NL8005924A - Werkwijze voor de bereiding van fosforzuur langs natte weg. - Google Patents
Werkwijze voor de bereiding van fosforzuur langs natte weg. Download PDFInfo
- Publication number
- NL8005924A NL8005924A NL8005924A NL8005924A NL8005924A NL 8005924 A NL8005924 A NL 8005924A NL 8005924 A NL8005924 A NL 8005924A NL 8005924 A NL8005924 A NL 8005924A NL 8005924 A NL8005924 A NL 8005924A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- acid
- crystallizer
- underflow
- content
- clarifier
- Prior art date
Links
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 36
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 title claims description 18
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 35
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 24
- 239000010451 perlite Substances 0.000 claims description 21
- 235000019362 perlite Nutrition 0.000 claims description 21
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 238000000247 postprecipitation Methods 0.000 claims description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 7
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 5
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 3
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 claims description 3
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003570 air Substances 0.000 claims 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 claims 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 128
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 34
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 22
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 22
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 19
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 13
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 10
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 10
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000010425 asbestos Substances 0.000 description 8
- 239000002367 phosphate rock Substances 0.000 description 8
- KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N potassium dichromate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Cr](=O)(=O)O[Cr]([O-])(=O)=O KMUONIBRACKNSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052895 riebeckite Inorganic materials 0.000 description 8
- DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N diphenylamine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC1=CC=CC=C1 DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 7
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 6
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M Chlorate Chemical compound [O-]Cl(=O)=O XTEGARKTQYYJKE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical group [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101000993059 Homo sapiens Hereditary hemochromatosis protein Proteins 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021626 Tin(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- YXJYBPXSEKMEEJ-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;sulfuric acid Chemical compound OP(O)(O)=O.OS(O)(=O)=O YXJYBPXSEKMEEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N silicon tetrafluoride Chemical class F[Si](F)(F)F ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011150 stannous chloride Nutrition 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 2
- AXZWODMDQAVCJE-UHFFFAOYSA-L tin(II) chloride (anhydrous) Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Sn+2] AXZWODMDQAVCJE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 2
- JHWIEAWILPSRMU-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-3-pyrimidin-4-ylpropanoic acid Chemical compound OC(=O)C(C)CC1=CC=NC=N1 JHWIEAWILPSRMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XWNSFEAWWGGSKJ-UHFFFAOYSA-N 4-acetyl-4-methylheptanedinitrile Chemical compound N#CCCC(C)(C(=O)C)CCC#N XWNSFEAWWGGSKJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- 241000221026 Mercurialis annua Species 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004153 Potassium bromate Substances 0.000 description 1
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000318 alkali metal phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical compound O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000029087 digestion Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K iron(3+) phosphate Chemical compound [Fe+3].[O-]P([O-])([O-])=O WBJZTOZJJYAKHQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000399 iron(III) phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009533 lab test Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- LWJROJCJINYWOX-UHFFFAOYSA-L mercury dichloride Chemical class Cl[Hg]Cl LWJROJCJINYWOX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- -1 perlite is added Chemical compound 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940094037 potassium bromate Drugs 0.000 description 1
- 235000019396 potassium bromate Nutrition 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
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
- C01B25/234—Purification; Stabilisation; Concentration
- C01B25/235—Clarification; Stabilisation to prevent post-precipitation of dissolved impurities
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Description
?—;----
Jk'W- ^ . v v»
Werkwijze voor de bereiding van fosforzuur langs natte weg
De uitvinding heeft betrekking op een verbetering van de werkwijze voor de bereiding van fosforzuur langs natte weg volgens Hill, die wordt beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 110.122 en bék,550, 5 Kort samengevat wordt bij de werkwijze volgens
Hill uitgegaan van ruw fosforzuur, geschikt fosforzuur met PgO^ gehalte van 26-36 %, bijvoorbeeld het no. 1 filtraat met 28 % . Dit uitgangsmateriaal wordt zorgvuldig gekruid met behulp van conventionele uitvlokmiddeleh. Daarna wordt 10 een of ander geschikt aluminiumsilicaat zoals perliet toegevoegd, geschikt in een hoeveelheid van 3,6 tot 7,3 kg per ton aanwezig PgOj-. Het mengsel van aluminiumsilicaat (perliet )en zuur wordt daarna in conventionele verdampers geconcentreerd tot zuur met een PgO^ gehalte van circa 50 % en dit materiaal wordt naar een 15 kristallisator geleid waar vaste stof zich uit het zuur afscheidt.
De onderstroom van de kristallisator wordt in de kringloop teruggevoerd, geschikt naar de klaarinriehting. De overloop wordt in het algemeen verder geconcentreerd, bijvoorbeeld tot een PgO,_ gehalte van 57-63 %, met name een gehalte van 20 circa 6θ % PgO^ onder de voorkeurswerkomstandigheden heeft het produkt dat de laatste verdamper verlaat èen zeer laag vaste stof gehalte en treedt er slechts een verwaarloosbare precipitatie in dat produkt op, zelfs bij opslag gedurende enkele weken en bij transport over vele honderden kilometers.
25 Anderzijds treden bij de werkwijze volgens
Hill, ondanks dat deze in het algemeen bevredigend is, zo nu en dan variaties op, die in het algemeen een gevolg zijn van variaties in de analyse van het fosfaatgesteente. Ook treedt er, hoewel de naprecipitatie onder voorkeursomstandigheden in het 30 algemeen erg klein is, er dikwijls enige naprecipitatie op.
De uitvinding heeft nu ten doel de naprecipitatie onder bepaalde ongunstige omstandigheden verder te verminderen.
De verbeterde werkwijze volgens de uitvinding is 8005924 2 kv * bijzonder geschikt voor de behandeling van uitgangsmaterialen (gesteente en verdund zuur) met een hoog ijzergehalte, waarbij een deel van het ijzer aanwezig is in de ijzer (II) vorm.
2+
Volgens de uitvinding wordt Fe in het verdunde zuur (26-36 % 3+ , . , 5 PO.) geoxydeerd tot Fe . De oxydatie vindt geschikt plaats in hetzelfde vat waarin volgens de werkwijze van Hill aluminiumsilicaat aan het zuur wordt toegevoegd. Deze oxydatietrap leidt tot minder naprecipitatie van het uiteindelijke zuur (57-60 % P20^). Volgens een voorkeursuitvoeringsvorm wordt ook een 10 kleine fraktie van de onderstroom uit de kristallisator van de werkwijze volgens Hill aan het genoemde vat toegevoerd.
Opgemerkt wordt dat in het Amerikaanse octrooi-schrift l*.0l*8.289 reeds de oxydatie en terugvoering van sediment naar het ontsluitingssysteem wordt beschreven. De werk-15 wijze volgens dit oetrooischrift vereist echter de toevoeging van aktief siliciumdioxyde, bijvoorbeelddiatomeeënaarde en de oxydatie leidt tot een verhoogde oplosbaarheid van ijzer en aluminiumverbindingen, terwijl bij de onderhavige uitvinding de oxydatie op een zodanige wijze wordt toegepast dat ijzer en 20 aluminiumverbindingen als fosfaten worden geprecipiteerd.
Voorts bevindt het sediment dat volgens het oetrooischrift 1*.0U8.289 wordt teruggevoerd zich in zuur dat is geconcentreerd tot een gehalte (1*2 % P^O^) dat lager ligt dan het gehalte waarbij ijzer en aluminiumfosfaat in meer dan ondergeschikte 25 hoeveelheden precipiteren. Het sediment of slib dat bij het systeem volgens Amerikaans oetrooischrift l*.0l*8.289 wordt teruggevoerd bestaat derhalve in hoofdzaak uit gips en silicium-fluoriden in tegenstelling tot het slib dat bij de onderhavige uitvinding wordt gevormd waarvan de vaste stoffen P^O^ bevatten.
30 Het Amerikaanse oetrooischrift 3.528.771 beschrijft eveneens het terugvoeren van een soortgelijk calciumsulfaat en siliciumfluoride bevattend sediment naar de filtratiekrat.
In de figuur is een schema weergegeven van de werkwijze volgens de uitvinding toegepast op fosforzuur dat op 35 technische schaal werd bereid volgens de werkwijze van Hill.
9> 8005924 * vï * ' . O- \ν· 3
Het schema "begint met zogenaamd no. 1 filtraat (welk filtraat een PgO,. gehalte heeft van in het algemeen 28-30 %). De voorafgaande trappen zijn conventioneel voor de bereiding van fosfor-zuur langs natte weg en zijn in het schema niet aangegeven.
5 Die trappen omvatten bijvoorbeeld reaktie van fosfaatgesteente met zwavelzuur ter bereiding van ruw verdund fosforzuur en als nevenprodukt gips. Dit laatste wordt afgefiltreerd en het eindprodukt van deze eerste bewerkingen is het no. 1 filtraat.
De uitvinding is vooral bruikbaar in gevallen 10 dat de gewichtsverhouding van totaal Fe (berekend als Fe^O^) tot FgO^ in het uitgangszuur (leiding 1 in de figuur) 0,0^ of meer bedraagt. Zo is in voorbeeld X het totale Fe gehalte berekend als Fe20^ 1,9^ %, het PgO^ gehalte 28,2 % en is de betreffende gewichtsverhouding 1,9^/28,2 = 0,069,een waarde die 15 erop wijst dat de werkwijze volgens de uitvinding nuttig is voor het beheersen van na-precipitatie.
Zoals de vakmensen op dit gebied uit de praktijk weten zijn dergelijke hoge Fe-gehalten zeldzaam in de gewone technische praktijk (enkele fosfaatgesteenten uit centraal 20 Florida kunnen van tijd tot tijd zuur geven met een zo hoog Fe-gehalte als hier wordt gebruikt). Het hoge Fe gehalte werd in voorbeeld I synthetisch verkregen door toevoegen van ijzervijlsel 3+ 2+ waardoor gelijktijdig Fe werd gereduceerd tot Fe .
2+
De uitvinding vereist dat al het Fe of althans 25 praktisch al het Fe wordt geoxydeerd tot Fe . Dit is het hoofdvereiste dat een modificatie vormt van de basis-werkwij ze volgens Hill. In de tweede plaats moet het PgO,. sekel^e en de gewichtsverhouding Fe^O^/P^O^ in acht worden genomen. In gevallen dat (a) het P^O^ gehalte in het zuur uit de eerste 30 verdamper gelijk is aan U 8 % of minder, bijvoorbeeld U6-U8 % en (b) de gewichtsverhouding FegO^/PgOj zoals hiervoor gedefinieerd tenminste 0,05 is, bijvoorbeeld 0,055 tot 0,075, dan moet in dat geval een kleine fraktie van de onderstroom uit de kristallisator naar het mengvat vermengen met aluminiumsilicaat 35 (perliet) worden geleid om later te dienen als entkristallén 8005924 s \ k in de kristallisator.
Wanneer nu het schema van fig. 1 wordt beschouwd ziet men dat het verdunde uitgangszuur het systeem binnenkomt via leiding 1. Dit zuur wordt geschikt aangeduid als no. 1 5 filtraat uit het Prayon filter systeem bij de bereiding van fosforzuur langs natte weg. Het no. 1 filtraat is in de techniek algemeen bekend en het heeft typische fosforzuurgehalten van ongeveer 28 % berekend als PgO^. no* 1 filÏraafc dat in voorbeeld I werd gebruikt had een Ρ,,Ο,- gehalte van 28,2 %).
10 Het no. 1 filtraat wordt toegevoerd aan de goot of trog no. 3 van waaruit het via leiding 5 in de klaarinrichting 7 komt.
Vanuit de klaarinrichting 7 gaat een overloopstroom via leiding 9 naar de mengtank voor aluminiumsilicaat (perliet) 11. De onderloop van deklaarinrichting wordt afgevoerd via leiding 13 en 15 wordt bij voorkeur teruggevoerd naar een eerdere trap van de werkwijze, bijvoorbeeld naar een voorraadvat (niet weergegeven). Met 15 is de voorraadhouder voor aluminiumsilicaat (perliet) weergegeven. Van daaruit wordt via leiding 17 aluminiumsilicaat (perliet) toegevoerd aan de toevoerinrichting 19 die via 20 leiding 21 de produktstroom loost in de mengtank 11. Via leiding 23 wordt een kleine deelstroom van de onderloop van de kristallisator 25 (die hierna wordt beschreven) eveneens aan de mengtank 11 toegevoerd. De leiding voor oxydatiemiddel 27 voert eveneens oxydatiemiddel toe aan de mengtank 11. Met 57 is het voorraad-25 vat van oxydatiemiddel aangegeven dat via leiding 59 en de’ doseerpomp 61 oxydatiemiddel toevoert aan leiding 27 die het produkt naar de mengtank 11 voert. De afvoerleiding 29 voert vanaf de mengtank 11 via pomp 31 en via leiding 33 naar de verdamper 35 (E) en/of de verdamper 37 (F). De leiding 33 30 vertakt zich daartoe in de leidingen 33a die naar verdamper 35 voert en in leiding 33b die naar de verdamper 37 voert. Het geconcentreerde produkt dat uit de verdamper 35 komt wordt afgevoerd via leiding 39 en het geconcentreerde produkt uit verdamper 37 wordt af gevoerd via leiding 1*1. De leidingen 35 39 en 1*1 verenigen zich tot leiding 1*3 die naar de kristallisator 8005924
V
5 ί- * 25 leidt. De onderstroom uit de kristallisator 25 wordt afgevoerd via leiding 1*5 die zich in twee leidingen splitst namelijk leiding 23 en leiding 1*7· Het grootste deel van het effluent in leiding 1*5 wordt via leiding 1*7 naar de klaarinrichting 7 5 geleid. Een kleine hoeveelheid kan, onder "bepaalde omstandigheden, via leiding 23 naar de mengtank 11 worden gevoerd. Nu terugkerend naar de kristallisator 25 wordt opgemerkt dat de overloop via leiding 1*9 naar de verdamper 51 (G) gaat. Hier wordt het fosfor-zuur verder geconcentreerd, bijvoorbeeld van eën gehalte van 10 circa 50 % tot een gehalte van circa 60 #. Het eindprodukt ver laat de verdamper via leiding 53 en wordt verzameld in de produkt-tank 55.
Voorbeeld I
Dit voorbeeld werd uitgevoerd onder laboratorium-15 omstandigheden. Het algemene- stroomschema weergegeven in de figuur zal gelden bij werken op technische schaal en in de loop van deze verdere beschrijving wordt steeds naar dit schema verwezen. Het effluent uit de verdampers E en F, resp. 35 en 37» dat wordt samengevoegd in leiding 1*3 heeft een gehalte van 1*8 # 20 ^2°5* ma^eriaai wordt naar de kristallisator of bezinker 25 gevoerd. (Bij de werkelijke laboratoriumproef vond deze bezinking in een veel kleiner vat plaats). De onderloop van de kristallisator /bezinker 25 die wordt af gevoerd via leiding 1*5 wordt verdeeld over de leidingen 23 en 1*7· Dit wordt gedaan in een zogenaamde 25 "broekspijpverdeler". Dit is een aan de vakmensen algemeen bekende inrichting die het mogelijk maakt om de stroom die door elke "pijp" gaat in te stellen. In dit geval ging 90 vol./? van de stroom naar de klaarinrichting 7* De rest, circa 10 vol.#., ging via leiding 23 naar mengtank 11. In de praktijk kan deze 30 kleine deelstroom variëren van circa 5 tot circa 20 vol.# van de totale stroom.
Nu verder gaande met het op laboratoriumschaal verrichte onderzoek, de totale overloop van dè klaarinrichting bedroeg 11*28 g. In detechnische praktijk zal, zoals reeds be-35 schreven, de overloop van de klaarinrichting via leiding 9 naar 8005924 I . . * 6 de mengtank 11 gaan. Bij het laboratoriumonderzoek werden aan het mengsel op dit punt 3 g perliet toegevoegd. Het mengsel bevatte 1,36 % ijzer, berekend als Fe. Al het ijzer verkeerde op dit punt in de tweewaardige vorm, wat kunstmatig tot stand 5 was gebracht door het mengsel te behandelen met ijzervijlsel om alle driewaardige ijzer te reduceren tot tweewaardig ijzer. Berekend als Fe^ bedroeg het ijzergehalte 1,9^ %· De gewichtsverhouding van FegO^ tot PgO^ in het mengsel was 1,9^/28,2 = 0,0689. De onderloop van de kristallisator die werd teruggevoerd 10 naar de mengtank 11 bestond uit 20 g suspensie welke 15 gew.$ vaste stof bevatte. Aan dit mengsel werden toegevoegd 35,5 g 25 %'s waterstofperoxydeoplossing in water. Deze hoeveelheid werd vooraf vastgesteld zodanig dat de hoeveelheid oxidatiemiddel overeenkwam met 150 % van de hoeveelheid nodig voor 15 omzetting van tweewaardig ijzer in driewaardig ijzer volgens de 2+ stoëchiometrische reaktie van waterstofperoxide met Fe tot 3+ .
Fe . Zoals reeds gezegd werd dit materiaal gemengd en verder ingedampt ^er verkrijging van fosforzuur met een gehalte van H6,T %, een totaal Fe gehalte berekend als Fe van 2,37 %, 2+ 20 een Fe gehalte berekend als FegO^ van 3,39 %9 en Fe van 0,0k % en HgSO^ gehalte van U,10 % en een vaste stof gehalte nihil.
Het ingedampte produkt had blijkens analyse een FegO^ gehalte van 3,29 gew.% een gehalte aan tweewaardig Fe van Ο,Ο1*· % en een vaste stofgehalte nihil. Deze stroom ging, zoals reeds vermeld, 25 naar de kristallisator 25. De in de kristallisator plants vindende verschijnselen werden zorgvuldig in de gaten gehouden.
Er kwam vrij snel een laag sediment naar beneden. Na 6 uur kwam nog een andere laag naar beneden. In de op technische schaal werkende kristallisator/bezinker die in de figuur wordt aangeduid 30 met 25, bedroeg de verblijftijd circa 30 h, zodat er voldoende tijd beschikbaar was om beide typen sediment te verzamelen.
Analyses van de twee lagen sediment zijn vermeld in tabel A.
De overloop van de kristallisator, die vrij goed vrij was van sediment stroomde verder via leiding U9 naar de verdamper 51 35 (G). Hier werd het produkt verder geconcentreerd tot een PgO,.
8005924 ^ 4 τ gehalte van 58,T gew.5?; Het totaal ijzergehalte berekend als Fe vas 2,11 #. Het gehalte aan tweewaardig ijzer was slechts 0,07 % wat erop wijst dat de rest van het ijzer aanwezig was als ijzer(lll); het zwavelgehalte berekend als HgSO^ was 5,^ %.
5 Het produkt werd opgeslagen en de na-precipitatie eigenschappen werden onderzocht. Afgezien van een zeer geringe hoeveelheid sediment die in hoofdzaak uit calciumsulfaat bleek te bestaan, trad er gedurende de volgende 70 d geen naprecipitatie op.
"Entkristallen" die naar tank 11 werden terug-10 gevoerd via leiding 23 bleken zich geheel., anders te gedragen dan perliet, althans bij werken op laboratoriumschaal. Terwijl perliet vrijwel geheel oplost als fosforzuur wordt geconcentreerd in de verdamper E en F (35 en 37 in het figuur), bleken weinig of geen van de entkristallen tijdens deze behandeling op te 15 lossen en de meeste entkristallen bleven bestaan op hun gehele weg van tank 11 naar de kristallisator/bezinker 25.
Hoewel het voorgaande toevoeging laat zien van entkristallen in de tank waarin toevoeging voor aluminiumsilicaat (perliet) plaats vindt, kunnen de entkristallen in feite op 20 elk willekeurig punt van het stroomschema tussen de klaarin-richting 7 en de eerste verdampingstrap (verdampers 35 en 37) worden toegevoegd, bijvoorbeeld rechtstreeks in leiding 9 of in leiding 33 of in de leiding voor toevoer van oxydat iemiddel 27.
25 Evenzo behoeft de oxydatie niet noodzakelijker wijze beperkt te blijven tot de tank 11 waarin aluminiumsilicaat (perliet) wordt toegevoegd. De oxydatietrap werd zowel uitgevoerd voor als na de klaarbehandeling in de kLaarinrichting 7 en proeven gaven tot nu toe geen verschil te zien, dat wil zeggen 30 de beide produkten vertoonde een goede beheersing van na-precipitatieverschijnselen. Er werden ook goede resultaten verkregen bij oxydatie van zuur met 60 % met behulp van salpeterzuur.
8005924 I β * 8
Tabel A
Analyse van kristallisatorsedïmenten in voorbeeld I bovenste laag onderste laag gefiltreerd en aan de lucht gedroogd P205 U8S30 30,00
CaO 0,76 13,1*1
Si02 0,25 1+,05
Fe203 20,25 10,20 ai2o3 1,80 1,10 F 0,73 9,71
HgSO^ nihil 15,00
MgO 0,29 0,2l*
Solids
Na20 0,15 6,1*2 K20 0,61* 3,00
Fe 1 i* ,1*7 7,31 2
Fe + 0,03 spoor met nethanol gewassen P205 53,20 27,30
CaO 1,16 19,60
Si02 0,35 5,00
Fe203 13,10 8,20 ai2o3 1,1*0 0,85 F 0,62 13,20
HgSO^ nihil 21,80
MgO 0,11* 0,13
Solids ïïa20 0,23 9.91* K20 0,97 6,10
Fe 9,18 5,31 2+
Fe spoor 0,01 8 0 0 5 9 2 4 . -i .
' * 9
De bovengenoemde analyseresultaten suggereren dat de onderste laag (het eerste precipitaat) een mengsel is van calciumsulfaat, een complex van ijzer (lil) en alkalimetaal-fosfaten en alkalimetaalfluosilicaten. De bovenste laag blijkt 5 in hoofdzaak een ijzer(lll) fosfaat te zijn.
Voorbeeld II
Er werd op dezelfde wijze te werk gegaan als in voorbeeld I, behalve dat er nu geen aftakstroom van de onderloop van de kristallisator naar de mengtank voor perliet 10 ging. Hier werd het produkt geconcentreerd tot een gehalte van circa 50 % p2°5; er werden °»°75 gew.$ perliet (berekend op PgO^) toegevoegd in de mengtank, de Fe^O^/PgO^ verhouding was circa 0,0U5 tot 0,05. De verhouding Fe /Fe was circa 0,08 tot 0,10. Oxydatie vond plaats met een stoëchiometrische hoeveelheid 15 ^2^2* ^a-precipitatie was verwaarloosbaar.
Tweewaardig Fe
Men zou zich kunnen voorstellen dat al het Fe 3+ in fosfaatgesteente tijd had om volledig te oxyderen tot Fe in het tijdsverloop sedert het ontstaan van de geologische - 20 afzettingen. Niettemin bevat typisch fosfaatgesteente uit 2+
Florida nog een duidelijk meetbare hoeveelheid Fe als Fe en dit komt terecht in zuur dat uit het betreffende gesteente wordt bereid. Een mogelijke theoretische verklaring zou zijn 3+ dat ook aanwezig organisch materiaal een deel van het Fe 2+ 25 tot Fe reduceert in het gesteente en/of in het zuur. Wat 2+ ...
overigens ook het mechanisme moge zijn, Fe wordt dikwijls aangetroffen. Als gesteente met een hoog ijzergehalte wordt gebruikt voor de bereiding van fosforzuur volgens de werkwijze 2+ van Hill, wordt dit Fe het best "neergeslagen” als onoplos- 3+ 30 bare Fe verbindingen voor dat transport plaats -vindt. Dit vereist uiteraard oxydatie.
Het hiervoor beschreven voorbeeld I laat het 2+ geval zien dat al het Fe aanwezig is als Fe . Dit zal uiteraard in de technische praktijk niet voorkomen. Het voorbeeld laat 35 echter zien dat de werkwijze volgens de uitvinding werkt zelfs 8005924 10 2+
T V
' « als al het ijzer als Fe aanwezig zou zijn.
De oxydatiestap
Zoals gezegd is het basiskenmerk van de uit-2+ 3+ vinding de oxydatie van Fe tot Fe bij een werkwijze voor de 5 bereiding van fosforzuur volgens Hill zoals hiervoor omschreven, in het geval dat er sprake is van een hoog ijzergehalte zoals hiervoor beschreven.
De oxydatie vindt geschikt plaats in hetzelfde vat waarin aluminiumsilicaat (perliet) wordt toegevoegd.
10 Het is evident dat deze extra behandeling gemakkelijk kan worden ingevoegd in een conventionele werkwijze volgens Hill en slechts ondergeschikte modificaties ten opzichte van de bestaande opzet. In de twee gegeven voorbeelden werd waterstofperoxide (een 25 %'s oplossing in water) als oxydatiemiddel gebruikt.
15 De veronderstelde stoëchiometrische reaktie is 2Fe2+ + HgOg + 2H+ * 2Fe3+ + 2H20
Oxydatie is ook uitgevoerd met salpeterzuur en met kaliumpermanganaat eveneens met goede resultaten. Andere oxydatiemiddelen kunnen ook worden toegepast, bijvoorbeeld 20 ozon, natriumdichromaat, chloor of natriumhypochloriet, chloraat, kaliumbromaat en dergelijke en eveneens lucht en/of zuurstof. De hoeveelheid oxydatiemiddel dient tenminste 100 % 2+ te zijn van de hoeveelheid die nódig is om alle Fe te oxyderen 3+ tót Fe . Het is dikwijls gewenst om een stoëchiometrische 25 overmaat oxydatiemiddel te gebruiken, bijvoorbeeld 50 % in het geval van HgOg.
De oxydatiemiddelen kunnen in allerlei concentraties worden gebruikt. Waterstofperoxyde is in allerlei concentraties in de handel verkrijgbaar, variërend van 3 tot 98 % 30 (mengsel met water). De belangrijkste waterstofperoxydeprodukten die worden geleverd zijn 35 $'s, 50 #'s, 70 %*s en 90 %'& Η,,Ο,,.
Deze zijn alle geschikt aan 25 of 50 %'s waterstofperoxyde bij voorkeur.
De kleine deelstroom van de onderloop van de kristallisator 25 -
Het voeren van de onderloop van de kristallisator o 8005924 11 naar de klaarinrichting is de conventionele praktijk bij de werkwijze volgens Hill zoals beschreven in de Amerikaanse octrooiaanvrage van 3 juli 1979· Zoals in die aanvrage wordt aangetoond worden de meeste vaste stoffen uit het slib 5 van de kristallisator als dit naar de klaarinrichting wordt gevoerd, op de bodem van de klaarinrichting verzameld vanwaar ze de klaarinrichting verlaten tezamen met de normale vaste stoffen die in de klaarinrichting worden geconcentreerd.
De vloeistoffraktie van het kristallisatorslib is zuur met een 10 gehalte van circa 50 % PgO,. en deze zeer waardevolle fraktie van de kristallisatoronderloop wordt in de klaarinrichting teruggewonnen waar ze kan dienen om het PgO^gehalte van het zuur uit de klaarinrichting te verhogen met een vol procent of meer en zo op het energieverbruik in de eerste verdampings-15 trap waar verdamping plaats vindt tot een zuurgehalte van 50 % of daaromtrent, te besparen. De voordelen van het terugvoeren van kristallisatorslib blijft bij de onderhavige uitvinding volledig behouden, zelfs als bij een modificatie een kleine fraktie van de kristallisatoronderloop naar de mengtank 20 voor aluminiumsilicaat (bijvoorbeeld perliet) wordt geleid en daarbij niet door de klaarinrichting gaat. Bij die uitvoeringsvorm zal het duidelijk zijn dat verdampingsenergie niet verloren gaat, daar al het zuur in de mengtank (11 in de figuur) rechtstreeks naar de verdampers 35 en 37 (E en F) gaat. De kleine 25 hoeveelheid vaste stoffen uit de slib blijft in suspensie op de gehele wegnaar de kristallisator waar ze uiteindelijk, na te hebben gediend als kiemen voor verdere kristallen, op de bodem van de kristallisator valt en als onderloop wordt afgevoerd om, althans ten dele opnieuw te worden gerecirculeerd. Er treedt fen · 30 geen ophoping van vaste stof op, omdat vaste stoffen uit het systeem zoals beschreven en weergegeven in de figuur (onderloop door leiding 13 van de klaarinrichting) terug worden gevoerd naar de voorraadbak voor de reaktie van zuur met fosfaatgesteente en voor zover ze uiteindelijk niet oplossen 35 worden verzameld in de filterkoek van gips. Er gaat dus zeer 8005924 ft * 12 weinig PgO^ verloren.
De hoeveelheid vaste stof in de kleine nevenstroom 23 kan variëren, maar ligt typisch hij 10 tot 35 gew.% van de nevenstroom. Dit is uiteraard dezelfde verhouding als 5 optreedt in de onderloop 1*5 van de kristallisator en in de hoofd stroom 1*7. Bij werken op grote technische schaal is het vaste stofgehalte in deze drie stromen typisch ongeveer 1*5 gew.%.
Zelfs al is terugvoeren van onderloop van de kristallisator niet hij alle oxydaties noodzakelijk, ze zal geen 10 schade doen en ze is hooguit overbodig, dat wil zeggen voegt een nominale hoeveelheid kosten toe voor het pompen van de kleine deelstroom van onderloop.
Variaties in het PgO,. gehalte van zuur komt uit de verdampers E/F, tezamen met variaties in de ijzer/PgO^ 15 verhouding kunnen de hoeveelheid aluminiumsilicaat (perliet) heinvloeden die moet worden toegevoegd en kunnen de beslissing beïnvloeden of er een kleine deelstroom van onderloop uit de kristallisator moet worden gebruikt tezamen met de oxydatie.
Hoewel er enig experimenteren nodig kan zijn, afhankelijk van 20 de analyse van het gesteente, geeft de volgende tabel B enkele nuttige richtlijnen. In deze tabel heeft het percentage P2°5 verme^ in linkerkolom betrekking op het zuur dat de E/F verdampers (via leiding **3) verlaat; met percentage ent- kristallen wordt bedoeld het gewichtspercentage vaste stoffen 25 dat in de kleine deelstroom van de kristallisatoronderloop (via leiding 23) wordt geleid, welk percentage eveneens is berekend op hetzelfde PgO,. gehalte. De Fe^/P^ verhouding wordt berekend door eerste het totale Fe gehalte in leiding 9, de overloop van de klaarinrichting, te bepalen en daarna te 30 vermenigvuldigen met een faktor ter omrekening in procenten
Fe2°3 en vervolgens het percentage Fe20^ te delen door % PgO,.
in het verdunde uitgangszuur (bijvoorbeeld het no. 1 filtraat).
De verhouding van Fe /Fe is de verhouding tussen de gewichts-2+ . ...
hoeveelheid Fe m het zuur m leiding 9 en het totale Fe 1 8005924 gehalte in leiding 9. Daar oxydatie nodig is voor alle bewerk- Φ- -'5 13 ingen, is dit niet afzonderlijk vermeld als een keuze of variabele in de tabel. In alle gevallen werd aangenomen dat 0,75 gew. fa perliet werd toegevoegd aan het zuur (bijvoorbeeld in mengvat 11 van de figuur). Het percentage werd berekend 5 op het gewicht aan PgO,- in het zuur dat aan het mengvat wordt toegevoerd (dat wilzeggen via leiding 9).
Tahel B
gew. % , . . entkristallen gew. verh. geff. verh.
PgO terugvoer, FegO^/PpO- Fe^ /Fe 5 gew.fa in zuur 6 10 ------ ------ — ----------------- ------- ' " —--— 51 0 0,0¾ - 0,0^5 0,08 - 0,10 50 0 0,0h5- 0,05 0,06 - 0,08 ¾9 0 0,05-0,055 0,0¾ - 0,06 ¾8 0,5 0,055- 0,06 0,03 - 0,0¾ 15 ¾7 0,5 0,06-0,005 0,025-0,03 tó,5 0,75 0,065- 0,07 0,02 - 0,025 k6 0,75 0,07 - 0,075 0,02
Zelfs in asvallen dat terugvoer van entkristallen niet echt nodig is (zie de bovengenoemde tabel) is het niet 20 schadelijk voor het systeem om de entkristallen toe te voegen bij de oxydatie. Omgekeerd zijn er aanwijzingen dat toevoegen van entkristallen gunstig kan zijn zelfs zonder oxydatie in bepaalde grenssituaties, bijvoorbeeld als de verhouding FegO^/PgO^ in het no. 1 filtraat 0,03 tot 0,0¾ bedraagt.
25 Onder algemeen gestelde omstandigheden waarbij 2+ zowel oxydatie van Fe en terugvoer van entkristallen uit de kristallisator/bezinker wordt toegepast omvat de uitvinding de volgende behandelingstrappen: (1) Toevoeging van aluminiumsilicaat (perliet) 30 (21) als fraktie van de overloop van de klaarinrichting (13), circa 0,0¾ - 0,8 %t bij voorkeur circa 0,2 %.
(2) Concentreren van het zuur in verdampers E en F (35 en 37) tot circa ¾6-51 fa PgO^ en bij voorkeur tot circa ¾6-¾8 fa P20^.
35 (3) Toepassing van een overmaat oxydatiemiddel 8005924 » V * 1¾ . 2+ . 3+ om oxydatie van Fe m het zuur tot Fe te garanderen, geschikt circa 125 tot 175 % van de stoëchiometrische hoeveelheid van een 25 %'s waterstofperoxydeoplossing in water.
(U) Zorgen voor voldoende verblijftijd in de cj kristallisator/bezinker 25 om achtereenvolgens twee lagen van geprecipiteerde kristallen te vormen uit een gegeven hoeveelheid zuur die de kristallisator binnenkomt; geschikt bedraagt de verblijftijd 6 - 60h en bij voorkeur circa 30h. Deze precipi-taten hebben ongeveer de analyses vermeld in tabel A. Uiteraard zal bij continu werken de preeipitatie van zowel de "eerste” en "laatste" vaste stoffen continu geschieden en is het noch redelijkerwijze mogelijk, noch gewenst om een scheiding te trachten te bereiken. De onderloop van de kristallisator/bezinker zal uiteraard beide typen precipitaat bevatten, 12 (5) Een verdeling maken van de onderloop (1*5) van de kristallisator/bezinker in stroom van 80-95 % en een stroom van 5-20 %9 waarbij de stroom van 80-95 % naar de klaar-inrichting (7) gaat en de overige 5-20 % naar de mengtank voor aluminiumsilicaat (perliet) (11) - Bij voorkeur wordt de onderloop 2q verdeelt in een verhouding van ongeveer 90 ^/ongeveer 10 %.
-.,(6) Tenslotte indampen van het zuur tot een gehalte van 57-63 %, bij voorkeur circa 58-60 % P2°5*
De uitvinding is in het bijzonder nuttig voor het regelen van de naprecipitatie en de slibterugvoer (vanuit 22 kristallisator/bezinker 25 naar klaarinrichting 7) bij de behandeling van zuur dat wordt bereid uit fosfaatgesteente met een hoog ijzergehalte of zuur dat om één of andere reden hoog gehalte aan Fe heeft, ten dele in de vorm Fe . Oxydatie is nuttig als de Fe„0 /P 0 verhouding in het gesteente circa & j ^ 5 2+ 2Q 0,0tot 0,075 bedraagt en de Fe /Fe verhouding hoger is dan 0,02. Als de genoemde FegO^/P,^ verhouding ligt tussen 0,055 en 0,075 of hoger dan dient terugvoer van entkristallen te worden toegepast zoals hiervoor uiteengezet. Zie tabel B.
80 0 5 9 24 15
Analytische gegevens
Behalve wat betreft de vaste stofgehalte en de ijzergehalten vonden analyses plaats volgens de werkwijzen beschreven in "Methods Used and Adopted by the Association of 5 Florida Phosphate Chemists", 5e druk 1970 ("AFPC"). Als er meer dan één werkwijze wordt gegeven, werd de keuze als volgt gemaakt: P, Fotometrische methode (fosfaatgesteente), pagina 80.
Aluminiumoxyde, atoomabsorptieraethode, pagina 95· 10 F, toepassing van een ionspecifieke elektrode, pagina 10UA, water, Karl Fischermethode, pagina 127.
Fosforzuur in fosforzuur, totaal fosforzuurmethode, pagina 132.
15 Vaste stoffen werden op een volgende wijze bepaald:
Apparatuur a) Vacuumfiltratiesysteem
b) droogoven ingesteld op 105°C
c) Gooch porcelein met geperforeerde bodem 20 Reagentia a) Asbest - Powminco kwaliteit of een equivalent produkt, in het bij zonder voor Gooch kroezen met zuur gewassen. Dezekwaliteit asbest moet zoals ze van de leverancier wordt ontvangen 25 worden aangeroerd met water tot een dikke suspensie en in een Waring menger of een soortgelijke menger 10 s worden geroerd.
De geroerde suspensie moet daarna in een Erlenmeyerkolf worden gedaan en driemaal worden uitgewassen door toevoegen van gedestilleerd water en decanteren ter verwijdering van uitzonder-30 lijk fijne deeltjes. Het uitwassen vindt plaats door grondig schudden van de gemengde asbest met elke portie waswater en vervolgens 5-10 min. laten bezinken voordat de overmaat water en fijn materiaal wordt gedecanteerd.
b) Absolute methanol.
35 8005924 * 9 16
Bepaling
Maak de Gooch kroes klaar met een asbestlaagje dat onder matige zuigdruk een vrije filtrate geeft. (In plaats van asbestvezels kunnen ookglasvezels worden gebruikt).
5 Het asbestlaagje dient voldoende dik te zijn om alle gesuspen- seerde vaste stof tegen te houden. Was het asbestlaagje verschillende malen uit met gedestilleerd water en tenslotte met methanol en plaats de kroes in een droogoven bij 105°C gedurende tenminste 1h. Verwijder de kroes uit de droogoven en 10 plaats deze in een exsicator tot ze is afgekoeld. Gooi kroezen waarbij het asbestlaagje bij visuele beoordeling los blijkt te laten van de wanden van de kroes leeg en vul ze opnieuw. Weeg de kroes snel en noteer het tarragewicht.Hersuspendeer de vaste stof in het monster door grondig te schudden. Weeg direkt 15 circa 5 tot 10 g monster nauwkeurig af in de kroes. Plaats de kroes en de inhoud op een afzuigkolf en filtreer onder een krachtig vacuum tot alle vloeistof door het filter is gegaan.
Was de vaste stof vijfmaal uit met telkens een portie van 5 ml methanol en laat elk portie wasvloeistof volledig door het filter 20 ontwijken. Verwijder de kroes van de afzuigkolf en plaats de kroes in de droogoven bij 105°C gedurende tenminste 1 h. Koel af in een exsicator en weeg de kroes snel als hij is afgekoeld.
% gesuspendeerde vaste stof - 'Ster x 100 25 Bij deze analyses worden de monsters goed geschud en daarna direkt geanalyseerd. Zo omvatten de waarden voor P2°5» kalic> siliciumdioxyde, ijzer, aluminiumoxyde, enz. componenten zowel uit de vloeibare als uit de vaste fasen.
Ijzer (II) en ijzer(lll) werden bepaald op de 30 volgende wijze:
Reagentia a. Standaard kaliumdichromaatoplossing
Een 0,1 N oplossing werd bereid door ^,90¾ g op te lossen en tot 1 liter te verdunnen met gedestilleerd water.
35 b. Tin (II) chloride 8005914 , · 17 60 g van het gekristalliseerde zout worden opgelost in 600 ml geconcentreerd HC1 en de oplossing wordt aangevuld met gedestilleerd water tot 1 liter.
c. Fosforzuur - zwavelzuurmengsel 5 150 ml geconcentreerd H^SO^ en 150 ml geconcen treerd H^PO^ worden verdund tot 1 liter met gedestilleerd water d. Kwik (il)chloride
Een verzadigde oplossing van HgClg (60-70 gram/liter) wordt "bereid.
10 e. Difenylamine 1 gram difenylamine wordt opgelost in 100 ml
W
Benaling
Een monster van 5»00 gram zuur wordt afgewogen in 15 eerybekerglas van 25Ó ml. Er worden circa 100 ml gedestilleerd water aan het "bekerglas toegevoegd. Daarna worden 15 ml van het fosforzuur-zwavelzuurmengsel en ^ druppels difenylamine toegevoegd. De oplossing wordt geroerd en er wordt kaliumdichromaat-oplossing druppelsgewijze toegevoegd tot er een diepe paarse 20 kleur ontstaat. Het aantal ml kaliuradichromaatoplossing wordt genoteerd en gebruikt bij de berekening van de hoeveelheid ijzer(ll).
Een bepaling van totaal ijzer vindt plaats door 5,00 gram af te wegen inssn bekerglas van 250 ml, 25 ml 25 1:1 HOI en circa 1 ml 2 % kaliumpermanganaatoplossing toe te voegen, het bekerglas met de inhoud op een verwarraingsplaat te plaatsen en te koken tot de kleur van permanganaat is verdwenen.
Het ijzer wordt daarna gereduceerd door druppelsgewijze de tin (II) chlorideoplossing toe te voegen tot de oplossing kleurloos 30 is. Voeg 1 tot 2 druppels overmaat toe. De oplossing laat men afkoelen tot kamertemperatuur. De oplossing wordt verdund tot 100 ml en er worden 15 ml verzadigde kwik(II)chlorideoplossing toegevoegd. Voeg 15 ml fosforzuur-zwavelzuurmengsel toe en · 1* druppels difenylamine indicator. Daarna wordt druppelsgewijze 35 kaliumdichromaat onder roeren aan de oplossing toegevoegd tot 8005924 18 \ er een diep paarse kleur ontstaat waarbij het eindpunt is bereikt.
Berekening; % ijzer(ïl) = "" <>.<»5585 * 100 * totaal ijzer -P jog totaalijzg^^o^g^,^ % ijzer(III) * % totaal ijzer - % ijzer(ll).
8005924
Claims (9)
1. Werkwijze voor de "bereiding van fosforzuur met een PgO^ gehalte van circa 57-63 % langs natte weg, waarbij a) ruw uitgangszuur met een gehalte van circa 5 26-36 % P2®5 en met een Fe (berekend als Pe20^): gewichts verhouding van tenminste 0,0U, in welk zuur tenminste een 2+ deel van het Fe aanwezig is als Fe in een klaarinrichting wordt geklaard, b) het geklaarde zuur wordt behandeld met aluminium- 10 silicaat in een daarvoor bestemde behandelingszone, c) het behandelde zuur wordt geconcentreerd tot een PgOj. gehalte van circa 1+6-51 %, d) vaste stoffen in het geconcentreerde zuur tot bezinking worden gebracht in een kristallisator/bezinker 15 voorzien van een 'overloop en van een onderloop, e) onderloop van de kristallisator/bezinker naar de klaarinrichting in trap (a) wordt geleid, f) de overloop van trap (d) verder wordt geconcentreerd tot een P20^ 'gehalte van circa 57-63 %', 20 met het kenmerk, dat - aan het zuurden punt tussen de klaar- trap (a) en de concentratietrap (c) een oxjrdatiemiddel wordt 2+ 3+ toegevoegd om praktisch al het Fe te oxyderen tot Fe , zodat de naprecipitatie-eigenschappen van het zuur worden verbeterd.
2. Werkwijze volgens conclusie 1. met het kenmerk. dat het oxjrdatiemiddel wordt toegevoegd aan de zone waar toevoeging van aluminiumsilicaat plaats vindt in trap (b).
3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het PgO^ gehalte van het zuur in trap (c) circa H6-1+8 gew.$ 30 is en dat de onderloop in trap (d) wordt verdeeld in een hoofdstroom die 80 - 95 % van de onderstroom uitmaakt en in een kleinere stroom die-uit de rest van de onderstroom bestaat en dat de hoofdstroom naar de klaarinrichting in trap (a) en de kleinere stroom naar de zone voor de behandeling met aluminium- 35 silicaat in trap (d) worden geleid. 8005024 >* 0, to —:--— - : ^ ( v ·» Π ra,' I I··,#· 5 uTlii -'δ} .-¾¾ Π “ .V L 1¾ U-, ; . V / L_ki —r ' w ' .,.ΏΙ,··· - 1 ". J* \ , -ΐ - ^Τ I . : 1 * & \.....§ . . v\r * as ^ ( 800 5 9 24 __/ W.R- Grace & co·. , te New York, New York, Ver.St.v.Amerika 9·'
·**- 4 Φ ft js , 20 U, Werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat als oxydatiemiddel wordt gebruikt waterstofperoxyde, ozon, salpeterzuur, kaliumpermanganaat, lucht en/of zuurstof.
5. Werkwijze volgens een der voorgaande conclu sies, met het kenmerk, dat het oxidatiemiddel bestaat uit lucht, zuurstof of een mengsel van beide.
6. Werkwijze volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het oxydatiemiddel waterstofperoxyde is.
7. Werkwijze volgens een der voorgaande conclu sies, met het kenmerk, dat het in trap (b) gebruikte aluminiumsilicaat perliet is dat wordt toegevoegd in een hoeveelheid van circa 0,0¾ tot 0,8 % van de hoeveelheid kristallisator overloop in trap (b), dat een stoechiometrische overmaat waterig water- 15 stofperoxyde wordt gebruikt voor het oxyderen van praktisch al 2+ 3+ het Fe tot Fe en dat wordt gezorgd voor een voldoende verblijftijd van circa 6 tot 60h in de kristallisator-bezinker in trap (d) zodat uit een gegeven hoeveelheid zuur die de kristallisator binnenkomt achtereenvolgens twee frakties 20 precipiteren.
8. Werkwijze volgens conclusie 7,met het kenmerk, dat het aluminiumsilicaat in trap (b) perliet is dat wordt toegevoegd in een hoeveelheid van ongeveer 0,2 % van de hoeveelheid kristallisatoroverloop in trap (d), dat er een stoechio- 25 metrische overmaat van 125-175 % wordt gebruikt aan waterig waterstofperoxyde met een concentratie van 25 % voor het oxyderen 2+ 3+ van praktisch al het Fe tot Fe en dat in de kristallisator-bezinker trap (d) wordt gezorgd voor een verblijftijd van circa 30h zodat uit een gegeven hoeveelheid zuur die de kristallisator 30 binnenkomt achtereenvolgens twee frakties preeipitaties neerslaan.
9. Werkwijze volgens conclusie 7.met het kenmerk, dat de onderloop van de kristallisator-bezinker in trap (e) van conclusie 1 wordt gesplitst zodanig dat 80-95 % van die 35 onderloop naar de klaarinrichting gaat en de rest wordt toege- 8005924
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US11101380 | 1980-01-10 | ||
| US06/111,013 US4279877A (en) | 1980-01-10 | 1980-01-10 | Oxidative control of post precipitation in phosphoric acid |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8005924A true NL8005924A (nl) | 1981-08-03 |
Family
ID=22336155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8005924A NL8005924A (nl) | 1980-01-10 | 1980-10-29 | Werkwijze voor de bereiding van fosforzuur langs natte weg. |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4279877A (nl) |
| JP (1) | JPS56100118A (nl) |
| BR (1) | BR8008447A (nl) |
| CA (1) | CA1130535A (nl) |
| DE (1) | DE3045890A1 (nl) |
| IT (1) | IT1195766B (nl) |
| MA (1) | MA19037A1 (nl) |
| NL (1) | NL8005924A (nl) |
| ZA (1) | ZA806604B (nl) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4430313A (en) | 1980-08-11 | 1984-02-07 | Mobil Oil Corporation | Shipping black phosphoric acid |
| US4439407A (en) * | 1983-01-19 | 1984-03-27 | Agrico Chemical Company | Method for improving filterability of gypsum and wet process phosphoric acid |
| US4487750A (en) * | 1983-08-01 | 1984-12-11 | Freeport Minerals Company | Stabilization of wet process phosphoric acid |
| US4710366A (en) * | 1986-10-23 | 1987-12-01 | Freeport Minerals Company | Method for producing stabilized wet process phosphoric acid with low content of magnesium and aluminum |
| US5236679A (en) * | 1992-05-06 | 1993-08-17 | Freeport-Mcmoran Resource Partners | Removal of aluminum contamination during production of phosphoric acid |
| CN103569988B (zh) * | 2012-07-31 | 2015-10-14 | 东莞市长安东阳光铝业研发有限公司 | 正磷酸铁的制备方法 |
| EP3216756A1 (en) * | 2016-03-08 | 2017-09-13 | ATOTECH Deutschland GmbH | Method for recovering phosphoric acid from a spent phosphoric acid / alkali metal permanganate salt etching solution |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA617322A (en) | 1961-03-28 | W. Harwood William | Process for producing clarified phosphoric acid | |
| US2799557A (en) * | 1952-10-11 | 1957-07-16 | Chemical Construction Corp | Production of feed grade dicalcium phosphate |
| US2968528A (en) * | 1957-07-01 | 1961-01-17 | Int Minerals & Chem Corp | Process for producing clarified phosphoric acid |
| US3206282A (en) * | 1962-02-20 | 1965-09-14 | Allied Chem | Removal of soluble after-precipitate from concentrated phosphoric acid |
| NL301498A (nl) * | 1962-12-06 | |||
| US3528771A (en) * | 1967-10-10 | 1970-09-15 | Int Minerals & Chem Corp | Phosphoric acid clarification |
| US3907680A (en) * | 1973-11-06 | 1975-09-23 | Sr Richard N Hill | Clarification of aqueous acidic phosphatic solutions |
| US4048289A (en) * | 1973-12-13 | 1977-09-13 | Fertilizantes Fosfatados Mexicanos, S.A. | Stabilization of wet-process phosphoric acid |
| JPS5297394A (en) * | 1976-02-13 | 1977-08-16 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | Removal of organic matter in phosphoric acid |
| DE2719701C3 (de) * | 1976-05-06 | 1986-10-02 | W.R. Grace & Co., New York, N.Y. | Verfahren zur Überführung von Naßphosphorsäure in eine nicht zu Ausfällungen neigende konzentrierte Phosphorsäure |
| CA1086475A (en) * | 1976-05-06 | 1980-09-30 | Richard N. Hill | Production of stabilized wet process phosphoric acid |
-
1980
- 1980-01-10 US US06/111,013 patent/US4279877A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-10-24 IT IT25566/80A patent/IT1195766B/it active
- 1980-10-28 ZA ZA00806604A patent/ZA806604B/xx unknown
- 1980-10-29 NL NL8005924A patent/NL8005924A/nl not_active Application Discontinuation
- 1980-11-05 CA CA363,993A patent/CA1130535A/en not_active Expired
- 1980-12-05 DE DE19803045890 patent/DE3045890A1/de not_active Withdrawn
- 1980-12-10 JP JP17333280A patent/JPS56100118A/ja active Pending
- 1980-12-22 BR BR8008447A patent/BR8008447A/pt unknown
-
1981
- 1981-01-06 MA MA19238A patent/MA19037A1/fr unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3045890A1 (de) | 1981-07-16 |
| CA1130535A (en) | 1982-08-31 |
| MA19037A1 (fr) | 1981-10-01 |
| ZA806604B (en) | 1981-11-25 |
| US4279877A (en) | 1981-07-21 |
| IT8025566A0 (it) | 1980-10-24 |
| JPS56100118A (en) | 1981-08-11 |
| IT1195766B (it) | 1988-10-27 |
| BR8008447A (pt) | 1981-07-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4110422A (en) | Production of stabilized wet process phosphoric acid | |
| US2968528A (en) | Process for producing clarified phosphoric acid | |
| JPH0255365B2 (nl) | ||
| NL8005924A (nl) | Werkwijze voor de bereiding van fosforzuur langs natte weg. | |
| US4164550A (en) | Production of stabilized wet process phosphoric acid | |
| JPS62171906A (ja) | 湿式法燐酸から不純物を除去する方法 | |
| US4048289A (en) | Stabilization of wet-process phosphoric acid | |
| US3528771A (en) | Phosphoric acid clarification | |
| US3907680A (en) | Clarification of aqueous acidic phosphatic solutions | |
| NL7812109A (nl) | Werkwijze voor het bereiden van calciumsulfaat- anhydriet en calciumsulfaatanhydriet verkregen volgens deze werkwijze. | |
| FI63383C (fi) | Foerfarande foer framstaellning av fosforsyra | |
| US20210388466A1 (en) | Process For Purifying And Concentrating Rare Earths From Phosphogypsum | |
| US3494736A (en) | Process for removing silicon,aluminum and fluorine from wet process phosphoric acid | |
| US4487750A (en) | Stabilization of wet process phosphoric acid | |
| US4557915A (en) | Production of phosphoric acid | |
| US4364912A (en) | Post precipitation control of low-iron phosphoric acid, without perlite | |
| EP0253454B1 (en) | Process for the removal of heavy metals from acid, phosphate-containing aqueous media | |
| US4293311A (en) | Phosphoric acid crystallizer underflow return | |
| US4305915A (en) | Stabilized wet process phosphoric acid | |
| US4710366A (en) | Method for producing stabilized wet process phosphoric acid with low content of magnesium and aluminum | |
| US4118466A (en) | Process for the production of compact, coarse sodium percarbonate | |
| NL8801886A (nl) | Werkwijze en inrichting voor de bereiding van fosforzuur uit fosfaaterts. | |
| US5236679A (en) | Removal of aluminum contamination during production of phosphoric acid | |
| US4377560A (en) | Process for producing low aluminum content phosphoric acid from high aluminum matrix | |
| US3141734A (en) | Method of clarifying acidic phosphatic solutions |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| BV | The patent application has lapsed |