PL11447B1

PL11447B1 - Sposób lugowania fosforanu surowego.

Info

Publication number: PL11447B1
Application number: PL11447A
Authority: PL
Filing date: 1928-11-09
Publication date: 1930-01-31

Description

Znany jest wyrób fosforanu alkaliczne¬ go, wzglednie niewapnistego nawozu mie¬ szanego, który zawiera azot, kwas fosforo¬ wy i ewentualnie potas, zapomoca lugo¬ wania fosforanu surowego odpowiednim kwasem, przy oddzielaniu wapna z fosfo¬ ranu surowego jako siarczan wapniowy. W powyzszym celu stosuje sie albo kwas siar¬ kowy, z wspóldzialaniem siarczanu alka¬ licznego albo bez niego lub kwas inny, któ¬ rego sole wapienne sa rozpuszczalne, przy wspóldzialaniu siarczanu alkalicznego ja¬ ko srodka stracajacego wapno. Siarczan al¬ kaliczny, który przewaznie sklada sie z siarczanu amonu, siarczanu potasu albo dwusiarczanu potasu, mozna przytem sto¬ sowac albo przy lugowaniu wlasciwem al¬ bo dodac do lugu, otrzymanego przy lugo¬ waniu tylko kwasem.Znany jest równiez wyrób nawozów mieszanych, zawierajacych sole fosforowe, w ten sposób, iz fosforan surowy luguje sie kwasem siarkowym, a oddzielony z straco¬ nego siarczanu wapniowego rozczyn kwasu fosforowego zobojetnia sie amonjakiem, poczem do otrzymanego rozczynu fosfora¬ nu amonowego dodaje sie chlorek potasu albo azotan amonu, albo oba wspomniane materjaly, i rozczyn sie wyparowuje.Oprócz tego proponowano stosowanie straconego w procesie siarczanu wapnia do wytwarzania siarczanu amonowego za¬ pomoca przeksztalcenia go amonjakiem i kwasem weglowym, poczem otrzymany wten sposób siarczan amonowy stosowany jest w procesie najpierw jako srodek pló- czacy do plókania straconego z fosforanu surowego siarczanu wapnia i nastepnie ja¬ ko srodek stracajacy wapno przy lugowa¬ niu nowych ilosci fosforanu surowego lub po dokonanem lugowaniu.Wada tego rodzaju procesów polega na tern, ze siarczan wapnia naogól straca sie w takiej postaci, iz tylko z trudnoscia mo¬ ze byc oddzielony od rozczynu, o ile roz- czyn nie jest bardzo rozcienczony, gdyz stracony siarczan wapnia i rozczyn wspól¬ nie tworza stosunkowo gestoplynna mase, która tez po dluzszem przechowaniu nie wykazuje znacznej sklonnosci do oddziela¬ nia sie na warstwe plynu, uwolniona od materjalów stalych, i opadajacy na dno o- sad, zawierajacy materjaly stale. Wypló- kiwanie utworzonego przy lugowaniu roz¬ czynu, np. w tak zwanem urzadzeniu Dorr'a, jest z tego powodu praktycznie nie¬ mozliwe, dlaczego w praktyce ograniczono sie do stosowania specjalnych surowców, które dostarczaja latwiej odlaczalny siar¬ czan wapnia, albo tez caly proces wykony¬ wano bardzo rozrzedzonemi rozczynami, które pózniej wymagaja kosztownej pracy wyparowania celem otrzymywania w po¬ staci stalej rozpuszczajacych sie soli.Te sama wade posiada tez sposób wy¬ twarzania kwasu fosforowego zapomoca lu¬ gowaniu fosforanu surowego kwasem siar' kowym, przyczem stosowano dotychczas zwykle bardzo rozcienczony kwas siarko¬ wy w celu umozliwienia oddzielenia przez przesaczanie wytworzonego rozczynu kwa¬ su fosforowego od straconego siarczanu wapnia, poczem nalezalo przedsiewziac kosztowna prace wyparowywania celem stezenia niezbednego do wymagan tech¬ nicznych kwasu fosforowego.Wynalazek niniejszy usuwa powyzsza wade w ten sposób, ze siarczan wapnia, niezaleznie od gatunku fosforanu surowe¬ go, oddziela sie w postaci krysztalu, który nie posiada zwyklej i wlasciwej stracone¬ mu siarczanowi wapnia objetosci prze¬ strzennej, lecz posiada strukture wiecej ziarnista i dzieki temu te wlasciwosc, iz latwo oddziela sie od rozczynu i jako zwar¬ ty mul opada na dno, jezeli rozczyn z stra¬ conym siarczanem wapnia pozostawia sie w spokoju. Dzieki temu juz przy lugowaniu mozna wytwarzac rozczyny stosunkowo stezone. Skutek powyzszy osiaga sie w ten sposób, iz siarczan wapnia w rozczy- nie wystawia sie na temperature przynaj- niej 80°C i celowo na temperatury powy¬ zej 80CC az do punktu wrzenia wytworzo¬ nego rozczynu. Jezeli lugowanie sluzy do wytwarzania rozpuszczalnych soli fosforo¬ wych, albo mieszanin powyzszych soli z innemi solami rozpuszczalnemi, dobrze jest dodac do rozczynu soli alkalicznej, gdyz okazalo sie, iz taki dodatek przyczy¬ nia sie do oddzielenia siarczanu wapnia w postaci latwo osadzalnej.Powyzsza temperature wysoka mozna stosowac albo przy wlasciwem lugowaniu fosforanu surowego, albo, jezeli wapno fo¬ sforanu surowego wpierw rozpusci sie i nastepnie straca jako siarczan wapnia, przy stracaniu, przyczem w obu przypadkach ewentualnie w rozczynie obecna jest sól al¬ kaliczna. Albo mozna wapno przy lugowa¬ niu lub po dokonaniu tegoz wpierw stracic jako siarczan wapnia w zwyklej prze¬ strzennej postaci i nastepnie rozczyn wraz z siarczanem wapnia, ewentualnie w obec¬ nosci soli alkalicznej, nagrzac do wspo¬ mnianej temperatury, przez co siarczan wapnia przemienia sie w postac latwo osa- dzalna. Gdy rozczyn wytworzony w ten lub inny sposób wraz z siarczanem wapnia przeprowadzi sie do zbiornika do osadza¬ nia, siarczan wapnia szybko opada na dno, a rozczyn pozostaje jako czysty plyn po¬ nad warstwa siarczanu wapnia, który to rozczyn mozna latwo odlac. Znajdujacy sie w dolnej czesci zbiornika do osadzania mul siarczanu wapnia nie twardnieje i bez — 2 —trudnosci moze byc pompowany, wobec czego jego wyplókiwanie w urzadzeniu Dorr'a da sie latwo przeprowadzic.Jako kwas do lugowania stosuje sie przewaznie kwas siarkowy, kwas azotowy lub kwas chlorowodorowy lub mieszaniny powyzszych kwasów. Obecna przy straca¬ niu lub przemianie siarczanu wapnia w po¬ staci latwo osadzalnej sól alkaliczna moze byc dowolnego rodzaju. Przewaznie stosu¬ je sie sole amonowe i potasowe, np. fosfo¬ rany, siarczany, azotany albo chlorki amo¬ nu lub potasu, które albo doprowadzane sa jako takie albo podczas procesu wy¬ twarzaja sie z kwasów i dodanych soli al¬ kalicznych.Jezeli jako srodek stracajacy wapno albo czesc jego stosowany jest siarczan a- monu, mozna wytworzyc stosunkowo ste¬ zony rozczyn siarczanu w wodzie, gdyz siarczan amonu w wodzie latwo sie rozpu¬ szcza. Najlepszy wynik otrzymuje sie zwy¬ kle w ten sposób, iz wpierw miesza sie drobno sproszkowany fosforan surowy z rozczynem siarczanu amonu, ewentualnie wraz z mniejsza czescia kwasu, poczem dodaje sie glówna czesc niezbednej do lu¬ gowania ilosci kwasu i wytwarza tempera¬ ture, jak wyzej podano, celem oddzielenia siarczanu wapnia w postaci latwo osadzal¬ nej. Dobrze jest stosowac wytworzony roz¬ czyn siarczanu amonu wpierw do wyplóki- wania straconego juz siarczanu wapnia, przyczem wchlania on przywierajace do powyzszego siarczanu wapnia sole amono¬ we i wolny kwas.Jezeli stosowany jest jako srodek stra¬ cajacy siarczan potasowy, nie mozna sto¬ sowac rozczynów wodnych powyzszej soli, gdyz siarczan powyzszy stosunkowo trud¬ no rozpuszcza sie w wodzie i dlatego otrzy- manoby rozczyny zbyt rozcienczone. Do¬ brze jest wiec postepowac zamiast tego w ten sposób, iz siarczan potasowy rozpu¬ szcza sie w stosowanym do lugowania kwa¬ sie albo czesci jego, w danym razie rozrze¬ dzajac do pewnego stopnia kwas woda.Dzieki temu mozna siarczan potasowy roz¬ puscic w ilosci niezbednej, bez niepozada¬ nego rozcienczania. Rozczyn kwasny, w po¬ wyzszy sposób wytworzony, stosowany jest nastepnie do lugowania fosforanu su¬ rowego i odddzielania siarczanu wapnia, jak wyzej podano.Jezeli kwas lugowy zawiera wolny kwas siarkowy, mozna zamiast siarczanu alkalicznego stosowac inne sole alkaliczne, jak azotany lub chlorki, które obecnoscia swa w rozczynie przyczyniaja sie do od¬ dzielenia siarczanu wapnia w postaci la¬ two osadzalnej. Przewaznie nadaja sie w tym celu azotan amonu i chlorek potasowy, które, jak juz wyzej zaznaczono, dawniej stosowane byly jako dodatek do rozczynu fosforanu amonowego, wytworzonego za- pomoca lugowania fosforanu surowego, lecz dodawane byly dopiero po oddzieleniu siarczanu wapnia. Zgodnie z niniejszym wynalazkiem stosuje sie rzeczone sole dla ulatwienia oddzielenia siarczanu wapnio¬ wego w postaci latwo osadzalnelj i w wyzej podanych temperaturach. Mozna przytem stosowac jako dodatek azotan amonu lub chlorek potasu lub oba materjaly.Przyklad I. 410 g rozczynu, zawieraja¬ cego 104 g siarczanu amonowego, 43 g azo¬ tanu amonowego, 12 g fosforanu amonu i 6 g kwasu fosforowego, który to rozczyn co do skladu odpowiada skladowi plynu plóczacego, który w pracy ciaglej otrzy¬ muje sie przy plókaniu oddzielonego mu¬ lu siarczanu wapnia rozczynem siarczanu amonu, nagrzano do 90 do 95°C, poczem mieszajac, dodano 100 g suchego fosforanu surowego i nastepnie malemi porcjami 160 g 50%-owego kwasu azotowego, przyczem temperature w ciagu calego czasu utrzy¬ mywano przy mniej wiecej 95°C. Po dwu- godzinnem lugowaniu rozczyn wraz ze znaj dujacemi sie w nim produktami stale- mi, które wspólnie stanowily mul latwo- plynny, przeprowadzono do cylindra po- — 3 —miarowego* Po mniej wiecej 50 minutach produkty stale, które przewaznie skladaly sie z siarczanu wapnia, opadly na dno, a nad niemi utworzyla sie warstwa czystego plynu, która wynosila mniej wiecej 70% calej objetosci. Mul, po zdekantowaniu czystego plynu, dal sie latwo odlac z cy¬ lindra i wyplókac rozczynem siarczanu a- monu lub woda, przyczem siarczan wapnia nie wykazywal zadnej sklonnosci do stwardnienia.Przyklad II. Do 295 g wody dodano 54 g azotanu potasowego, 15 g fosforanu jednó- potasowego i 6 g kwasu fosforowego, dzie¬ ki czemu otrzymano rozczyn, którego sklad odpowiada skladowi plynu plóczacego, któ¬ ry przy stosowaniu kwasu azotowego jako kwasu lugujacego i siarczanu potasowego jako srodka stracajacego otrzymuje sie przy plókaniu woda oddzielonego mulu siarczanu wapniowego. Do powyzszego roz- czynu dodano 137 g siarczanu potasowego i 160 g 50%-owego kwasu azotowego. Mie¬ szanine te nagrzano, przyczem siarczan po¬ tasowy latwo sie rozpuszcza. Skoro tempe¬ ratura osiagnie 90°C, dodaje sie malemi porcjami 100 g suchego fosforanu surowe¬ go. Po dodaniu wszystkiego fosforanu su¬ rowego w dalszym ciagu przeprowadzano lugowanie przez przeciag trzech godzin przy temperaturze mniej wiecej 95°C, po- czem wszystkie produkty lugowania prze¬ prowadzono do cylindra pomiarowego. Po mniej wiecej 50 minutach produkty stale osadzily sie i nad niemi utworzyla sie war¬ stwa czystego plynu, odpowiadajaca mniej wiecej 70% calej objetosci. Po zdekanto¬ waniu rozczynu czystego pozostaly mul siarczanu wapnia dal sie latwo wyplókac woda. PL

Claims

Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób lugowania fosforanu suro¬ wego przy oddzieleniu wapna z fosforanu surowego jako siarczanu wapnia, znamien¬ ny tern, ze siarczan wapnia dzieki stosowa¬ niu temperatury przynajmniej 80°C dopro¬ wadza sie do przeobrazenia w postac kry¬ staliczna, która umozliwia oddzielenie siar¬ czanu wapniowego od otrzymanego przy lugowaniu rozczynu przez osadzanie.
2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze oddzielenie siarczanu wapnia w postaci latwo osadzalnej odbywa sie w o- becnosci soli alkalicznych w rozczynie.
3. Sposób wedlug zastrz. 1 lub 2, zna¬ mienny tern, ze lugowanie fosforanu suro¬ wego plynem lugowym odbywa sie w tem¬ peraturze przynajmniej 80°C, który to plyn zawiera kwas siarkowy lub siarczan alkaliczny lub obie substancje w ilosci nie¬ zbednej do przemiany wapna fosforanu su¬ rowego na siarczan wapnia.
4. Sposób wedlug zastrz. 1 lub 2, zna¬ mienny tern, ze wapno fosforanu surowego najpierw rozpuszcza sie, a nastepnie zapo- moca siarczanu alkalicznego straca w tem¬ peraturze przynajmniej 80°C.
5. Sposób wedlug zastrz. 1 lub 2, zna¬ mienny tern, ze wapno fosforanu surowego straca sie najpierw jako siarczan wapnia o zwyklej óbjetosciowosci w temperaturze niskiej, poczem siarczan wapnia przez na¬ grzanie wytworzonego rozczynu wraz z straceniem do temperatury przynajmniej 80°C przeprowadza w postac latwo osa- dzalna.
6. Sposób wedlug jakiegokolwiek z zastrz. 1 — 4, znamienny tern, ze oddziele¬ nie siarczanu wapniowego w postaci latwo osadzalnej, calkowicie lub czesciowo, od¬ bywa sie zapomoca siarczanu amonu w temperaturze przynajmniej 80°C.
7. Sposób wedlug zastrz. 6, znamien¬ ny tern, ze fosforan surowy wpierw miesza sie z rozczynem siarczanu amonowego, po¬ czem dodaje sie niezbedny do lugowania kwas, utrzymujac temperature przynaj¬ mniej 80°C.
8. Sposób wedlug jakiegokolwiek z zastrz. 1 — 4, znamienny tern, ze oddziele-nie siarczanu wapnia w postaci latwo osa- dzalnej calkowicie lub czesciowo odbywa sie zapomoca siarczanu potasu w tempera¬ turze przynajmniej 80°C.
9. Sposób wedlug zastrz. 8, znamien¬ ny tern, ze siarczan potasowy rozpuszcza sie w przeznaczonym do lugowania kwasie wzglednie pewnej jego czesci celem otrzy¬ mania stosunkowo stezonego rozczynu siar¬ czanu potasowego, poczem dodaje sie fo¬ sforan surowy i ewentualnie pozostaly kwas, utrzymujac temperature przynaj- ? mniej 80°C.
10. Sposób wedlug jakiegokolwiek z zastrz. 1 — 5, znamienny tern, ze oddzie¬ lenie wzglednie przeprowadzenie siarczanu wapnia w postac latwo osadzalna odbywa sie w obecnosci azotanu alkalicznego lub chlorku alkalicznego lub obu materjalów.
11. Sposób wedlug zastrz. 10, zna¬ mienny tern, ze oddzielenie wzglednie prze¬ miana siarczanu wapniowego w postac la¬ two osadzalna odbywa sie w obecnosci a- zotanu amonu lub chlorku potasu lub obu materjalów.
12. Sposób wedlug jakiegokolwiek z zastrz. 1 — 11, znamienny tein, ze oddzie¬ lenie wzglednie przemiana siarczanu wap¬ nia w postac latwo osadzalna odbywa sie w temperaturze pomiedzy 80°C i punktem wrzenia rozczynu. Ku nstdiinger-Patent- Verwertungs - Aktiengesellschaft. Zastepca: Inz. M. Zoch, rzecznik pajtentorwy. Druk L. Boguslawskiego, Warszawa. PL