PL45499B1 - - Google Patents

Description

W celu wytworzenia precypitatu (fosforanu dwuwapniowego) zobojetnia sie zwykle roz¬ cienczony kwas fosforowy za pomoca waglanu wapniowego lub wodorotlenku wapniowego, wzglednie zawierajacy jony wapniowe roz¬ cienczony kwas fosforowy traktuje sie lugiem potasowcowym lub amoniakiem tak dalece, aby uzyskac okreslona wartosc pH zapewniajaca praktycznie calkowite wytracenie precypitatu.Zamiast kwasu fosforowego mozna stosowac kwasne roztwory zawierajace jony fosforano¬ we z dodatkiem lub bez dodatku obcych elek¬ trolitów. Znane jest równiez otrzymywanie fosforanu dwuwapniowego z kwasnych roz¬ tworów, otrzymanych przez roztwarzanie fosfo¬ ranów, przez zobojetnianie ich za pomoca *) Wlasciciel patentu oswiadczyl, ze wspóltwór¬ cami wynalazku sa dr Friedrich Wolf i dr Wolf¬ gang Friedrich. amoniaku, mleka wapniowego, wodorotlenku potasowca albo wapniaka CaCO^. Kwasne roz¬ twory fosforanów otrzymuje sie np. przez trak-j1 towanie surowych fosforanów za pomoca kwa-i su azotowego. Z roztworów tych przed wytra¬ caniem precypitatu czesto oddziela sie fluor w celu zwiekszenia czystosci precypitatu i ulatwienia jego filtracji. Zwlaszcza przy sto¬ sowaniu weglanu wapniowego CaCOs do ne¬ utralizacji, otrzymuje sie gruboziarnisty, sto¬ sunkowo dobrze filtrujacy sie precypitat wy¬ starczajaco rozpuszczalny w cytrynianie. Neu¬ tralizacje roztworów, otrzymanych przez roz¬ tworzenie kosci albo fosforanów surowych za. pomoca kwasu solnego, azotowego, fosforowe-1 go lub ich mieszanin, za pomoca wapniaka przeprowadza sie dotychczas periodycznie w jednym lub w kilku stopniach. Dodawanie kamienia wapiennego nastepuje w okreslonych odstepach czasu i trwa dosc dlugo. Wada tego.jpD&obu Jest niespokojny przebieg Teakcji, po¬ niewaz zawiesina precypitatu podczas doda¬ wania kamienia wapiennego silnie pieni sie, na skutek wydzielania sie C02. W zwiazku z tym proponowano stosowanie odpieniaczy.Przy technicznym otrzymywaniu precypita¬ tu z roztworów uzyskanych przez roztwarza¬ nie surowych fosforanów kwasem azotowym tworza sie produkty, których zawartosc P2O5 i rozpuszczalnosc w cytrynianie ulega znacz¬ nym wahaniom (od 60—90°/» rozpuszczalnosci w cytrynianie). Prawdojpodobnie spowodowane to jest tym, ze w czasie periodycznego proce¬ su wytracania precypitatu zmieniaja sie stale warunki odnosnie wartosci pH oraz stezenia jonów fosforanowych i wapniowych. Wytra¬ cone krysztaly precypitatu stykaja sie przez niejednakowe czasokresy z lugiem macierzys¬ tym i przechodza z najpierw wytworzonej postaci metastabilnej CaHPO^ . 2H20 calkowi¬ cie rozpuszczalnej w cytrynianie, w postac ' trwala CaHPOt, która rozpuszcza sie w cytry¬ nianie tylko w 60—80%-tach. Ponadto nalezy nadmienic, ze do wyzej wymienionego proce¬ su wytracania nadaja sie tylko najlepsze i okreslone gatunki wapniaka. Usuniecie wy¬ zej wymienionych wad procesu, jak równiez umozliwienie stosowania gorszych gatunków wapniaka, stanowi postep techniczny.Stwierdzono, ze wytracanie precypitatu z roztworów uzyskanych przez roztworzenie surowych fosforanów kwasem azotowym, naj¬ lepiej po uprzednim usunieciu fluoru mozna przeprowadzic za pomoca wapniaka sposobem ciaglym, najlepiej w ten sposób, ze do naczy¬ nia korzystnie cylidrycznego i zaopatrzonego we wkladke korzystnie cylindryczna i w mie¬ szadlo ramowe, w którym to naczyniu znaj¬ duje sie juz przereagowana zawiesina precy¬ pitatu, wprowadza sie w sposób ciagly do przestrzeni ograniczonej wkladka w stosunku stechiometrycznym rozcienczony woda albo roz¬ tworem azotanu wapniowego roztwór roztwarza¬ jacy oraz wapniak w postaci sproszkowanej albo w postaci zawiesiny, a przereagowana zawiesine precypitatu stale odprowadza sie z naczynia reakcyjnego do dodatkowego zbior¬ nika z mieszadlem. Z tego zbiornika dodatko¬ wego, w którym reakcja dobiega konca, od¬ prowadza sie stale zawiesine precypitatu do filtrów obrotowych, na których precypitat oddziela sie od' lugu zawierajacego azotan wapniowy. Wytracanie precypitatu przeprowa¬ dza sie w temperaturze 20—80°C, najlepiej 60°G, a wartosc pH utrzymuje sie w grani¬ cach 2,0—5,0 w zaleznosci od ilosci dodawane¬ go wapna. Przy wytracaniu w temperaturze 60°C utrzymuje sie pH przy wartosci 3,0 w celu unikniecia tworzenia sie zwiazku o wzorze Ca^iPO^OH. W naczyniu reakcyj¬ nym zawiesina przebywa tylko przez 10 mi¬ nut, w mieszalniku dodatkowym przecietnie 30—40 minut. Czas stykania sie wytraconego CaHPOt • 2H20 z lugiem macierzystym jest jak widac, stosunkowo krótki i dlatego tylko nieznaczna czesc precypitatu przechodzi w CaHPOi. Urzadzenie nadajace sie do wyko¬ nywania sposobu wedlug wynalazku przedsta¬ wiono przykladowo na zalaczonym rysunku.Na fig. 1 przedstawiono schematycznie urza¬ dzenie do wykonywania sposobu wedlug wy¬ nalazku w przekroju wraz z przynaleznymi urzadzeniami zasilajacymi, zas fig. 2 — sam reaktor w widoku z góry.Urzadzenie sklada sie z cylindrycznego na¬ czynia 1 do wytracania. W naczyniu do wy¬ tracania osadzona jest cylindryczna wkladka 2 i mieszadlo ramowe 3. Przewodem 4 wprowa¬ dza sie w sposób ciagly do naczynia 1 roz¬ cienczony roztwór reagujacy z woda i azo¬ tanem wapnia, zas slimacznica 5 zmielony ka¬ mien wapienny wzglednie zawiesine weglanu wapnia. Jeszcze nie calkowicie przereagowa¬ na zawiesina precypitatu przechodzi do ko¬ mory poreakcyjnej miedzy scianami naczy¬ nia 1 do wytracania a cylidryczna wkladka 2.W przestrzeni tej zawiesina precypitatu ma sposobnosc do dalszego przereagowania. Prze¬ reagowana zawiesine doprowadza sie przele¬ wem 7 skad odprowadza sie ja do filtra obro¬ towego.Sposób wedlug wynalazku eliminuje wady, które wystepuja przy periodycznym prowa¬ dzeniu procesu. Predkosc doprowadzania roz¬ tworu uzyskanego przez roztworzenie oraz wapniaka mozna tak regulowac, aby pienie¬ nie zawiesiny w naczyniu reakcyjnym utrzy¬ mywane bylo w dopuszczalnych granicach, przez co zbedne sa urzadzenia do odpieniania.Ponadto uzyskuje sie latwo filtrujacy sie pre- cypitat o wysokiej i zawsze jednakowej roz¬ puszczalnosci (ponad 90%) w cytrynianie.Wytracanie precypitatu przebiega zawsze w jednakowych co do miejsca i czasu warun¬ kach z roztworów nieznacznie tylko przesy¬ conych. Dzieki temu otrzymuje sie krysztaly gruboziarniste. Naruszenia równowagi Ca(HP04)2 ^ H3PO4 + CaHPOi jakie moga wystepowac w sposobie nieciaglym (powodujace miedzy innymi uciekanie piany - 2 -t naczynia reakcyjnego)' nie sa mozliwe przy zastosowaniu *iowego sposobu, gdyz postepujac wedlug wynalazku, pracuje sie jakby stale w koncowej fazie sposobu periodycznego.Wydzielanie sie kwasu weglowego z zawie¬ siny przebiega równomiernie i bez opóznien.W sposobie wedlug wynalazku wydajnosc urza¬ dzenia na jednostke objetosci i czasu jest 3—5 razy wieksza w porównaniu do sposobu periodycznego. Na 1 objetosc urzadzenia mozna otrzymac w ciagu godziny 200—500 g precypi¬ tatu (suchego).Dalsza zaleta sposobu wedlug wynalazku jest moznosc stosowania do wytracania precypitatu wapniaka drugiego gatunku i technicznego wapna odpadowego, podczas gdy do procesu periodycznego wymagany jest natomiast wap¬ niak pierwszego gatunku (gatunek karbidowy).Przyklad. Do zbiornika reakcyjnego przed¬ stawionego na rysunku, o pojemnosci 50 1, wy¬ pelnionego przereagowana zawiesina precypi¬ tatu, doprowadza sie w sposób ciagly w cza¬ sie mieszania w temperaturze 60°C 422 g roztworu uzyskanego przez roztworzenie fosfo¬ ranu (5,93% wagowych P2O5, 14,5*/t wagowych CaO w postaci CMNO^ i 0,2°/t wagowych F, okolo l*/o wagowych wolnego HNO& pozostale¬ go z roztwarzania) (na godzine i 42,3 kg wapnia¬ ka) odpadkowy (CaCOg) z produkcji siarczanu amonu na godzine. Mieszalnik dodatkowy po¬ siada pojemnosc 200 l. Czas przeplywu stru¬ mienia reakcyjnego przez cala aparature wy¬ nosi przecietnie 47 minut. Po odsaczeniu wy¬ dzielonego precypitatu pozostaje roztwór azo¬ tanu wapniowego. — (Ca/NO^t — o skladzie: 12,5°/» wagowych CaO, 0,046*/o wagowych P± 05 i 8.10-3°/o wagowych F. Otrzymany precy- pitat wykazuje 94V# rozpUszczamofci w cytry¬ nianie, jesli jest suszony w temperaturze ponizej 100°C. Zawartosc PtOs wynosi 39,2Vt a zawar¬ tosc fluoru O,70ty*. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania precypitalu z roztwo¬ rów, otrzymywanych przez roztwarzanie kwasem azotowym surowych fosforanów zwlaszcza uprzednio pozbawionych fluoru, za pomoca wapniaka, znamienny tym, ze do najlepiej cylindrycznego naczynia reak¬ cyjnego, zaopatrzonego w najlepiej cylin¬ dryczna wkladke i mieszadlo ramowe, w którym znajduje sie przereagowana juz zawiesina precypitatu, doprowadza sie w sposób ciagly w stosunku stechiometryez- nym do przestrzeni ograniczonej wkladka cylindryczna roztwór otrzymany przez roz¬ twarzanie fosforanów rozcienczony woda albo roztworem azotanu wapniowego oraz wapniak w postaci sproszkowanej, albo w postaci zawiesiny, a przereagowana za¬ wiesine precypitatu stale odprowadza z na¬ czynia reakcyjnego i doprowadza do mie¬ szalnika dodatkowego. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze predkosc doprowadzania roztworu uzys¬ kanego przez roztwarzanie oraz wapniaka reguluje sie tak, aby pienienie zawiesiny w naczyniu reakcyjnym utrzymywane bylo w dopuszczalnych granicach. VEB Farbenfabrik Woffen Zastepca: dr Andrzej Au rzecznik patentowyDo opisu patentowego nr 45499 FA.
2. 2 ._ I BU - & K - P.W.H. tyzór jednoraz. zam. PL/Ke, Czst. zam. 3538 ll.Xll.6i 100 egz. Al pism. ki. Iii PL