PL74854B2 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo ' Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 16.05.1975 KI. 12i,25/22 MKP COlb 25/22 CjLV iLtrMA Twórcy wynalazku: Jerzy Schroeder, Henryk Górecki Uprawniony z patentu tymczasowego: Instytut Nawozów Sztucznych, Pulawy (Polska) Sposób otrzymywania kwasu superfosforowego przez dzialanie roztworem wodnym siarczanów amonowych na surowiec fosforowy i ekstrakcje kwasu rozpuszczalnikami organicznymi Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymy¬ wania kwasu superfosforowego przez dzialanie wodnym roztworem siarczanów amonowych na sutowiec fosforowy i ekstrakcje kwasu rozpusz¬ czalnikami organicznymi przy czym recyrkuluje 5 sie zarówno jon siarczanowy jak i amonowy.Znane i powszechnie stosowane metody produk¬ cji kwasu fosforowego polegajace na rozkladzie surowca fosforowego kwasem siarkowym charak¬ teryzuja sie niskim stezeniem otrzymywanego kwa- 10 su fosforowego oraz wysokim poziomem zawar¬ tych w nim zanieczyszczen.Znane sa równiez metody otrzymywania glów¬ nie nawozów amonowo-fosforowych na drodze ter¬ micznego dzialania siarczanem amonowym na su- 16 rowce fosforowe, z reguly w temperaturach po¬ wyzej 147°C. (Dykanbajew M.A. Izw. A.N. Kaz.SSR ser. Chim. 16, 4 (1966); Serazetdinow D.Z.Westn. A.N. Kaz. 8 (1066); Bekturow A.B. Westn A.N. Kaz. SSR 11, 9 (1955); Bekturow A.B. Tr. 20 A.N. Kaz. SSR 25 (1969); Bekturow A.B. Westn.Sielsk. Nauk. 13, 8 (1970); patent USA — 16a8677 i 3345153; patent wloski 494155 — patent NRD 7413).Spotyka sie równiez w literaturze opisy roz- ts wiazan polegajacych na rozkladzie surowca fosfo¬ rowego siarczanami amonu na drodze mokrej Krajanian S. S. Izw. A.N. Arm. SSR Chim. Nauki 18, 5 (1965); 18, 6 (1965); 20, 2 (1967); patent St.Zjedn. Am. 3172751. Rozwiazania te jednak nie so stosuja recyrkulacji jonu amonowego i ekstrakcji rozpuszczalnikami organicznymi — a wiec nie wyeliminowuja otrzymywania fosfogipsu jako od¬ padu.Odmienne rozwiazanie produkcji kwasu fosforo¬ wego (opis patentowy RFN nr 1963359) polega na rozkladzie surowca fosforowego stopionym kwas¬ nym siarczanem amonowym, przy zastosowaniu 4—9 czesci wagowych NH4HSO4 na 1 czesc wago¬ wa P2O5 w surowcu fosforowym, oraz 5—16^/t wa¬ gowych H2O w przeliczeniu na ogólna mase roz¬ kladowa. Produkt reakcji poddaje sie mieleniu, a nastepnie ekstrakcji polarnymi rozpuszczalnika¬ mi organicznymi zawierajacymi 1—10 atomów we¬ gla w czasteczce. Po ochlodzeniu ekstraktu do mi¬ nus 50°C i oddzieleniu go od wytraconych soli amonowych odparowuje sie rozpuszczalnik otrzy¬ mujac kwas fosforowy zawierajacy 72°/i wago¬ wych P2O5.Celem wynalazku jest otrzymywanie kwasu superfosforowego bez fosfogipsu jako finalnego odpadu oraz bez koniecznosci stosowania operacji wysokotermicznych.Cel ten zostal osiagniety wedlug wynalazku przez rozklad surowca fosforowego roztworem wodnym mieszaniny kwasnego i obojetnego siar¬ czanu amonowego z dodatkiem kwasu fosforowe¬ go, w temperaturze 60—105°C oraz przez polacze¬ nie procesu rozkladu z ekstrakcja tworzacego sie 74 85474 854 4 kwasu fosforowego rozpuszczalnikami organiczny¬ mi zawierajacymi 1—5 atomów wegla, o nieogra¬ niczonej rozpuszczalnosci wzajemnej z woda, wy¬ kazujacymi dobra rozpuszczalnosc kwasu fosforo¬ wego przy niskiej rozpuszczalnosci siarczanu amo¬ nowego, co pozwala na jego wyodrebnienie z lugu porozkladowego. W zaleznosci od zastosowanego rozpuszczalnika organicznego proces ekstrakcji przeprowadza sie badz bezposrednio w srodowis¬ ku reakcji rozkladu surowca fosforowego, badz tez procesowi ekstrakcji poddaje sie lug porozklado- wy po uprzednim oddzieleniu fazy stalej na dro¬ dze filtracji.Prowadzenie rozkladu surowca fosforowego roz¬ tworem wodnym zawierajacym 30—65% wagowych kwasnego siarczanu amonowego, 10—35tyo wago¬ wych siarczanu amonowego oraz 0—35% wago¬ wych kwasu fosforowego w przeliczeniu na P2O5, pozwala na osiagniecie 97% rozkladu surowca po uplywie 60—90 minut przy stosunku wagowym fazy cieklej do stalej równym 1:1 do 3:1. Krysta¬ lizujacy w tych warunkach fosfogips ma dobre wlasnosci filtracyjne.Fosfogips po odfiltrowaniu poddaje sie dzialaniu wodnego roztworu weglanu amonowego. Do roz¬ tworu przechodzi siarczan amonowy, który po uzu¬ pelnieniu strat zawraca sie na poczatek proce¬ su — do rozkladu surowca fosforowego, a dobrze filtrujaca sie kreda odpadowa zanieczyszczona od okolo 2 do okolo 5% CaS04-2H20 moze byc wy¬ korzystana w rolnictwie do wapnowania gleb.Do lugu porozkladowego dodaje sie rozpuszczal¬ nika organicznego. W przypadku zastosowania al¬ koholu metylowego w ilosci 0,9—2 objetosci na jedna objetosc lugu, wytraca sie od okolo 75 do okolo 95% zawartego w nim siarczanu amono¬ wego, który odfiltrowuje sie. Reszte siarczanów zawartych w ekstrakcie wymraza sie w tempera¬ turze do okolo minus 50°C, a po odparowaniu alkoholu metylowego otrzymuje sie kwas super- fosforowy o wysokiej czystosci. Alkohol metylowy po uzupelnieniu strat jest zawracany do procesu ekstrakcji.Proces rozkladu surowca fosforowego moze byc polaczony bezposrednio z procesem ekstrakcji two¬ rzacego sie kwasu fosforowego i wówczas odfil¬ trowuje sie mieszanine fosfogipsu i krystalicznego siarczanu amonowego.W kazdym z tych wariantów prowadzenia pro¬ cesu istnieje mozliwosc recyrkulacji jonu siarcza¬ nowego i amonowego jak i rozpuszczalnika orga- 10 15 20 25 35 40 45 50 nicznego. Produktem ubocznym jest kreda, która moze byc stosowana w rolnictwie.Przyklad. Przeprowadzono rozklad 720 kg fosforytu Marokko II zawierajacego 31,5% wago¬ wych P2O5, za pomoca 4262 kg roztworu, zawie¬ rajacego 18,75% wagowych siarczanu amonowego, 37,5% wagowych kwasnego siarczanu amonowego oraz 4% wagowych kwasu fosforowego (w przeli¬ czeniu na P2O5). Reakcje rozkladu prowadzono w temperaturze 95°C przez 60 minut zachowujac stala objetosc mieszaniny reakcyjnej oraz stosujac intensywne mieszanie, a nastepnie dodano do mie¬ szaniny 4000 kg alkoholu metylowego. Po 5 minu¬ tach ciaglego mieszania odfiltrowano mieszanine fosfogipsu i krystalicznego siarczanu amonowego od ekstraktu przemywajac placek filtracyjny al¬ koholem metylowym. Uzyskano ekstrakt zawiera¬ jacy w procentach wagowych 6,88% P2O5, 1,32% SO3 oraz 0,484% N, który to ekstrakt po ochlo¬ dzeniu do minus 50°C nasycono amoniakiem ce¬ lem usuniecia z lugu resztek jonu siarczanowego.Po odfiltrowaniu wytraconych zanieczyszczen z ekstraktu oddestylowano alkohol metylowy, za¬ wracajac go do procesu ekstrakcji, uzyskujac w ten sposób 499 kg kwasu superfosforowego za¬ wierajacego 359 kg P20*. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób otrzymywania kwasu superfosforowego przez dzialanie roztworem wodnym siarczanów amonowych na surowiec fosforowy i ekstrakcje kwasu rozpuszczalnikami organicznymi surowca fo¬ sforowego lub superfosfatu znamienny tym, ze roz¬ klad surowca fosforowego prowadzi sie wodnym roztworem mieszaniny zawierajacej 30—65% wa¬ gowych kwasnego siarczanu amonowego, 10—35% wagowych siarczanu amonowego i 0—35% wago¬ wych kwasu fosforowego w przeliczeniu na PfcOs, w temperaturze 60—105°C, a tworzacy sie kwas fosforowy ekstrahuje sie rozpuszczalnikami orga¬ nicznymi zawierajacymi 1—5 atomów wegla o nieograniczonej rozpuszczalnosci wzajemne} z wo¬ da, wykazujacymi dobra rozpuszczalnosc kwasu fosforowego przy jednoczesnie niskiej rozpusz¬ czalnosci obojetnego siarczanu amonowego, przy zachowaniu stosunku ilosciowego rozpuszczalnika do lugu porozkladowego ^ 0,9—2,0 przy czym pro^ ces ekstrakcji prowadzi sie albo równoczesnie z procesem rozkladu surowca fosforowego albo po procesie rozkladu surowca i po uprzednim odfil¬ trowaniu fosfogipsu z lugu porozkladowego. CZYTELNIA Urzedu Patentowego Polsklij iLicmi^r' ej Lirwtj W.D.Kart. C/1502/74, 110+15, A4 Cena 10 zl PL PL