PL38840B1 - - Google Patents

Description

2 Opublikowano dnia 30 czerwca 1956 POLSKIEJ RZECZYPOSPOLITEJ LUDOWEJ OPIS PATENTOWY Nr 38840 KI.Lódzki Zwiazek Spóldzielni Pracy*) Lódz, Polska i fTfSt Sposób oczyszczania technicznego kwasu fosforowego Patent trwa od dnia 29 kwietnia 1955 r.Wynalazek dotyczy sposobu oczyszczania tech¬ nicznego kwasu fosforowego w celu otrzymy¬ wania kwasu fosforowego czystego.Techniczny kwas fosforowy oczyszcza sie od zanieczyszczen, stanowiacych glównie jony S04", CV, F\ Al:::, Ca::, Na:, Fe:::, As:::, me¬ tale ciezkie, krzemionke oraz organiczne zwiaz¬ ki redukujace, kilkoma metodami. Jedna z nich polega na destylacji kwasu fosforowego w wy¬ sokiej prózni w temperaturze okolo 200°C, przy czym oczyszczony kwas fosforowy odbiera sie z destylatu jako jedna z frakcji, a sam proces wymaga zastosowania aparatury wykonanej z tworzywa odpornego na dzialanie stezonego kwasu fosforowego w temperaturze wysokiej, co nastrecza duzo trudnosci produkcyjnych.Druga metoda polega na zobojetnianiu kwasu fosforowego amoniakiem, kilkakrotna krystali¬ zacja fosforanu, który nastepnie przez ogrzewa¬ nie z zastosowaniem prózni ulega rozkladowi z wydzieleniem amoniaku. Przy zobojetnianiu innymi zwiazkami zasadowymi wytwarzane fos- * forany poddaje sie krystalizacji kilkakrotnie, a wolny kwas fosforowy wydziela sie za pomoca kwasu siarkowego i poddaje krystalizacji..Metoda ta jest bardzo kosztowna, poniewaz wymaga zobojetniania calej ilosci kwasu fosfo¬ rowego, przy czym nastepuja duze straty przy( kilkakrotnej krystalizacji soli oraz kwasu fosfo¬ rowego, a wydestylowywanie amoniaku z fosfo¬ ranu amonowego wymaga zastosowania kosz¬ townej aparatury.Inna znowu metoda polega na bezposrednim utlenianiu fosforu bialego, oczyszczonego uprze¬ dnio przez destylacje z para wodna, za pomoca zwiazków utleniajacych, np. kwasu azotowego.Metoda ta wymaga stosowania nalezycie oczy¬ szczonego fosforu bialego, praca z którym jest niebezpieczna i wymaga równiez zastosowania specjalnej aparatury. Sam proces utleniania *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze twórca¬ mi wynalazku sa inz. Jeremiasz Jeszke, dnz. Wie¬ slaw Józefowicz i inz. Jerzy SzczerbinskL * :irówniez jejst bardzo klopotliwy, poniewaz wy¬ maga zastosowania aparatury odpornej na dzia¬ lanie tlenków azotu.Stwierdzano, ze otrzymuje sie kwas fosforo¬ wy czysty o wymaganych normach zanieczysz¬ czen, jezeli techniczny kwas fosforowy, np. 50%-owy kwas fosforowy o gestosci 1,4 — 1,45 zawierajacy 5 — 10°/o wagowych zanieczyszczen, poddawac stopniowemu oczyszczaniu przez usu¬ wanie kolejne wyzej wymienionych zanieczysz¬ czen, przy zastosowaniu aparatury latiwo dostep¬ nej z tworzywa kamionkowego, szkla i zelaz¬ nych naczyn emaliowanych.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze najpierw usuwa sie jon Ca:: za pomoca kwasu siarkowego. Pozadane jest stosowanie kwasu siarkowego rozcienczonego woda w stosunku 2 :1 w temperaturze 50° — 80°C . Kwasu siarko-' wego dodaje sie w ilosci stechiometrycznej obli¬ czonej na jony Ca:: przy uwzglednieniu kwasu Siarktfwego obecnego jako zanieczyszczenie w kwasie fosforowym. Po oddzieleniu osadu siar¬ czanu wapnia przepuszcza sie pfrzez kwas fosfo¬ rowy siarkowodór w celu usuniecia jonów As::: i metali ciezkich. Reakcje przeprowadza sie w temperaturze pokojowej. Po oddzieleniu osadu siarczków kwas fosforowy ogrzewa sie do tem¬ peratury 140°C w celu usuniecia siarkowodoru i zatezenia kwasu.Po usunieciu siarkowodoru kwas fosforowy nasyca sie chlorowodorem, przy czym tempera¬ tura wzrasta samoczynnie wskutek 'pochlaniania chlorowodoru. Przepuszczanie chlorowodoru pro¬ wadzi sie tak dlugo, az przestana wydzielac sie osady chlorku sodowego.Nastepnie po usunieciu osadu, kwas fosforo¬ wy ogrzewa sie do wrzenia., w celu usuniecia przewazajacej ilosci chlorowodoru, i po ostu¬ dzeniu do temperatury 60 — 70°C ewentualnie dodaje sie rozpuszczalnej soli barowej, w celu usuniecia nadmiaru jonów S04" wprowadzo¬ nych przy Usuwaniu wapnia przez przedawko¬ wanie kwasu siarkowego. Po wytraceniu siar¬ czanu barowego dodaje sie do kwasu fosforowe¬ go w temperaturze 60 — 70°C. zelazocyjanku sodowego w ilosci stechiometrycznej do zawar¬ tosci zelaza. Proces ten laczy sie z poprzednia czynnoscia usuwania jonów S04" przez jedno-' czesne wytracanie zelaza razem z siarczanami.Wytracajace sie koloidalne osady adsorbuja przewazna czesc zanieczyszczen organicznych.Po usunieciu osadu, którego tworzenie sie i koagulacja trwa czas dluzszy, np. 10 dni, kwas fosforowy poddaje sie dotlenieniu za pomoca nadman^atdami potasowego w temperaturze 70— 100°C. Nadmanganianu potasowego dodaje sie w pewnym nadmiarze w stosunku do ilosci obli¬ czonej wedlug wstepnej analizy redukcyjnosci kwasu fosforowego, w celu zapewnienia prze¬ biegu reakcji dotleniania do konca. Nadmiar nadmanganianu redukuje sie perhydrolem do Mn::, który wytraca sie zelazocyjankiem sodo¬ wym stosowanym w ilosci stechiometrycznej do ilosci uzytego nadmanganianu. Wytracanie man¬ ganu prowadzi sie w temperaturze 60 — 70°C, przy czym lacznie wytraca sie równiez ewentual¬ na pozostalosc jonów Fe:::. , Po usunieciu osadu zateza sie kwas fosforo¬ wy do gestosci d = 1,75 i po ostudzeniu nasyca na zimno chlorowodorem w celu usuniecia jonów sodu w postaci chlorku sodowego. Z tak stezo¬ nego kwasu fosforowego wypadaja równiez in¬ ne zanieczyszczenia pozostale w malych ilo¬ sciach:. W celu dokladnego ich wydzielenia kwas fosforowy pozostawia sie w spokoju na okres kilku dni w temperaturze pokojowej. Po oddzie¬ leniu osadu usuwa sie chlorowodór przez kilka¬ krotne kolejne rozcienczanie kwasu fosforowe¬ go woda destylowana i zatezanie go do gesto¬ sci d = 1,7. Jest rzecza pozadana polaczenie procesu zatezania kwasu z przedmuchiwaniem powietrza, które przyspiesza proces usuniecia chlorowodoru.Kwas fosforowy poddaje sie nastepnie zate- zeniu do gestosci d = 1,83 i pozostawia w po¬ mieszczeniu o temperaturze okolo 0°C. Po wy¬ krystalizowaniu kwasu fosforowego oddziela sie krysztaly przez dokladne odsaczenie i rozpusz¬ cza je w obliczonej ilosci wody destylowanej, w celu otrzymania kwasu fosforowego o gestosci d =1,7. | PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób oczyszczania technicznego kwasu fos¬ forowego, znamienny tym, ze kwas fosforowy traktuje sie kwasem siarkowym w temperaturze 50 — 80°C, oddziela osad siarczanu wapnia, a przez przesacz przepuszcza sie siarkowodór, od¬ dziela siarczki i ogrzewa do temperatury 140°C, po czym nasyca sie chlorowodorem, oddziela wydzielony chlorek sodowy, usuwa chlorowodór przez ogrzewanie, ochladza do temperatury 60— 70°C, dodaje zelazocyjanku sodowego, ewentual¬ nie z dodatkiem soli barowej, rozpuszczalnej w kwasie fosforowym, oddziela wytracone sole ze¬ laza i siarczany, nastepnie dotlenia kwas fosfo¬ rowy za pomoca mdrnaniganianu potasowego w temperaturze 70 — 100°C, redukuje nadmiar nadmanganianu perhydrolem, usuwa jony Mnza pomoca zelazocyjanku sodowego, a po usu- muje sie w niskiej temperaturze zblizonej do nieciu osadu zateza kwas fosforowy do gestosci 0°C, oddziela wykrystalizowany kwas foisforowy 1,75, powtórnie nasyca chlorowodorem w tern- i rozpuszcza krysztaly w wodzie destylowanej, peraturze pokojowej, usuwa wydzielajacesie , . osady, po czym usuwa sie chlorowodór przez , ° z . * w i a z e u kilkakrotne rozcienczanie woda i zatezanie do po zieni rac ostatecznej gestosci 1,83, wreszcie oziebia i utrzy- Zastepca: Kolegium Rzeczników Patentowych PL