld van het type met een transportschroef of, 45 zoals hier schematisch weergegeven van het stijgbuis-type kan zijn, is de gemiddelde verblijftijd van de kristalmassa op ongeveer een uur ingesteld om ontleding van de hemihydraatkristallen te voorkomen. Verder wordt door regeling ‘ van de hoeveelheid via 27 aan dispergator 30 toegevoerde 50 vloeistof en de hoeveelheid via 40 en 41 toegevoerde zwavelzuur met 98 gew.-% H2SO4 in de kristallisator een milieu gehandhaafd met een P205-concentratie van 20-30 gew.-% P2O5 en 10-20 gew.-% H2SO4 en een temperatuur van 75-85 °C.In disperser 30, the dihydrate cake is dispersed in dilute acid from wash section 25 of filter 20. The resulting crystal slurry is then passed via 40 and 36 to hemihydrate crystallizer 37 with addition of clean hemihydrate seed material from 39 at the bottom of the crystallizer and optionally is supplied from dryer 51 via 38. In crystallizer 37, which may, for example, be of the screw type or 45 as the riser type schematic here, the average residence time of the crystal mass is set at about one hour to prevent decomposition of the hemihydrate crystals. Furthermore, by controlling the amount of liquid supplied via 27 to disperser 30 and the amount of sulfuric acid supplied via 40 and 41 with 98 wt.% H 2 SO 4 in the crystallizer, an environment is maintained with a P 2 O 5 concentration of 20-30 wt. % P2O5 and 10-20 wt% H2SO4 and a temperature of 75-85 ° C.
De gewenste deeltjesgrootte van de gevormde hemi-55 hydraatkristallen kan worden gehandhaafd door regeling van de toevoer van enten via 39 en eventueel 38. Via leiding 42 7909057 8 wordt uit de kristallisator een kiemenbevattende vloeistof geleid naar separator 43, bijvoorbeeld een centrifuge, waaraan voorts via 44 tevens het eerste filtraat van hemi-hydraatfilter 45 en via 56 een hoeveelheid vers 98 %-ig zwa-5 velzuur worden toegevoerd. Hierin worden de in de toegevoerde stromen aanwezige hemihydraatkristallen gedeeltelijk afgescheiden. Het aldus afgescheiden hemi-hydraat wordt via 46, 22 en 3 naar oplostank 2 gevoerd. Het resterende deel wordt via 47, 34 en 13 naar reactor 12 10 gevoerd als entmateriaal en voorts via 9 naar precipitator 7 voor suppletie van zwavelzuur.The desired particle size of the formed hemi-55 hydrate crystals can be maintained by controlling the supply of seedings via 39 and optionally 38. Via line 42 7909057 8, a germ-containing liquid is passed from the crystallizer to separator 43, for example a centrifuge, which is further supplied via 44, the first filtrate of hemi-hydrate filter 45 and an amount of fresh 98% sulfuric acid are supplied via 56. The hemihydrate crystals present in the supplied streams are partially separated here. The hemihydrate thus separated is passed to solution tank 2 via 46, 22 and 3. The remaining part is fed via 47, 34 and 13 to reactor 12 as seed material and further via 9 to precipitator 7 for sulfuric acid supplementation.
Het hemihydraatprodukt verlaat de kristallisator in dè vorm van een brij en bereikt via leiding 48 een scheidingsinrichting 45, zoals bijvoorbeeld een bandfilter. 15 Het in kristallisator 37 ,gevormde hemihydraat heeft de habitus van korte, dikke balkjes en is hierdoor zowel goed .filtreerbaar als uitwasbaar. Het eerste filtraat dat op het filter wordt afgescheiden wordt, zoals reeds vermeld, naar separator 43 geleid. In wassectie 49 vindt een wassing 20 plaats op dezelfde wijze als op filter 20. Hiervoor wordt schoon water gebruikt dat bij 50 wordt aangevoerd. Ook bij deze wassing en het hierop volgende droogzuigen wordt voorkomen, dat door te vergaande afkoeling hemihydraat wordt omgezet in dihydraat. De in wassectie 49 afgezogen 25 vloeistof wordt via 20 naar wassectie 25 van filter 20 gevoerd om daar nogmaals als wasvloeistof dienst te doen.The hemihydrate product leaves the crystallizer in the form of a slurry and reaches a separating device 45, such as, for example, a band filter, via line 48. The hemihydrate formed in crystallizer 37 has the habit of short, thick bars and is therefore both filterable and washable. The first filtrate which is separated on the filter, as already mentioned, is led to separator 43. Washing 20 takes place in washing section 49 in the same manner as on filter 20. For this purpose, clean water is used, which is supplied at 50. Also in this washing and the subsequent dry suction it is prevented that hemihydrate is converted into dihydrate by excessive cooling. The liquid extracted in washing section 49 is fed via 20 to washing section 25 of filter 20 to once again serve as washing liquid.
De drooggezogen filterkoek kan in een drooginrichting 51 verder worden gedroogd. Een kleine fractie van de gedroogde hemihydraatkristallen wordt desgewenst 30 via 38 en 36 als entmateriaal naar kristallisator 37 teruggevoerd* Het overblijvende grootste deel wordt via 52 als eindprodukt afgevoerd. Het is evenwel ook mogelijk het van filter 45 afgevoerde produkt als zodanig naar een verdere verwerking te leiden, bijvoorbeeld een inrichting voor 35 de vervaardiging van bouwelementen of een inrichting voor de bereiding van calciurasulfaatanhydriet.The dry-sucked filter cake can be further dried in a drying device 51. If desired, a small fraction of the dried hemihydrate crystals is recycled via 38 and 36 as seed material to crystallizer 37. The remainder is discharged as final product via 52. However, it is also possible to lead the product discharged from filter 45 as such to a further processing, for example an installation for the production of building elements or an installation for the preparation of calciurasulfate anhydrite.
Het eindprodukt bevat nagenoeg geen HPO4 -ionen meer en heeft een zeer laag gehalte aan andere verontreinigingen.The final product contains virtually no HPO4 ions and has a very low content of other impurities.
40 Voorbeeld40 Example
In een inrichting als weergegeven in de figuur, echter zonder precipitator 7 en filters 10, worden per uur 1000 kg Taibafosfaat, dat 51,0 gew.-% CaO, 38,4 gew.-% P2O5 en een geringe hoeveelheid inert materiaal bevat en 45 9200 kg van een oplossing die 47,0 gew.-% P2O5 en 2,0 gew.-% H2SO4 bevat via 3 toegevoerd aan oplostank 2. Het fosfaat • lost, behoudens 13,2 kg inert geheel op en de hierbij ontwijkende 23,0 kg CO2 worden afgevoerd via 4. Het inert wordt samen met de via 3 aangevoerde geringe hoeveelheden 50 hemihydraatkristallen en chukhroviet discontinu via 5 uit het proces afgevoerd.In an apparatus as shown in the figure, but without precipitator 7 and filters 10, 1000 kg of Taiba phosphate per hour, containing 51.0 wt% CaO, 38.4 wt% P2O5 and a small amount of inert material, are added and 45 9200 kg of a solution containing 47.0 wt.% P2O5 and 2.0 wt.% H2SO4 via 3 fed to dissolving tank 2. The phosphate • dissolves, with the exception of 13.2 kg inert, and the resulting 23 .0 kg of CO2 are removed via 4. The inert is withdrawn from the process discontinuously via 5 together with the small amounts of 50 hemihydrate crystals and chukhrovite supplied via 3.
Het overblijvende mengsel wordt in reactor 12 gebracht samen met 2978,0 kg oplossing die 22,6 gew.-% P2O5 en 32,1 gew.-% H2SO4 (berekend als 98 %-ig zuur) bene-55 vens ca. 0,1 gew.-% entmateriaal betrokken op de gevormde 7909057 9 hoeveelheid hemihydraat bevat en een temperatuur heeft van 114 eC. De temperatuur in de reactor wordt op 110 °C ingesteld. Onder deze omstandigheden.vormen zich uit het monocalciumfosfaat en het zwavelzuur de gewenste roosvor-5 mige hemihydraatkristallen. De in reactor 12 gevormde kristalbrij wordt vervolgens in bezinktank 16 geleid, waar bij een temperatuur van 110 °C en een nominale verblijftijd van 3 uur de kristallen verder aangroeien. Via 17 worden 190,8 kg waterdamp, 15,7 kg HF en 30,9 kg S1F4 afgevoerd.The remaining mixture is charged to reactor 12 along with 2978.0 kg of solution containing 22.6 wt.% P2O5 and 32.1 wt.% H 2 SO 4 (calculated as 98% acid) about 0.5. 1% by weight of inoculum based on the amount of hemihydrate formed 7909057 9 and has a temperature of 114 eC. The temperature in the reactor is adjusted to 110 ° C. Under these conditions, the desired rose-shaped hemihydrate crystals form from the monocalcium phosphate and the sulfuric acid. The crystal slurry formed in reactor 12 is then passed into settling tank 16, where the crystals continue to grow at a temperature of 110 ° C and a nominal residence time of 3 hours. 190.8 kg of water vapor, 15.7 kg of HF and 30.9 kg of S1F4 are removed via 17.
10 Uit de bodem van de bezinktank worden 4654,1 kg kristalbrij afgevoerd naar filter 20. Hierop wordt eerst een troebele vloeistof en vervolgens helder fosforzuur van de kristalmassa gescheiden. De eerste, 120 kg, wordt naar bezinktank 16 teruggevoerd. Van het laatste, dat 47,0 gew.-15 % P2°5 en 2,0 gew.-% H2SO4 bevat worden via 24 781,1 kg als produktzuur uit het proces afgevoerd. Het overblijvende deel gaat naar oplostank 2. In de wassectie wordt de filterkoek, die een temperatuur heeft van 110 °C, gewassen met 577,1 kg water met een geringe hoeveelheid 20 P2°5 afkomstig van filter 45. Hierbij worden 564 kg vloeistof afgezogen, die 40,0 gew.-% P2O5 en 1,8 gew.-% H2SO4 bevat. De temperatuur van deze vloeistof is 99,5 °C. De filterkoek die nog 583,0 kg vloeistof met 5,1 gew.-% P2O5 en 0,2 gew.-% H2SO4 bevat en een temperatuur heeft van 25 99,6 °C, wordt vervolgens gekoeld door doorleiden van omge vingslucht. Door de hiermee gepaard gaande daling van de temperatuur tot 60 °C worden de 1345 kg hemi-hydraatkristallen omgezet in 1596 kg dihydraatkristallen.From the bottom of the settling tank, 4654.1 kg of crystal slurry are discharged to filter 20. On this, first a cloudy liquid and then clear phosphoric acid are separated from the crystal mass. The first, 120 kg, is returned to settling tank 16. Of the latter, which contained 47.0 wt.% P2 ° 5 and 2.0 wt.% H 2 SO 4, are removed from the process as product acid via 24 781.1 kg. The remaining part goes to solution tank 2. In the washing section, the filter cake, which has a temperature of 110 ° C, is washed with 577.1 kg of water with a small amount of 20 P2 ° 5 from filter 45. 564 kg of liquid are suctioned containing 40.0 wt% P2O5 and 1.8 wt% H2SO4. The temperature of this liquid is 99.5 ° C. The filter cake, which still contains 583.0 kg of liquid with 5.1 wt.% P2O5 and 0.2 wt.% H2SO4 and has a temperature of 99.6 ° C, is then cooled by passing through ambient air. Due to the accompanying drop in temperature to 60 ° C, the 1345 kg of hemi-hydrate crystals are converted into 1596 kg of dihydrate crystals.
De koellucht voert via 29 119,9 kg waterdamp af. De 30 filterkoek waarin zich verder nog 29,7 kg P2O5, 1/35 kg H2SO4, 67,4 kg water en geringe hoeveelheden verontreinigingen, zoals FeP04, AIPO4, HF en H2S1F5 bevinden, wordt in dispergator 30 gemengd met de 564 kg vloeistof uit de wassectie van het filter en 994,1 kg vloeistof afkomstig 35 van terugspoelsectie 31 van het filter.The cooling air exhausts 119.9 kg of water vapor via 29. The filter cake, which further contains 29.7 kg of P2O5, 1/35 kg of H2SO4, 67.4 kg of water and small amounts of impurities, such as FeP04, AIPO4, HF and H2S1F5, is mixed in disperser 30 with the 564 kg of liquid from the washing section of the filter and 994.1 kg of liquid from 35 backwashing section 31 of the filter.
De in de dispergator verkregen brij van dihydraatkristallen, 3393,9 kg wordt toegevoerd aan kristallisator 37 evenals 30 % van het bij 6 in een hoeveelheid van 943,9 kg aangevoerde H2SO4 (98 %). In de 40 kristallisator wordt een temperatuur van 75,7 °CThe slurry of dihydrate crystals, 3393.9 kg, obtained in the disperser, is fed to crystallizer 37 as well as 30% of the H 2 SO 4 (98%) supplied at 6 in an amount of 943.9 kg. A temperature of 75.7 ° C is used in the 40 crystallizer
gehandhaafd, terwijl de nominale verblijftijd ongeveer 1 uur bedraagt. Bij 48 worden 3400 kg kristalbrij afgevoerd die 1345,5 kg hemihydraatkristallen, 18,2 gew.-% fosforzuur berekend als P2O5, 7,7 gew.-% H2SO4 en 846 kg water bevat.maintained, while the nominal residence time is approximately 1 hour. At 48, 3400 kg of crystal slurry containing 1345.5 kg of hemihydrate crystals, 18.2% by weight of phosphoric acid calculated as P2O5, 7.7% by weight of H2SO4 and 846 kg of water are discharged.
45 Deze brij wordt behandeld op filter 45 en hierbij wordt een hoeveelheid vloeistof van 2040, 3 kg met 30,3 gew.-% fosforzuur berekend als P2O5, 12,7 gew.-% H2SO4 en 846 kg water afgezogen. Deze vloeistof wordt met 660,7 kg , H2SO4 (98 %) en 1,3 kg hemihydraat entkristallen bevattende 50 vloeistof via 34 en 13 naar reactor 12 gevoerd. De op het filter achterblijvende kristalmassa wordt gewassen met 917,1 kg water van 80 °C dat bij 4 wordt aangevoerd. Van het filter worden 1699,4 kg hemihydraatkristallen die nog 340,0 kg water bevatten afgevoerd.45 This slurry is treated on filter 45 and an amount of liquid of 2040, 3 kg with 30.3 wt.% Phosphoric acid calculated as P2O5, 12.7 wt.% H2SO4 and 846 kg of water is filtered off. This liquid is fed to reactor 12 with 660.7 kg, H2SO4 (98%) and 1.3 kg of hemihydrate seed crystals containing 50 liquid via 34 and 13. The crystal mass remaining on the filter is washed with 917.1 kg of water at 80 ° C which is supplied at 4. 1699.4 kg of hemihydrate crystals, which still contain 340.0 kg of water, are removed from the filter.
55 Na droging wordt een hemihydraatprodukt met 0,18 gew.-% P2O5 en 0,14 gew.-% F verkregen.After drying, a hemihydrate product with 0.18 wt.% P2O5 and 0.14 wt.% F is obtained.
79090577909057
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL7909057A NL7909057A (en) | 1979-12-15 | 1979-12-15 | Wet-process phosphoric acid prodn. - with calcium sulphate recovery as hemi:hydrate via di:hydrate |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL7909057A NL7909057A (en) | 1979-12-15 | 1979-12-15 | Wet-process phosphoric acid prodn. - with calcium sulphate recovery as hemi:hydrate via di:hydrate |
NL7909057 | 1979-12-15 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NL7909057A true NL7909057A (en) | 1981-07-16 |
Family
ID=19834323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NL7909057A NL7909057A (en) | 1979-12-15 | 1979-12-15 | Wet-process phosphoric acid prodn. - with calcium sulphate recovery as hemi:hydrate via di:hydrate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
NL (1) | NL7909057A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4588570A (en) * | 1983-03-25 | 1986-05-13 | Prayon Development | Method for the preparation of phosphoric acid and calcium sulphate |
-
1979
- 1979-12-15 NL NL7909057A patent/NL7909057A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4588570A (en) * | 1983-03-25 | 1986-05-13 | Prayon Development | Method for the preparation of phosphoric acid and calcium sulphate |
EP0169842B1 (en) * | 1983-03-25 | 1988-09-07 | Prayon Développement Société anonyme | Method for the preparation of phosphoric acid and calcium sulphate |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3949047A (en) | Method of precipitating radium to yield high purity calcium sulfate from phosphate ores | |
NL7909057A (en) | Wet-process phosphoric acid prodn. - with calcium sulphate recovery as hemi:hydrate via di:hydrate | |
US4362705A (en) | Process for the preparation of phosphoric acid and calcium sulphate anhydrite as well as phosphoric acid and calcium sulphate anhydrite obtained by this process | |
KR870000144B1 (en) | Process for reducing radioactive contaminatiow in phosphogypsum | |
CA1045339A (en) | Process and apparatus for purifying wet-processed phosphoric acid | |
JPS5827206B2 (en) | Futsusooganyushinairinsanennoseizohouhou | |
US4452770A (en) | Phosphoanhydrite process | |
US4610853A (en) | Process for producing purified monoammonium phosphate from wet process phosphoric acid | |
US4610862A (en) | Process for producing purified diammonium phosphate from wet process phosphoric acid | |
JP2004203713A (en) | Method and apparatus for manufacturing high purity aluminum chloride | |
IL26394A (en) | Process for the preparation of phosphoric acid and gypsum from phosphate rock | |
SU1595793A1 (en) | Method of producing phosphoric acid | |
SU1171419A1 (en) | Method of producing phosphoric acid | |
SU1673510A1 (en) | Method of phosphoric acid production | |
RU2372280C1 (en) | Method of producing phosphoric acid | |
SU1171418A1 (en) | Method of producing phosphoric acid | |
CA1168418A (en) | Process for reducing radioactive contamination in phosphogypsum | |
SU1452786A1 (en) | Method of producing phosphoric acid | |
SU1058878A1 (en) | Method for concentrating magnesium-containing phosphate raw material | |
SU477942A1 (en) | The method of producing phosphoric acid | |
SU1038280A1 (en) | Process for producing phosphoric acid | |
EP0076551A1 (en) | Process for the preparation of calcium sulphate anhydrite | |
SU1512928A1 (en) | Method of producing phosphoric acid from apatite concentrate | |
SU483347A1 (en) | The method of producing phosphoric acid | |
SU1654260A1 (en) | Method for obtaining phosphoric acid |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A1B | A search report has been drawn up | ||
BV | The patent application has lapsed |