NO152038B - Pose med en fleksibel not- og fjaerformet lukkeinnretning - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til rensing av fosforsyre.

Denne oppfinnelse vedrører rensing av fosforsyre og nærmere bestemt rensing av fosforsyre ved en ekstraksjonsmetode.

Det er velkjent at fosforsyre som er fremstilt ved den i stor utstrekning anvendte, konvensjonelle våtmetode i noen grad krever rensing, spesielt når den skal anvendes i næringsmiddelkjemikalier og rene kjemikalier. I alminnelighet er silisi-

um-, kalsium-, arsen-, jern-, fluor-, aluminium-, krom-, vanadin- og blyforbindelser noen av forurensningene som ofte i en viss utstrekning kreves fjernet fra syre som er fremstilt ved våtmetoden før syren kan anvendes for det tiltenkte formål. Hittil er de ekstraksjonsmetoder som er blitt an-

vendt til å adskille fosforsyren og forurensningene vanligvis blitt kalt væske-ekstraksjonsmetoder og har i alminnelighet gått ut på å anvende et med vann ikke blandbart oppløsningsmiddel i hvilket fosforsyren oppviser høyere oppløselighet enn i den vandige fase, og på dette vis er syre frem-

stilt ved våtmetoden blitt renset. De tid-

ligere anvendte metoder har i alminnelig-

het ikke vært selektive overfor de forskjellige forurensninger som ikke ekstra-

heres og heller ikke overfor de forskjellige forurensninger som oppløses i den ekstra-

herte syre. Det vil derfor innsees at nye ekstraksjonsmetoder som er i stand til enten selektivt å ekstrahere fosforsyre fremstilt ved våtmetoden fra visse forurensninger som forefinnes i syren, eller å ekstrahere visse forurensninger fra sådan syre, ville representere en meget velegnet

og anvendelig metode til rensing av fosfor-

syre som er fremstilt ved våtmetoden.

Det er derfor en hensikt med oppfinnelsen å fremskaffe en forbedret fremgangsmåte til rensing av fosforsyre.

Det er en ytterligere hensikt med oppfinnelsen å fremskaffe en forbedret fremgangsmåte til selektiv ekstrahering av visse forurensninger fra fosforsyre så vel som selektiv ekstrahering av fosforsyre fra andre forurensninger.

Enn videre er det en hensikt med oppfinnelsen å fremskaffe en forbedret fremgangsmåte til selektiv ekstrahering av visse anioniske forurensninger, slik som fluorid-

og sulfatforurensninger, fra fosforsyre.

En annen hensikt med oppfinnelsen er

å fremskaffe en forbedret fremgangsmåte til selektiv ekstrahering av fosforsyre som inneholder kation- eller metalliske forurensninger.

En ytterligere hensikt med oppfinnel-

sen er å fremskaffe en forbedret fremgangsmåte til rensing av fosforsyre inntil en renhetsgrad som vil gjøre den anvendbar i næringsmiddelkjemikalier eller rene kjemikalier.

Disse og andre hensikter vil fremgå

av den påfølgende detaljerte beskrivelse.

I overensstemmelse med det foran an-

førte går foreliggende fremgangsmåte ut på rensning av fosforsyren ved ekstrak-

sjon av den art hvor en vandig oppløsning av syren bringes i kontakt med et selektivt organisk oppløsningsmiddel som ikke er blandbart med vann, og det karakteristiske

ved den nye fremgangsmåte er at det som organisk oppløsningsmiddel anvendes en med vann ikke blandbar aminforbindelse, eventuelt oppløst i et organisk fortynningsmiddel, hvilken aminforbindelse inneholder en polar nitrogenholdig gruppe i endestilling og minst to hydrofobe substituenter, og at det selektive oppløsnings-middel anvendes i tilstrekkelig mengde til enten å ekstrahere anioniske forurensninger fra fosforsyren og/eller å ekstrahere fosforsyren og la kationiske forurensninger bli tilbake i den vandige oppløsning.

Skjønt den påfølgende beskrivelse i første rekke befatter seg med rensing av fosforsyre som er fremstilt ved våt-meto-den, skal det bemerkes at oppfinnelsen generelt lar seg anvende til rensing av en hvilken som helst uren fosforsyre; den er imidlertid spesielt egnet til rensing av våt-fosforsyre. I denne beskrivelse betyr «våt-fosforsyre» fosforsyre som er fremstillet ved våtmetoden som medfører surgj øring av fosfatstein ved bruk av syrer, slik som svovelsyre. Fosfatsteinråstoffet kan selv-sagt variere avhengig av, blant annet, kil-den den stammer fra, og den er vanligvis fått fra slike forekomster som de som er funnet i Florida og Veststatene, slik som Idaho. Skjønt ekstraksjonsmetodene i hen-hold til oppfinnelsen ikke synes å avhenge av våt-fosforsyrens konsentrasjon, foretrekkes det dog at konsentrasjonen ligger innenfor området fra omkring 1 til omkring 90 vektprosent H3PO.,.

De aminer som egner seg til bruk ved oppfinnelsen er, generelt, ikke vannopp-løselige og/eller i stand til å danne tilstrekkelig vannuoppløselige salter. Generelt er aminforbindelser som inneholder en polar nitrogenholdig gruppe i endestilling og minst to hydrofobe substituentgrupper, slik som de forbindelser som er avledet fra fettsyrer med forskjellige mole-kylvekter og forskjellige grader av mettet-het, egnet. De egnede aminer kan være sekundære eller tertiære aminer så vel som kvaternære ammoniumforbindelser. Særlig er sekundære og tertiære alifatiske aminer med to substituentgrupper som hver inneholder fra omkring 7 til omkring 15 karbonatomer og omfatter forgrenede så vel som rettkjedede strukturer velegnede til bruk ved oppfinnelsen. Blandinger av aminer er egnet når de i overveiende grad inneholder de forannevnte strukturer. Det skal nevnes at når det gjelder tertiære alifatiske aminer, kan den tredje substitu-entgruppen inneholde et hvilket som helst antall av karbonatomer, men bør fortrinnsvis ikke inneholde mer enn omkring 15 karbonatomer. Videre kan OH-, COOH-, OCH4-, halogen-, NO,- og SO.rsubstituerte derivater av substituentgruppene i de fleste tilfeller anvendes, så vel som substituentgrupper som inneholder alkoksyradika-ler, så lenge minst to av gruppene er hydrofobe og således gjør forbindelsen vann-uoppløselig i ønsket grad. De primære alifatiske aminer er mindre egnet på grunn av deres tendens til å utfelles som aminsalter når de er i kontakt med våt-fosforsyre. De sekundære eller tertiære alifatiske aminer som inneholder mindre enn omkring 7 karbonatomer i hver av minst to substituentgrupper oppviser den uønskede egenskap at de er vannoppløselige. De sekundære eller tertiære alifatiske aminer som inneholder mer enn omkring 15 karbonatomer i hver av minst to substituentgrupper oppviser den uønskede egenskap at de danner salter som er relativt uoppløse-lige i ekstraksjonsmiddelfasen. Aromatiske aminer, hva enten de er primære, sekundære eller tertiære, oppviser uønskede egenskaper, slik som at de enten har dår-lige ekstraheringsegenskaper eller at de danner salter som er for lite vannuoppløse-lige eller har for lave saltoppløseligheter i ekstraksjonsmiddelfasen.

Alt som nettopp ble sagt om aminene er også generelt gyldig for amihsaltene som er egnet til bruk ved denne oppfinnelse. I tillegg kan aminsalter som er egnet til bruk ved foreliggende oppfinnelse generelt dannes fra mange organiske og uorganiske syrer og fortrinnsvis de syrer som er ster-kere enn fosforsyre, dvs. har en Ks større enn omkring 8x10-3, siik som svovelsyre, saltsyre og liknende. Ioniseringskonstanten (KJ for en syre, som anvendt i denne beskrivelse, refererer seg til dissosiasjonen av en sur elektrolytt ved romtemperatur, dvs. omkring 25°C, og er lik produktet av aktiviteten av hver av ionene som dannes ved dissosiasjonen (dersom mer enn ett ion av hver sort dannes, opphøyes dets aktivitet til den til antallet svarende potens) dividert med aktiviteten av de udissosierte moleky-ler, idet aktivitetene forutsettes å være i standardtilstanden ved uendelig fortyn-ning.

Det skal også bemerkes at kvaternære ammoniumsalter så vel som kvaternære ammoniumbaser egner seg til bruk som ekstraksjonsmidler ved oppfinnelsen. Generelt gjelder alt som ovenfor er sagt an-gående tertiære aminer og aminsalter også for kvaternære ammoniumsalter og -baser. Den fjerde alifatiske substituentgruppe som er bundet til nitrogenatomet kan inneholde et hvilket som helst antall karbonatomer, men bør fortrinnsvis ikke inneholde mer enn 15 karbonatomer.

Uttrykket «vannuoppløselig» som anvendt i denne beskrivelse for aminer og/ eller aminsalter inklusive de kvaternære ammoniumforbindelser, fordrer ikke nød-vendigvis fullstendig uoppløselighet. Det fordres kun at materialet i tilstrekkelig grad er ublandbart med fasen som utgjø-res av våt-fosforsyren til å muliggjøre fy-sisk adskillelse av væskene i to distinkte faser.

De foretrukne aminer, som er nyttige som ekstraksjonsmidler, er langkjedede hydrocarbylaminer med formelen

i hvilken R, og R9 er valgt fra den klasse som består av mettede og ethylenisk umettede alifatiske hydrocarbylgrupper med fra omkring 7 til omkring 15 karbonatomer og R3 er valgt fra den klasse som består av hydrogen og mettede og ethylenisk umettede alifatiske hydrocarbylgrupper med fra 1 til omkring 18 karbonatomer. De foretrukne aminsalter, som er nyttige som ekstraksjonsmidler, er langkjedede hydrocarbylaminsalter med formelen i hvilken R, og R2 er valgt fra den klasse som består av mettede og ethylenisk umettede alifatiske hydrocarbylgrupper med fra omkring 7 til omkring 15 karbonatomer, Rs er valgt fra den klasse som består av hydrogen og mettede og ethylenisk umettede alifatiske hydrocarbylgrupper med fra 1 til omkring 18 karbonatomer, n er et helt tall fra og med 1 til og med 3 og X er valgt fra klassen som består av anioner av mine-ralsyre med en K større enn omkring 8xl0-:s. De foretrukne kvaternære ammoniumforbindelser, som er nyttige som ekstraksjonsmidler, er langkjedede hydrocarbyl-kvaternære ammoniumforbindelser med formelen

i hvilken R, og R2 er valgt fra den klasse som består av mettede og ethylenisk umettede alifatiske hydrocarbylgrupper med fra omkring 7 til omkring 15 karbonatomer, R;i er valgt fra den klasse som består av mettede og ethylenisk umettede alifatiske hydrocarbylgrupper med fra 1 til omkring 18 karbonatomer, R4 er valgt fra den klasse

som består av mettede og ethylenisk umettede alifatiske hydrocarbylgrupper med fra 1 til omkring 15 karbonatomer og Y er

valgt fra den klasse som består av anioner av mineralsyrer med en Ks større enn omkring 8 x 10-3.

De følgende langkjedede hydrocarbyl-aminforbindelser er typiske eksempler på egnede ekstraksjonsmidler til bruk ved foreliggende oppfinnelse. di-n-decylamin [CH3(CH2)n]2.NH, di-n-decylammoniumsulfat 2[[CH3(CH2)()]5,NH]-H!>S0.1, tri-n-octylamin [CH;i (CH,)7]3.N, tri-n-octylammoniumklorid [CH.j (CH2)7],,.N-HC1, methyldioctylamin [CH3 (CHg)7]2(CHg).N, dimethyldioctylammoniumklorid [[CHS (CH2)7] (CH.,)2N]<+>C1-, dimethyldioctylammoniumhydroksyd [[CH3 (CH2)7] (CH3)2N]+OH-di-n-dodecylamin [CH:1 (CH2),,]2NH,

tri-n-dodecylamin [CH, (CH2)n<]>3N, bismethyltridodecylammoniumsulfat 2[[CH3 (CH2)11]8NCH3]+S04 , dimethyldidodecylammoniumklorid [[CH3 (CH2)n]2(CH3)2N]+CL-dimethyldidodecylammonium-hydroksyd [[CH,, (CH2)n]2(CH;1)2N]+Cl-, tricaprylylamin R,,N, hvor R er en blanding av CRH17 og CUIH21, men overveiende C8H17,

tricaprylaminsulfat 2(R3N) . H2S04, hvor R er en blanding av CSH17 og C10H„,, men overveiende CSHI7, tri-iso-octylamin [CH3 (CHg)7]3N, hvor C8H)7-grupper består av blandede iso-merer, N,N-didodecenyl-N-n-butylamin

(C4H9) (CI2H23)2N, N-dodecenyl-N-trialkylmethylamin (<C>]2<H>23) (R,R2R3C)NH, hvor Rj+<R>o+Rg er lik C^Hg., til C14<H>2n, N-lauryl-N-trialkylmethylamin (<C>i2H2(i) (R,R,R„C)NH, hvor R,+R0+R3

er lik"Cn<H>2;, til CHH,fl)

tricocoamin R.,N,

hvor R er en blanding av

15% C8H17 til C10<H>91

48% C18H0,

18% C,4H9n

9% <C>M<H>33

10% C18H37 (stearyl-oleyl),

trilaurylamin R3N,

hvor R er en blanding av

88% C12<H>2B

10% CWH29 -isomere

2% C10H2].

Det skal bemerkes at aminene som er egnet til bruk var foreliggende oppfinnelse antas å virke på den måten at de danner aminsalter med anioner eller anionkom-plekser; imidlertid har det vist seg at andre mekanismer sannsynligvis virker siden det kan ekstraheres mengder av anioniske ma-terialer i overskudd av det som er teoretisk mulig ved en sådan saltdannende mekanisme.

Det skal videre bemerkes at når salt-formen av aminet anvendes, skulle man anta dens ekstraheringsevne grunnet seg på en saltutbyttingsmekanisme, f. eks. at aminsulfatet danner aminfosfat. Det har imidlertid vist seg at en annen mekanisme enn saltutbyttingsmekanismen virker, og den antas å være en oppløselighetsmeka-nisme. Denne oppdagelse er helt uventet og meget betydningsfull derved at den tilla-ter en høy grad utvelgelse både ved ekstraksjonsprosessen og når det gjelder hva som skal fjernes. Eksempelvis vil, i noen tilfeller, de fri aminer ekstrahere fosforsyre uten å ekstrahere forurensningene. Videre er det i alminnelighet mulig å fjerne den ekstraherte fosforsyre fra et aminsalt på en lettere og mer effektiv måte enn det lar seg gjøre å fjerne den ekstraherte fosforsyre fra et ekstraksjonsmiddel bestående av fritt amin. Uansett hvilken meka-nismeteori som ligger til grunn skal det bemerkes at aminene og/eller aminsaltene har en utpreget evne til effektivt å ekstrahere på selektiv basis.

Skjønt aminene og/eller aminsaltene er i stand til å ekstrahere i ufortynnet, flytende form, foretrekkes det å anvende dem i forbindelse med et organisk fortynningsmiddel for å oppnå lettere behandling og ekstraksjonskontroll. Organiske fortyri-ningsmidler som er egnet til bruk ved foreliggende oppfinnelse er generelt organiske fortynningsmidler i hvilke aminene og/ eller aminsaltene er lett oppløselige og som dessuten er i det vesentlige vannuoppløse-lige. Et vidt felt av organiske oppløsnings-midler er effektive inklusive petroleum, white spirit, eter, benzen, xylen, toluen, nitrobenzen, karbontetraklorid, kloroform, triklorethylen og liknende.

I enkelte tilfeller er det meget ønske-lig å tilsette små mengder av egnede additiver som kan øke oppløseligheten av aminet og/eller aminsaltene i visse organiske oppløsningsmidler. Additiver som er spesielt effektive som! oppløselighetsfremmende midler er, generelt, vannuoppløselige alkoholer som er oppløselige i det organiske fortynningsmiddel og foretrukne er en-verdige høyere alifatiske alkoholer med omkring 6 til 20 karbonatomer; spesielt foretrukket er de primære alkoholer med ikke mer enn 15 karbonatomer. F. eks. gjøres tricaprylylaminsulfat, som forefinnes i en mengde av 10 pst. av totalvolumet, mer oppløselig i petroleum ved tilsetning av omkring 5 pst., regnet på totalvolumet, av n-decylalkohol som additiv. Egnede alkoholer omfatter 1-heksanol, 4-methyl-2-pentanol, 2-ethyl-l-butanol, 2-heptanol, 1-octanol, 2-octanol, 5-ethyl-2-nonanol, 1-dodecanol, 1-tetradecanol og liknende.

Ekstraksjonsprosessen så vel som til-bakeekstraksjons- eller f jernelsesprosessen kan utføres satsvis og i så fall kan det vise seg nødvendig å gjenta ekstraksjonen inntil den tilstrebede fordelaktige ekstraksjonsgrad er nådd. Prosessen kan imidlertid utføres kontinuerlig med motstrøms-kontakt mellom den vandige eller «våte» fosforsyrefase og ekstraksjonsmiddelfasen, eller på annen kontinuerlig måte.

Forurensningene som er opptatt i ekstraksjonsmiddelfasen kan i alminnelighet fjernes fra denne fase ved fremgangsmåter som omfatter tilbakeekstraksjon med vann eller annen egnet vandig, basisk oppløs-ning når fri aminer anvendes som ekstraksjonsmiddel, og tilbakeekstraksjon med vann, en egnet vandig, sur oppløsning eller en egnet basisk oppløsning når aminsalter anvendes som ekstraksjonsmidler. Når slike fremgangsmåter anvendes, er det vanligvis mulig å regenerere ekstraksjonsmiddelfasen for fornyet bruk, hvilket er en avgjort fordel.

Fosforsyren som er opptatt i ekstraksjonsmiddelfasen av enten et amin eller et aminsalt kan i alminnelighet fjernes fra denne fase ved mange forskjellige metoder, hvilke omfatter tilbakeekstraksjon med vann, en egnet vandig, sur oppløsning eller en egnet vandig, basisk oppløsning. Igjen er det vanligvis mulig, når slike fremgangsmåter anvendes, å regenerere ekstraksjonsmiddelfasen for fornyet bruk.

Mengden av vandige oppløsningsmid-ler, dvs. vann, vandige, basiske oppløsnin-ger eller vandige, sure oppløsninger, som kreves for tilbakeekstraksj onene eller fjer-nelsesprosessen, varierer, bl. a. med den anvendte ekstraksjonsmiddelfase, det anvendte vandige oppløsningsmiddel og likevektsfordelingen mellom ekstraksjonsmiddelfasen og den vandige oppløsningsmid-delfase. De foretrukne mengder kan lett fastlegges ved å utføre likevektsfordelings-prøver med ekstraksjonsmiddelfasen og den vandige oppløsningsmiddelfase som skal anvendes, for å bestemme den ønskede grad av tilbakeekstraksjon eller fjernelse. Når det anvendes en vandig, basisk opp-løsning, bør i alminnelighet pH av den resulterende vandige fase, som inneholder det tilbakeekstraherte materiale, være un-der ca. 7.

Andre metoder som kan anvendes for å fjerne det ekstraherte materiale fra ekstraksjonsmiddelfasen omfatter avdrivning av det organiske fortynningsmiddel og behandling av det gjenværende materiale med et vandig oppløsningsmiddel, eller å anvende en gass, slik som vannfri ammo-niakk, og boble denne gjennom ekstraksjonsmiddelfasen for å utfelle det ekstraherte materiale, f. eks. ammoniumfosfater slik som monoammoniumhydrogenfosfat eller diammoniumhydrogenfosfat. I begge tilfeller er det vanligvis mulig å regenerere amin-ekstraksjonsmidlet for fornyet bruk.

En metode til rensing av våt-fosforsyre består i å selektivt ekstrahere visse forurensninger fra syren.

Ved bruk av egnede aminer og/eller aminsalter oppløst i et organisk oppløs-ningsmiddel kan visse forurensninger, slik som fluorid- og sulfatforurensninger, selektivt ekstraheres fra våt-fosforsyren. I mange tilfeller kan aminet og/eller aminsaltet brukes som ekstraksjonsfase i ufortynnet, flytende form; dog er det vanligvis mer fordelaktig å oppløse aminet og/eller aminsaltet i et organisk fortynningsmiddel. Generelt kan ethvert forhold mellom aminet og/eller aminsaltet og det organiske fortynningsmiddel anvendes; imidlertid resulterer relativt høye andeler, på volumbasis, av aminet og/eller aminsaltet til det organiske oppløsningsmiddel i en relativt viskøs ekstraksjonsmiddelfase som det er vanskelig å anvende til ekstraksjon, mens relativt lave andeler, på volumbasis, resulterer i nødvendigheten av å anvende et overskudd av organisk fortynningsmiddel. I de fleste tilfeller er mellom omkring 1 og 80 volumprosent av aminene og/eller aminsaltene mengder som er særlig godt egnet til bruk i det organiske fortynningsmiddel. Generelt avhenger den mengde ekstraksjonsmiddelfase som det er nød-vendig å bringe i kontakt med våt-fosforsyren av syrens innhold av forurensninger som skal fjernes så vel som av likevektsfordelingen mellom forurensningene i den vandige fase og forurensningene i ekstraksjonsmiddelfasen. Dersom et overskudd av ekstraksjonsmiddelfase anvendes, vil i mange tilfeller en betydelig mengde fosforsyre også bli ekstrahert. På grunn av at aminene så vel som aminsaltene både varierer i ekstraksjonsgrad og påvirkes av vedkommende organiske fortynningsmiddel som anvendes, skal det bemerkes at det fortrinnsvis bare bør anvendes mengder av ekstraksjonsmiddelfasen som er tilstrekkelig til å fjerne forurensningene. De foretrukne mengder kan lett fastlegges ved å utføre likevektsfordelingsprøver med vedkommende våt-fosforsyre så vel som med den bestemte ekstraksjonsmiddelfase som skal brukes, for å bestemme den ønskede ekstraksj onsgrad.

En annen metode til å rense fosforsyre

består i å ekstrahere fosforsyre fra forurensningene, slik som metalliske forurensninger eller kationforurensninger.

Ved å anvende et aminsalt oppløst i et organisk fortynningsmiddel kan fosforsyre

ekstraheres fra metalliske forurensninger eller kationforurensninger i våt-fosforsyre.

I mange tilfeller kan aminsaltet anvendes i ufortynnet, flytende form, men det er likevel i alminnelighet mer fordelaktig å oppløse aminsaltet i et organisk fortynningsmiddel. Generelt kan hvilket som helst forhold mellom aminsalt og organisk fortynningsmiddel anvendes; dog resulterer relativt høye forhold, på volumbasis, mellom aminsalt og organisk fortynningsmiddel i en relativt viskøs ekstraksjonsmiddelfase som er vanskelig å anvende til ekstraksjon, mens relativt lave forhold, på volumbasis, resulterer i nødvendigheten av å anvende et overskudd av det organiske fortynningsmiddel. I de fleste tilfeller er mellom ca. 1 og 80 volumprosent av aminsaltene mengder som er særlig godt egnet til bruk i det organiske fortynningsmiddel. Generelt avhenger mengden av ekstraksjonsmiddelfase som det er nødvendig å bringe i kontakt med våt-fosforsyren så vel av våt-fosforsyrens konsentrasjon som av likevektsfordelingen mellom fosforsyren 1 den vandige fase og fosforsyren i ekstraksjonsmiddelfasen. På grunn av at aminene både varierer i ekstraksjonsgrad og påvirkes av vedkommende organiske fortynningsmiddel som anvendes, skal det bemerkes at det fortrinnsvis bare bør anvendes mengder av ekstraksjonsmiddelfasen som er tilstrekkelig til å fjerne fosforsyren. De foretrukne mengder kan lett fastlegges ved å utføre likevektsfordelingsprøver med vedkommende våt-fosforsyre så vel som med den bestemte ekstraksjonsmiddelfase som skal brukes, for å bestemme den ønskede ekstraksjonsgrad. Det er bemerket at det i dette tilfelle anvendes et aminsalt i ekstraksjonsfasen. I de fleste tilfeller kan ethvert av de tidligere nevnte aminsalter anvendes; imidlertid er det funnet at aminsulfatet er særlig godt egnet. Aminsaltene er særlig godt egnet til bruk som ekstraksjonsmidler fordi det er blitt funnet at de er effektive med hensyn til selektivt å ekstrahere fosforsyre fremfor kationforurensninger, spesielt jern, i våt-fosforsyren.

En modifikasjon av den nettopp be-skrevne rensing av våt-fosforsyre ved å ekstrahere fosforsyren fra forurensningene, slik som metalliske forurensninger eller kationforurensninger, kan utføres ved å anvende de fri aminer i det organiske fortynningsmiddel heller enn aminsaltet. Her skal det igjen bemerkes at det fri amin i den ufortynnede væskeform kan anvendes som ekstraksjonsmiddel, skjønt det er mer fordelaktig å oppløse det fri amin i et organisk fortynningsmiddel. Særlig er dette effektivt når våt-fosforsyren tidligere har vært behandlet for å fjerne jernforurensningene slik som beskrevet i US-patent nr. 2 955 918, eller når jernforurensningene ikke representerer noe problem ved bruken av den rensede fosforsyre eller dens salter.

Som det vil forståes kan fremstillingen av i det vesentlige ren fosforsyre eller salter derav utføres ved å gjøre bruk av de foranstående metoder. En typisk fremgangsmåte kan innbefatte at organiske forurensninger, om nødvendig, først fjernes ved filtrering gjennom aktivkull eller andre egnede midler. Den for organiske forurensninger befridde våt-fosforsyre kan deretter renses ytterligere ved å fjerne slike forurensninger som fluorid- og sulfatforurensninger ved å anvende en egnet mengde av en ekstraksjonsmiddelfase bestående av et amin oppløst i et organisk fortynningsmiddel. Ekstraksjonsmiddelfasen kan deretter behandles med vann for å fjerne forurensningene og regenerere aminet for fornyet bruk. Den fluorid- og sulfatfrie våt-fosforsyre kan renses ytterligere ved å anvende en egnet mengde av et aminsulfat oppløst i et organisk fortynningsmiddel som en ekstraksjonsmiddelfase som kan ekstrahere fosforsyre fra kationforurensninger eller metalliske forurensninger. Fosforsyren kan fjernes fra ekstraksjonsmiddelfasen med vann og derved frigjøre ekstraksjonsmiddelfasen til fornyet bruk. Den resulterende i det vesentlige rene fosforsyre kan renses videre med hensyn på organiske forurensninger ved filtrering gjennom aktivkull eller andre egnede midler og kan oppkon-sentreres ved slike midler som inndamping. Eller den fluorid- og sulfatfrie våt-fosforsyre kan, dersom det er fordelaktig å gjøre det på den måten, ytterligere renses ved å fjerne, om nødvendig, jernforurensningene og deretter ekstrahere med en egnet mengde av et fritt amin oppløst i et organisk fortynningsmiddel som ekstraksjonsmiddelfase. Med en sådan modifikasjon kan fosforsyren fjernes fra ekstraksjonsmiddelfasen med en egnet mengde av en vandig, basisk oppløsning for å danne de ønskede fosfatsalter. Da oppfinnelsen vedrører ekstraksjonsmetoder så vel som selektive fjerningsmetoder, er det selv-sagt mulig å modifrisere eller variere hvert trinn i prosessen for å oppnå driftsøkonomi, ønskede produkter og andre fordeler, og det foranstående er derfor fremlagt bare i den hensikt å illustrere og er ikke på noen måte ment å begrense oppfinnelsen.

Det følgende er medtatt, som illustre-rende for oppfinnelsen, for ytterligere å belyse en typisk fremgangsmåte til frem-stilling av i det vesentlige ren fosforsyre.

Den følgende tabell 1 er en trinnvis analyse av en fem-trinns motstrømseks-traksjon for å fjerne fluorid- og sulfatforurensninger fra en kommersiell våt-fosforsyre, analysert som tilført syre i tabell 2, for å fremstille en delvis renset syre, analysert som fluorid- og sulfatbefridd syre i tabell 2. Ekstraksjonsmiddelfasen består av omkring 10 volumprosent tricaprylylamin i en lett aromatisk petroleumsfrak-sjon.

Som det fremgår av den ovenstående tabell 1 inneholdt den tilførte syre ca. 51 g/l sulfatforurensninger og ca. 18,5 g/l fluoridforurensninger som ble ekstrahert fra syren i slike mengder at det ble tilbake mindre enn 1 g/l av hver av forurensningene eller på vektbasis 0,062 for sulfatfor-urensningene og 0,057 for fluoridforurens-ningene, hvilket er fullgodt for de fleste næringsmiddelanvendelser hva disse forurensninger angår.

Den følgende tabell er en analyse av en kommersiell våt-fosforsyre som hadde vært behandlet på samme måte som den tilførte syre i tabell 1 for å fjerne fluorid- og sulfatforurensninger og renses ytterligere ved å ekstrahere fosforsyren med en ekstraksjonsmiddelfase bestående av et aminsulfat oppløst i et organisk fortynningsmiddel. Den tilførte syre hadde samme analyse som den tilførte syre i tabell 2. I dette tilfelle bringes et volum tricaprylylamin i kontakt med en støkiometrisk mengde av en 96 pst.-ig oppløsning av H,S04 for å danne aminsulfatet som tilsettes til en lett, aromatisk petroleumsf raks jon for å danne en ekstraksjonsmiddelfase bestående av tilnærmet 57 volumprosent av aminsulfatet i et

organisk fortynningsmiddel. Tilnærmet 300

volumdeler av ekstraksjonsmiddelfasen

bringes i en fem-trinns motstrømsekstrak-sjon i kontakt med tilnærmet 70 volumdeler av syrefasen. Den ekstraherte fosforsyre fjernes fra ekstraksjonsmiddelfasen med vann som danner tilnærmet 25 vektprosent i det vesentlige ren fosforsyre. Et-ter oppkonsentrering til omkring 75 vektprosent ved inndamping, ble fosforsyren analysert med følgende resultat:

Som det fremgår av ovenstående tabell, ekstraheres fosforsyren fra kationforurensninger eller metallforurensninger,

slik som jern, aluminium, kalsium, mangan

og silisium, i en grad som er fullgod for de

fleste næringsmiddelfelt. Den tilførte syre

i tabell 2 bør for sammenlikning skyld be-traktes med hensyn på disse forurensninger for å kunne vurdere rensningsgraden

av våt-fosforsyren.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte til rensning av fosforsyre ved ekstraksjon, bestående i å bringe

   en vandig oppløsning i syren i kontakt med et selektivt, organisk oppløsningsmiddel som ikke er blandbart med vann, karakte- risert, ved at det som organisk opp-løsningsmiddel anvendes en med vann ikke blandbar aminforbindelse, eventuelt opp-løst i et organisk fortynningsmiddel, hvilken aminforbindelse inneholder en polar nitrogenholdig gruppe i endestilling og minst to hydrofobe substituenter, og at det selektive oppløsningsmiddel anvendes i tilstrekkelig mengde til enten å ekstrahere anioniske forurensninger fra fosforsyren og/eller å ekstrahere fosforsyren og la kationiske forurensninger bli tilbake i den vandige oppløsning.