PL79075B1 - - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: Hooker Chemical Corporation, Nowy Jork (Stany Zjednoczone Ameryki) Sposób wytwarzania fosforanu dwusodowego Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia fosforanu dwusodowego o duzym stopniu czy¬ stosci.Znany jest sposób wytwarzania fosforanu dwu¬ sodowego w reakcji kwasu fosforowego z wodoro¬ tlenkiem lub weglanem sodu, jednak w celu otrzy¬ mania produktu o duzym stopniu czystosci, ko¬ nieczne jest stosowanie czystych reagentów, po¬ niewaz oczyszczenie fosforanu wytworzonego z za- nieczyszczonycih produktów wyjsciowych nie jest praktycznie mozliwe.Jezeli w opisanym sposobie zastosuje sie sub- straity o czystosci technicznej np. elektrolityczny lug sodowy to zanieczyszczenia zawarte w rea¬ gentach wytracaja sie jako bezpostaciowy osad.Osad ten nalezy usunac ze srodowiska reakcji przed wydzieleniem sie fosforanu dwusodowego.Jednak wyodrebnienie tego osadu nastrecza znacz¬ ne trudnosci, poniewaz wydziela sie on w postaci ielowateij zawiesiny, która ulega bardzo powolnej sedymentacji, jak równiez jest trudna do wy¬ odrebnienia na drodze filtracji.Problem wyodrebnienia zanieczyszczen zawar¬ tych zarówno w kwasie jak i w lugu elektroli¬ tycznym nie byl dotychczas rozwiazany, poniewaz zanieczyszczenia .rozpuszczalne w kwasie moga w róznym stopniu ulegac wytraceniu przy prowa¬ dzeniu procesu neutralizacji lugiem az do odczy¬ nu alkalicznego, natomiast zanieczyszczenia roz- 2 puszczame w lugu podobnie ulegaja wytraceniu przy zakwaszaniu roztworu i potmiimo, ze niektó¬ re zanieczyszczenia sa zarówno rozpuszczalne w roztworach kwasnych jak i w zasadowych, to 5 jednak w kazdym przypadku sulbstrat zatrzymuje szereg niepozadanyc!h zanieczyszczen. Ewentualne manipulowanie odczynem alkalicznym lub kwaso¬ wym dla usuniecia domieszek nierozpuszczalnych w kwasadh i zasadach wymagaloby zatem uzycia 10 co najmniej jednego czystego substratu, gdyz przy kazdorazowej zmianie wartosci pH, do roztworu bylaby wprowadzane równiez i zanieczyszczenia z reagentu uzytego do zmiany wartosci pH.Ze wzgledu na zanieczyszczenia techniczny roz- 15 twór NaOH pochodzacy z procesu elektrolizy tak zwany lug elektrolityczny nie byl dotychczas sto¬ sowany do wytwarzania fosforanu sddu.Stwierdzono, ze imozna wytworzyc fosforan dwu- sodowy o duzym stopniu czystosci z nierafiinowa- 20 nego technicznego kwasu fosforowego, otrzymywa¬ nego z fosforytów, tak zwana metoda imokra, a za- wierajacego 30—70% wagowych P2O5, oraz z tech¬ nicznego wodorotlenku sodowego, otrzymywanego jako plyn katodowy w procesie eleiktrolityczneg j 25 wytwairzamia chloru metoda przeponowa, jesli tech¬ niczny kwas fosforowy podda sie dzialaniu srod¬ ka redukujacego, a nastepnie zada technicznym wodorotlenkiem sodu.W sposobie wedlug wynalazku, jako techniczny -30 lug sodowy, stosuje sie surowy lug sodowy wy- 7907579075 twarzany w procesie elektrolitycznym metoda przeponowa.Produkt ten otrzymywany bezposrednio w prze¬ strzeni katodowej eletotirolizera zazwyczaj zawiera zaledwie 9—115% wodorotlenku sodu i okolo 9— —16% chlorku sodu, 0,1—0,2% chloranów jak i niewielkie ilosci zwiazków krzemu wapnia, ma¬ gnezu i weglanów obok sladowych ilosci miedz!, niklu i zelaza. Lug ten przedstawia wiec produkt malo wartosciowy jak równiez silnie zanieczysz¬ czony domieszkami.Jako techniczny kwas fosforowy w sposobie we¬ dlug wynalazku stosuje sie zwlaszcza kwas fosfo¬ rowy wytworzony tak zwana mdtoida mokra, to jest w wyniku reakcji kwasu siarkowego z fosfo¬ rytami. Tak wytworzony nierafinowany kwas fo¬ sforowy zawiera znaczne ilosci domieszek w po- sitaci krzemionki, fjuorków, jonów, zelaza, glinu, wanadu, manganu i innych metali, przy 30—70% zawartosci P2O5. Mozna równiez stosowac rafino¬ wany kwals fosforowy jednak produkt ten jest znacznie kosztowniejszy.Jako srodek redukujacy stosuje sie zelazo me¬ taliczne, przy dzym redukcje prowadzi sie w celu obnizenia wartosciowosci chemicznej jonów metali stanowiacych zanieczyszczenia. Redukcje kwasu fosforowego prowadzi sie w temperaturze 70— —ilOO°C stosujac 0,01—0,8% wagowych zelaza me¬ talicznego w stosunku do ilosci wagowej reduko¬ wanego kwalsu, po czym tak przygotowany kwas fosforowy poiddaje sie reakcji z technicznym wo¬ dorotlenkiem sodu przy utrzymaniu stosunku mo¬ lowego Na/P w zakresie 1,9—2,2 odipowiednim do uzyskania roztworu o wartosci pH = 8,0—9,5, przy czym reakcje te prowadzi sie w temperatu¬ rze powyzej 20°C, a wytworzony osad wyodreb¬ nia w temperaturze 50—100°C z roztworu zawie¬ rajacego jony H2P04—, HP04= lufo PC4=, ewen¬ tualnie po uprzednim dodaniu czynnika flokulu- jacego, w ilosci 0,05—1,0% wagowyclh w stosunku do mieszaniny reakcyjnej i poddaniu wytworzo¬ nego osadu starzeniu w temperaturze 50—100°C w ciajgu 5—360 minut.Przesacz zawierajacy jony fosforanu i rozpusz¬ czalne zanieczyszczenia oziebia sie do temperatury 0—40°C, a wykrystalizowane krysztaly fosforanu dwusoidowegio odsacza i nastepnie przemywa zimna woda.Jako czynnik flokulujacy stosuje sie zwlaszcza tlenek wapnia.Otrzymywanie czystych fosforanów sodowych w reakqji mokrego kwasu fosforowego z lugiem elektrolitycznym prowadzi sie korzystnie w kilku " etapach. Najpierw poddaje sie redukcji surowy kwas po czym v miesza z lugiem elektrolitycznym " i zarabia na .plynny szlam w temperaturze powy¬ zej 50°C, zawierajacy w roztworze glównie, fosfo¬ ran dwusodowy (Na2HP04), chlorek sodowy i in¬ ne rozpuszczalne w wodzie zanieczyszczenia. Po zmieszaniu obydwu siubstraitów wytraca sie osad zawierajacy kompleksowe fosforany i fluorokrze¬ miany metali, fluorogliniany (kriolity) i inne. Osad zawiera równiez znaczna czesc zwiazków zelaza, glinu, wanadu, manganu i innych metali obec¬ nych w kwasie wyjsciowym. Usuniecie wytraco¬ nego osadu pozwala wiec na oddzielenie warto¬ sciowego produktu fosforanowego od wiekszosci zanieczyszczen metalicznych i fluorkowych wyste¬ pujacych pierwotnie w surowych subsibrajtach. 5 Przesacz zawierajacy fosforan dwusodowy chlo¬ dzi sie do temperatury 50^0°C w celu krystali¬ zacji uwodnionych fosforanów dwusodowych przy czym w temperaturze 20°C—25°C otrzymuje sie siedmiowodny fosforan dwusodowy (Na2HP04 • 10 . 7H20), zas w temperaturze nizszej od 20°C kry¬ stalizuje dwunastowodny fosforan dwusodowy (Na2HP04. 12H20). Korzystnie jest prowadzic krystalizacje fosforanu dwusodowego w dwóch etapach w celu uzyskania wiekszej czesci fosfo- 15 ranu dwusodowego w formie siedimiowodzianu oraz pozostalej czesci w formie dwunasitowodnego fosforanu dwusodowego, gdyz w ten sposób uzy¬ skuje sie najwyzsza wydajnosc fosforanu dwuso¬ dowego z roztworu przy najmniejszej ilosci wody ao ikrystaliizacyjnej.Krysitalizalcja i mycie krysztalów woda pozwala na oddzielenie od fosforanu dwusodowego chlor¬ ku sodu, siarczanu sodu i innych zanieczyszczen wprowadzonych z lugiem elektrolitycznym, jak 25 równiez na odmycie pozostalych rozpuszczalnych w wodzie zanieczyszczen metalicznych pochodza¬ cych z lugu macierzystego. Poniewaz chlorek sodu i woda ulegaja oddzieleniu podczas krystalizacji fosforanu sodu, wobec tego krystalizacje prowadzi 30 sie w temperaturze nieco wyzszej od temperatu¬ ry krzepniecia wody (okolo 0°C). Korzysitnie sto¬ suje sie temperature krystalizacji nie nizsza niz 5°C.W sposobie wedlug wynalazku stosowany kwas 35 fosforowy otrzymany metoda mokra powinien za¬ wierac powyzej 30% P205, a korzystnie zawartosc P205 powinna wynosic 45—70%. Wysokie stezenie H3PO4 zmniejsza do minimium rozcienczenie otrzy¬ mywanego szlamu po dodaniu lugu elektriolitycz- 40 nego. Z drugiej strony mozna równiez zastoso¬ wac lug elektrolityczny o wyzszym stezeniu wo¬ dorotlenku sodu. Jednakze stezenie lugu elektro¬ litycznego miesci sie zwykle w waskich granicach 9—15% wodorotlenku sodu, 00 jest calkowicie wy- 45 starczajace.Osad wytracony po zmieszaniu substratów jest saczony, wirowany, dekantowany lub przepusz¬ czany przez inne urzadzenia do rozdzielania ukla¬ dów ciecz-cialo stale w podwyzszonej temiperatu- 50 rze. Nastepnie przesacz chlodzi sie do temperatury nizszej od 50°C w celu wykrystalizowania fosfo¬ ranu dwusodowego. Stopien schlodzenia zalezy od sitezenia jonów sodu i fosforanu w roztworze, od rodzaju wodzianu, który chcemy otrzymac, oraz 55 od wymaganej procentowej wydajnosci fosforanu dwusodowego z roztworu. W procesie periodycz¬ nym nastawionym na otrzymanie najwyzszej wy¬ dajnosci fosforanu dwusodowego w jednym eta¬ pie, krystalizacje prowadzi sie w temperaturze 60 zblizonej do temperatury krzepniecia wody, to jest nie nizszej od 0°C. Oczywiscie w przypadku otrzy¬ mywania siedmiowodzianu temiperatuira musi byc wyzsza od 20°C.Prtzy metodzie ciaglej krystalizacji temperatura 65 procesu uzalezniona jest od zadanego produktu,5 79075 6 siedmiowodzianu wzglednie dwunaistiowodzianu.W metodzie ciaglej krystalizacji mozna stasowac ciajgle doprowadzanie przesaczu do niskotempera¬ turowego krystalizatora. W takim przypadku lug macierzysty mozna zawracac do procesu po usu¬ nieciu zen chlorku sodu. Pozwala to na wydzie¬ lanie fosforanu dwiusodowego w kilku etapach i ekonomiczne zastosowanie wyzszej temperatury krystalizacji. Prócz tego mozna stasowac dwustop¬ niowa krystalizacje w celu wydzielenia najpierw siedmicwodnegio fosforanu dwulsodowego w wyz¬ szej temperaturze, a nastepnie dwunasitowodnego fidstforanu w nizszej torniperaturze.Wydzielony krystaliczny fosforan dwus-odowy moze byc uzyty jako taki lub sprzedawany jako gotowy produkt, wzglednie przeprowadzany zna¬ nymi -metodami w inne fosforany lub politfosfo- rany. Przez wyposazenie otrzymanego fosforanu dwusodowelgo mozna otrzymac pirofosiforan sodo¬ wy. Po dodaniu 1 mola kwasu fosforowego na 5 mali fosforanu dwusiodowego i wyprazeniu otrzy- maneij mieszaniny otrzymuje sie trójfosforan pie- ciosodbwy. Przez dodanie 1 mola kwasu fosforo¬ wego na mol fosforanu dwusodoweigo i wypraze¬ nie mieszaniny otrzymuje sie metafosifaran sodo¬ wy. W reakcjach tych korzystnie jest stosowac stosunkowo czysty kwas fosforowy tak, aby unik¬ nac dalszego oczyszczania pochodnych fosforanu dwiusodowego. Przy uzyciu odjpowiedniej ilosci sroldka redukujacego ulega zmianie potencjal oksy¬ dacyjny roztworu kwasu. Przykladowo, potencjal wyljsciowego, chemicznie nietraktowanego kwasu moze wynosic +250 mV, natomiast po dodaniu srodka redukujacego potencjal kwasu moze wy¬ nosic +H80 mV.Przeprowadzenie metalicznych zanieczyszczen za¬ wartych w rozltworze kwasu z wyzszego stopnia utlenienia na nizszy mozna uzyskac za pomoca wielu rozmaitych srodków redukujacych. Przy ta¬ kiej redukcji zelazo trójwartosciowe redukuje sie do dwuwartoscioweigo, wanad pieciowartosciowy do czterowartosciowego itd. O procesie redukcji swiadczy powstanie ciemnobrazowego lub zielone¬ go osadu w czasie zobojetniania kwasu lugiem elektrolitycznym. W przypadku kwasu niefcrakto- wanego wstepnie srodkiem redukujacym otrzy¬ muje sie osad jasnobrazowy. Istotnym kryterium wlasciwego przeprowadzenia redukcji jest wytwo¬ rzenie osaldu odznaczajacego sie duza szybkoscia osiadania i filtracji wykonywanej w dalszych pro¬ cesach oddzielenia.Jako odpowiednie srodki redukujace stasuje sie zelazo metaliczne i dwutionian sodowy (Na^^^, korzystnie zelazo metaliczne w ilosci 0,0.1—0,8% wagowych, zwlaszcza 0,05—€,3°/o w przeliczeniu na wage calkowitego roztworu kwasu. Inne srodki redukujace, takie jak siarczyny, azotyny, fosfory¬ ny, siarczki, hydrazyna i inne moga byc równiez stasowane w ilosci okolo 0,5—3% w przeliczeniu na waige roztworu kwasu.Stosujac inne srodki redukujace niz zelazo me¬ taliczne, wprowadza sie je przy równoczesnym mieszaniu i podgrzewaniu kwasu do temperatury 25°C—llf00°C. W przypadku stasowania zelaza me¬ talicznego temperature kwasu utrzymuje sie w górnym zakresie 70—1G0°C dla przyspieszenia rozpuszczenia sie zelaza w kwasie. Wskazane jest równiez intensywne mieszanie lub inne dzialanie zapewniajace lepszy kontakt metalicznego zelaza z kwasem. Nip. do roztworu kwasu przy energjcz- nynn mieszaniu mozna dodawac opilki zelazne wzglejdnie kwas mozna przepuszczac piraeiz kolumr ne wypelniona opilkami zelaznymi kub subtelnie rozdrobnionym zelazem itp.Oprócz zwiekszenia szybkosci saczenia i osia¬ dania wytraconych cial stalych traktowanie roz¬ tworu srodkiem redukcyjnym moze doprowadzic do zwiekszenia zawartosci zanieczyszczen meta-, licznych w wytraconym osadzie i zmniejszenia w ten sposób ilosci zanieczyszczen w przesaczu zawierajacym fosforan dwusodowy. To zmniejsze¬ nie stezenia zanieczyszczen metalicznych w prze¬ saczu, szczególnie zmniejszenie zawartosci wanadu, pozwala na zastosowanie nieco wyzszych stezen fosforanu dwusodowego w roztworze do krysta¬ lizacji.Zastosowanie wyzszych stezen fosforanu dwu¬ sodowego umozliwia uzyskanie wyzszych wydaj¬ nosci oczyszczonego krystalicznego fosforanu w da¬ nej temperaturze. Na przyklad przy krysializacji dwunastowodnego fosforanu dwusodowego w tem¬ peraturze 5°C z roztworu krystalizacyijnego otrzy¬ manego z kwasu nietratotowanego srodkiem re¬ dukcyjnym, zawartosc fosforanu dwusodowego nie powinna przekraczac 15°/*—il6#/a przy zawartosci okolo 13^14% chiarku sodu. Jesli kwas zastal po¬ traktowany srodkiem redukujacym, roztwór do kry¬ stalizacji moze zawierac 16—180/© fosforanu dwu¬ sodowego i proporcjonalnie wiejcej ohlocfcu sodu bez niebezpieczenstwa zanieczyszczenia produktu.Wydajnosc fosforanu krystalicznego jest wówczas o 2—4°/o wyzsza anizeli w poprzednim przypad¬ ku. Bez uzycia srodka redukujacego w stejfcanych roztworach do krystalizacji istnieje tendencja do wytracania sie krysztalów o zwiekszonej zawar¬ tosci zanieczyszczen metalicznych trudnych do usuniecia przez odmycie. Niektóre z zanieczysz¬ czen— zwlaszcza wanad — wbudowywarja sie w siec krystaliczna fosforanu dwusodowego. : Po redukcji Haztwór kwasu fosfoiroweigo neutra¬ lizuje sie. Ilosc lugu elektrolitycznego jest tak d-¬ brana, alby powstali szlam o wartosci pH wy&zej od 8,0, korzystniej wyzszej od 8,5. Najbardziej efektywne dzialanie lugu elektrolitycznego wypte^ puje przy neutralizacji do wartosci pH nie wyz¬ szej od 9,5, korzystnie do wartosci pH wynosza¬ cej 8,5—9,0. Stwieasdzjono, ze wartosc pH, do kló- rego zobojetnia sie roztwór, ma wybitny wplyw na wlasciwosci osiadania i saczenia sie powstaja* cego szlamu, a wiec na otrzymanie najlepszych rezultatów. Stwierdzono, ze przy dodawaniu do szlamu o wartosci pH nizszej od 8,5 innych srod¬ ków, które by podwyzszaly wartosc pH az do osiagniecia korzystnego zakresu 8,5—0,0 nie udaje sie tak korzystnie poprawic szyftkosci saczenia jak wówczas, gdy zadana wartosc pH otrzymuje sie bezposrednio przez dodatek samego lugu elek- trolityCznietgo. Takie polepszenie zddkiosci -opada¬ nia i saczenia przypomina niejjako przemiane w punkcie koncowym podczas miareczkowania 16 15 20 25 30 35 40 45 50 55 607 79075 8 ..kwasu zasada. W tym przypadku nastepuje rap¬ towna zmiana wlasnosci w zaleznosci od warto¬ sci pH, a nie od stopniowego ich polepszania sie przy wzroscie wartosci pH w granicach 8,0—9,5.Aczkolwiek dailiszy wzrost wartosci pH powyzej górnej granicy optymalnego zakresu, to jest po¬ wyzej pH 9,5, nie pogarsza wlasciwosci saczenia i osiadania, to jednak najkorzystniejsze jest utrzy¬ mywanie wartosci pH nie przekraczajacej 9,0 ze wzgledu na koniecznosc zachowania molowego stosunku Na/P w poblizu 2.Kwas fosforowy i lug elektrolityczny miesza sie w stosunku zapewniajacym wartosc molowego stosunku Na/P równego 1,9^2,2 korzysitnie 2,00— —12,15, co pozwala na otrzymanie szlamu o war¬ tosci ptH zawartej w wymaganych granicach. Pro¬ porcje siulbstratów mozna latwo wyliczyc dla da¬ nego lugu elektrolitycznego i surowego kwasu fosforowego przy zalozeniu, ze na kazdy mol za¬ nieczyszczen tyipu H2S04 nalezy wziac 2 mole NaOH i na kazdy mol H3P04 dalsze 2,0^2,1 mole NaOfH.Do otrzymanego szlamu dodaje sie czynnik flo- kuluijacy i miesza sie go ze szlamem, a nastepnie szlam podldaje s.ie starzeniu. Do tego celu mozna istosowac ogólnie znane wodne roztwory srodków fflokullujacych. Jednak korzystniej jesit stosowac alkaliczne zwiazki waipnia jako czynnik flokula- cyljny, zwlaszcza tlenek wapnia (CaO) w ilosci 0^015-^1,0% wagowych w stosunku szlamu, korzyst¬ niej w ilosci 0,2^0,3% wagowych. Dodatek tlenku wialpmia powoduje tylko nieznaczny wzrost pH szlamu. Dodanie tlenku wapnia jako czynnika flo- feulacyjnego ma na celu przyspieszenie opadania cial stalych i utworzenia gesltej brei o malej ob¬ jetosci oraz zwiekszenie szybkosci filtracji. Acz¬ kolwiek zdolnosc opadania jest równiez dobra bez dodania tlenku wapnia pod warunkiem utrzyma¬ nia wartosci pH we wlasciwych granicach, to jed¬ nak po dodaniu CaO szybkosc filtracji wzrasta lOHkrotnie w stosunku do szybkosci filtracji bez uzycia srodka flokulujacego.Chociaz ilosc tlenku wapnia, który dodaje sie do szlamu jest odniesiona do CaO, w praktyce mozna stosowac wodne roztwory tlenku wapnia lulb wodorotlenku wapnia, mleko wapienne lub in¬ ne roztwory. Stwierdzono, ze 10 .procentowy szlam wodorotlenku wapnia stanowi równiez dogodna postac tlenku wapnia wprowadzanego do miesza¬ niny reakcyjnej. Korzystnie do mieszaniny reak¬ cyjnej dodaje sie wodorotlenek wapnia w taki sposób, aby spowodowac równomierne oraz szyb¬ kie rozprowadzenie go po calej mieszaninie. Na¬ stepnie szlam poddaje sie starzeniiu po czym od¬ dziela substancje stale od cieklych, np. przez wi¬ rowanie, saczenie, saczenie pod obnizonym cisnie¬ niem, dekan-tacje itp.Przy zastosowaniu filtracji czesto wskazane jest dodawanie maisy filtracyjnej, np. ziemi okrzemko- wefj, krzemionki gliny lulb innych pomocniczych imateria&ów filtracyjnych. Oddzielenie cieczy od cial stalych prowadzi sde w temperaturze, w któ¬ rej fosforan sodowy pozostaje w roztworze, to jest powyzej 40°C, korzystnie 50°C—100°C. Najlepsze rezultaty uzyskuje sie przez krystalizacje przesa¬ czu w temperaturach nizszych od 50°C, a wyzszych od temiparaturry krzepniecia wody to jest okolo 0°C Wartosc temperatury stosowanej w poszcze¬ gólnych przypadkach zalezy od noidzalju fazy kry- s stalicznej, która chcemy otrzymac i od stezen Na2HP04 i NaCl w roztworze. W czasie krystali¬ zacji fosforanu roztwór krystaliizacyjny utrzymuje sie ponizej nasycenia w stosunku do NaCl.Zaleznie od zastosowanej temperatury krystali¬ zacji lug macierzysty zawiera 0,5—1110% fosforanu dwuisodowego z tym, ze nizsze zawartosci uzysku¬ je sie przy nizszych temperaturach krystalizacji t obok znacznych ilosci chlorku sodu, siarczanu so¬ du, zanieczyszczen metalicznych rozpuszczalnych w wodzie i innych domieszek. Przy wyzszych tem¬ peraturach, takich jakie stosuje siie do krystali¬ zacji siefdmiowoldnego fosforanu dwuisodowego, za¬ wartosc fosforanu w lugu macierzystym moze byc na tyle wysoka, ze oplaca sie zawracac go po¬ nownie do procesu krystalizacji. Zawrócenie lugu do procesu moze byc poprzedzone usunieciem chlorku sodu przed nastepna krystalizacja fosfo¬ ranu dwusodoiwetgo.Zaleta sposobu wedlug wynalazku jest mozli¬ wosc otrzymywania zarówno czystego fosforanu idwusodowego jak i jego pochodnych z technicz¬ nych reagentów dotychczas nie stosowanych do wytwarzania czystego fosforanu, takich jak niera- finowany techniczny kwas fosforowy i techniczny wodorotlenek sodu w postaci lugu powstajacego w procesie elektrolitycznego wytwarzania chloru metoda przeponowa, jak równiez znaczne skórce- nie cyrklu produkcyjnego na skutek zastosowania nowych warunków umozliwiajacych wytracenie zanieczyszczen zawartych w reagentach w postaci nierozpuszczalnego w wodzie, szylbklo osadzajace¬ go sie i doibrze filtrujacego siie osadu, gdyz np. szybkosc saczenia fazy stalej, wynoszaca zazwy¬ czaj 40—60 litrów/lm2/god!zine przy podcisnieniu 61 mm Hg zostala sposobem wedlug wynalazku w tych samych warunkach zwiekszona do 1426— 2037 lifcrów/m^godzine.Sposolbeim wedlug wynalazku wyodrebnia sie czysty fosforan dwusodowy z roztworu zawieraja¬ cego rozpuszczone w nim zanieczyszczenia, przy czym proces mozna prowadzic metoda ciagla, a wszystkie produkty odpadowe, powstajace przy prowadzeniu reakcji sa calkowicie wykorzystane.Fig. 1 przedstawia schemat technologiczny pro¬ cesu wedlug wynalazku, a fig. 2 stanowa wykres ilustrujacy ulepszone w tym procesie szybkosci osiadania i filtracji.Zgodnie z fig. 1 kwas fosforowy 17 otrzymany metoda mokra wprowadza sie do urzadzenia re¬ dukujacego 18, do którego dodaje sie srodek re¬ dukujacy 19 w celu przeprowadzenia metalicznych zanieczyszczen na nizszy stopien utlenienia.Roztwór kwasu fosforowego po redukcji w urza¬ dzeniu 18 wprowadza sie nastepnie do neutraliza¬ tora 20, do którego dodaje sie lug elektrolitycz¬ ny i miesza z kwasem.Zobojetnianie jest reakcja egzotermiczna. Tem¬ perature nalezy utrzymac okolo lulb powyzej 40°C, korzystnie w granicach 50—100°C. Szlam otrzyma¬ ny w neutralizatorze 20 wprowadza sie do strefy 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6079075 9 klarowania 22, przy czyim dodaje sie czynnik flo- kulujacy 23 i miesza sie go ze szlaimem.Po dodaniu czynnika flokulacyjnego 23 szlam poddaje sie starzeniu dla spowodowamiia opadnie¬ cia zawiesiny cial stalych w urzadzeniu klaruja¬ cym 22 z zastosowaniem powolnego mieszania lub bez w temperaturze 50—100°C w czasie wystar¬ czajacymi dla zainicjowania dzialania koagulujace- @o oteynnika flokulacyjnego na bezipostaeiowym osadzie. Okres indukcyjny wynosi od 5 minut do 6 godzin. Przy zastosowaniu optymalnych warun¬ ków w poprzednich etapach okres indukcyjny jest krótszy.Z urzadzenia klarujacego 22 szlam wprowadza sie do urzadzenia 24 oddzielajacego ciala stale za (pomoca ogólnie znanych metod oddzielania sub¬ stancji stalych od cieczy.Przesacz otrzymany w urzadzeniu 24 do od¬ dzielenia cial stalych jest wprowadzany do kry- stalizatora 26,: w którym krystalizuje sie fosforan dwusodowy przez obnizenie temperatury przesa¬ czu i dalsze zageszczanie go przez odipairowanie wody lufo przez polaczenie obu sposobów krysta¬ lizacji. Mozna stosowac krystalizacje periodyczna lulb ciagla. Przy zastosowaniu metody ciaglej tem¬ peratura krystalizacja zalezy od wodzianu fosfo¬ ranu dwusodowego, siedmiowodnego wzglednie dwlunastowodnego, który mamy otrzymac. W me¬ todzie ciaglej przesacz po oddzieleniu cial stalych w urzadzeniu 24 jest wprowadzany w sposób cia¬ gly do nisikotetmiperaturowego ciaglego krystaliza- totra, przy czym mozna stosowac krystalizacje dwustopniowa z odbiorem krysztalów siedmiowod- nycfh.- w temperaturze 20—25°C i dwunastowod- nych w temiperaturze ponizej 20°C.Wydzielone krysztaly odsacza sie od filtratu w-urzadzeniu 28:do oddzielania cial stalych i prze¬ mywania.: Dla usuniecia zaokludawanego lugu ma- cierEystego i rozpuszczalnych soli takich jak NaCl i Na^SO* przemywa sie wydzielone krysztaly zimna woda 30* Nastepnie przemyte krysztaly usu¬ wa sie z urzadzenia 28. Lug macierzysty 32 rów¬ niez oddziela sie od krysztalów.Wóda do przemywania przepuszczona przez urzadzenie 28 dla oddzielania cial stalych i prze- mycda moze byc wykorzystana do przemycia plac¬ ka osadu 34 otrzymanego w urzadzeniu 24, przed zawróceniem popluczyn 33 do neutralizatora nie przedstawionego na rysunku. Placek filtracyjny przemyty w strefie przemywania 34 jest wprowa¬ dzany do suszarki 36, a nastepnie granulowany dla iizyiskania suchego stalego aglomeratu 38, który moze byc stosowany jako nawóz sztuczny.Ponizsze przyklady ilustruja niektóre korzystne rozwiazania . siposdbu wedlug wynalazku. Czesci i procenty uzyte w przykladach oznaczaja czesci wagowe, a temperatury o ile nie zaznaczono ina¬ czej podano w °C.Przyklad I. Proces prowadzono zgodnie ze schematem przedstawionym na fig. 1, poddajac redukcji 10WK czesci technicznego kwasu fosforo¬ wego, zawierajacego 54% P205, za pomoca 1,5 cze¬ sci zelaza metalicznego, w temperaturze 85—95°C po czym do 1000 czesci tak przygotowanego kwa^ 10 su wprowadzono 5690 czesci roztworu wodnego elektrolitycznego lugu, zawierajacego okolo 648 czesci wodorotlenku sodu i 882 czesci dhlorteu so¬ du obok niewielkiej ilosci innych zanieczyszczen, 5 to jest uzyto lug o stezeniu 11,4% NaOH i ste¬ zeniu 15,5% Nad. Reakcje prowadzono w tempe¬ raturze 90°C do uzyskania roztworu o wartosci pH 8,6, przy czym w wyniku rozgrzewania sie roz¬ tworu w czasie procesu neutralizacji do tempera- io tury 100°C, nastepowalo dalsze zageszczenie roz- twioiru na skutek odparowywania okolo 1240 cze¬ sci wody przy jednoczesnym wypadaniu bezposta¬ ciowego osadu, ubytek wody uzupelniono woda uzyskana z przemywania krysztalów wydzielonych 15 w ostatnlim etapie procesu jak i woda z przemy¬ wania placka pofiltracyjnego otrzymywanego przy odsaczaniu pierwszego osadu.Nastepnie do mieszaniny poreakcyjnej, zawiera¬ jacej osad w postaci szlamu dodano 15,5 czesci 20 (tlenku wapnia jako czynnika fldkulujacago i otrzy¬ many szlam, w ilosci odpowiadajacej 6630 cze-r soiom, nie wyodrebniany z roztworu poreakcyjne¬ go mieszano powoli w ciagu 1,5-^2,0 godzki, w temperaturze 65—75°C, dodajac do mieszaniny 25 reakcyjnej w koncowym etapie procesu mieszania, 0,5°/o krzemionki w celu ulatwienia saczenia. Po oidsaczeniu otrzymano 6160 czesci przesaczu oraz 467 czesci substancji stalej, zawierajacej wode, zanieczyszczenia metaliczne i 59 czesci P2O5. 30 Otrzymany przesacz zawieral 16% fosforanu dwu¬ sodowego, 15,2% chlorku sodu, 1,22% siarczanu sodu oraz inne zanieczyszczenia metaliczne. Prze¬ sacz ten ochlodzono do temperatury 5°C w celu wykrystalizowania fosiforaniu dwusodowegD i wy- 35 dzielene krysztaly wyodrebniono. Otrzymano 2630 czesci surowego produktu zawierajaoego 9i26 cze¬ sci fosforanu dwusodowego, 74 czesci chlorku so¬ du i 24,9 czesci siarczanu sadu obok wody kry- stailizacyjnej, wody nliezwiazanej i zanieczyszczen 40 metalicznych, lug pdkrystalizacyjny uzyskany w ilosci 3530 czesci zawieral 29,5 czesci P2O5, 59 czesci fosforanu dwusodowego, 866 czesci chlorku sodu, 49,3 czesci siarczanu sodu i 2560 czesci wo¬ dy. 45 ¦¦* Wyodrebniony, surowy krystaliczny produkt przemyto woda o temperaturze 5°C w celu usu¬ niecia zaokHudowanego lugu macierzystego, oraz chlorku i siarczanu sodu, otrzymujac 2560 czesci bialego, czystego dwunastowodnego fosforanu 50 dwusodowego, zawierajacego mniej niz 0,1% chlor¬ ku sodu i okolo 1,4% siarczanu sodu.W tablicy I zestawiono porównawczo wyniki analizy technicznego kwasu i przemytych krysz¬ talów dwuaaalstowodnego fosforanu dwusodowego 55 r 60 fi* 65 SZ zanieczysz¬ czenie Fe Al2Os V Mn Cr F Ca Tablica I kwias % lufo ppm 1,0% 1,0% 90—140 190^220 70 0,3% 90 myty Na2HP04112HiO, ppm 4 , 4G 5 2 ' 7 10 2 I79075 li na zawartosc zelaza, glinu, manganu, chromu, flu¬ oru i wapnia.Z tablicy tej widoczne jest, ze krysztaly fosfo¬ ranu dwusodowego wytworzone sposobem wedlug wynalazku sa bardzo czyste i zawieraja jedynie sladowe ilosci tych jonów, które wystepowaly w produktach wyjsciowych.Lug macierzysty otrzymany po usunieciu krysz¬ talów siarczamiu dwusodowego poddano dalszej przeróbce w celiu usuniecia jonów fosforanowych i siarczanowych, za pomoca dodania stechiome- lirycznej ilosci tlenku wapnia. Uwolniony od jo¬ nów fosforanowych i siarczanowych lug macierzy¬ sty zawraca sie do eiektrolizatorów wytwarzaja¬ cych chlor i lug w celu wykorzystania zawartego w nim jeszcze chlorku sodu. Wytracone siarcza¬ ny i flosiforany w formie soli wapniowych mozna równiez stosowac jako dodatki do paszy.Wydzielona faza stala zawiera skladniki fosfo¬ ranowe jak równiez sladowe pierwiastki potrzeb¬ ne w pelnowartosciowych nawozach sztucznych i dlatego wydzielona faze stala przerabia sie na nawóz lulb na dodatek do nawozu przez ogrzewa¬ nie w temperaturze powyzej 10i0°C w celu usu¬ niecia wody i uzyskania materialu suchego.Przyklad II. Dwunastowodny fosforan dwu- sodowy otrzymany wedlug przykladu I, przepro¬ wadzono w trójfosforan pieciosodowy, poddajac reakcji 2560 czesci krystalicznego fosforanu dwu- nasftowodnego z 147 czesciami czystego 85% kwa¬ su fosforowego. Zmieszane. sulbsitraty ogrzewano w ciagu 1 godzliny w temperaturze 350°C, otrzy¬ mujac 936 czesci czystego, bialego trójfoszforanu sodu. Analiza produktu wykazala zawartosc 10 ppm zelaza, 50 ppm Al, mniej niz 15 ppm V, mniej niz 5 ppm Mn, mniej niz 20 ppm Cr, mniej niz 25 ppm F i mniej niz 5 ppm Oa. Krysztaly te odznaczaly sie czystoscia odpowiadajaca wa¬ runkom handlowym.Przyklady III—XV. Przyklady te ilustruja znalezny wzrost szybkosci filtracji uzyskiwany w procesie wedlug wynalazku. Czasy osiadania osadu uzyskane w przykladach III—XV przedsta- wlionó graficznie na fig. 2. Stwierdzono, ze szla¬ my te wykazuja pewien zwiazek miedzy szybko¬ scia osiadania i filtracji, mianowicie w przypad¬ kach szybkich filtracji poprzedzajace je osiada¬ nie zachodzilo równiez z duza szybkoscia.We wszystkich przykladach III—XV reakcje prowadzono wedlug podstawowego schematu opi¬ sanego w przykladzie I. Analiza technicznego nie- rafiriowanego kwasu fosforowego wytwarzanego metoda mokra wykazala zawartosc 69,70% jonu P04=, co odpowiadalo 52,1% P2O5, zawartosc 7,05% jonu siarczanowego, 1,26% zelaza, 140 ppm V, 220 ppm Mn, 72 ppm Cr, 93 ppm Ca i 0,21% fluoru. Uzyty lug elektrolityczny zawieral 15,46% chlorku sodu, 11,44% wodoriotlenlku sodu i drobne ilosci zanieczyszczen organicznych i nieorganicz¬ nych.~ Po przeprowadzeniu reakcji kwasu z lugiem elektrolitycznym wedlug sposobu jak w przykla¬ dzie I, pobrane próbki mieszaniny poreakcyjnej, 12 umieszczono w cylindrach miarowych utrzymywa¬ nych w temperaturze 65°C i zaobserwowane szyb¬ kosci osiadania fazy stalej, przedstawiono graficz- niJe na fig. 2. Parametry zmienne zastosowane 5 w przykladach III—XV zestawiono w tablicy II.Liczby na krzywych na fig. 2 odpowiadaja nume¬ racji poszczególnych przykladów postepowania.Foidana w tablicy II ogólna szybkosc filtracji ozoacza czas potrzebny do przesaczenia jednako- 10 wych ilosci szlamu przez ten sam filtr (lejek Buchner'a) przy stalym podcisnieniu. Aczkolwiek jest to wielkosc czysto empiryczna, pozwala ona na porównanie wlasnosci filtracyjnych szlamów w jednakowych warunkach. 15 Porównanie krzywych na fig. 2 dla róznych przykladów wykazuje znaczny wzrost szybkosci osiadania i odpowiednio lepsze szybkosci saczenia mieszanin poreakcyjnych traktowanych w wyzej podalny sposób. Krzywa 3 przedstawia dane uzy- 20 skane wedlug przykladu III i uwidacznia typowe, powolne osiadanie i trudna filtracje osadu otrzy¬ manego w reakcji nleredukowanego kwasiu fosfo¬ rowego z lugiem elektrolitycznym. Krzywa 4 przedstawiajaca dane uzyskane wedlug przykladu 25 iv wykazuje lekka poprawe po dlugotrwalym okresie mieszania czynnikiem flokulujacym (wapno).Krzywa 12 przedstawiajaca dane uzyskane we¬ dlug przykladu XII, wykazuje w porównaniu 3o z krzywa H3 (przyklad XIII) efekt synergetyczny, zwiazany z uzyciem srodka redukujacego jak i flokulujacetgo. Zarówno w sposobie wedlug przy¬ kladu XII jak i XIII, roztwór byl zoibojeitnliany do tej samej wartosci pH, która byla jednak niz- 35 sza od optymalnej wartosci 8,5—9,0. Przyklady VII, IX i X i odjpowiadajace uzyskanym wyni¬ kom krzywe 7, 9 i 10 wykazuja wysoka szybkosc osiadania jak saczenia osadu, wytwarzanego przy zobojetnieniu zredukowanego kwasu fosforowe- 40 go do wartosci pH 8,5—9,0, i nastepnym poddaniu wytraconego osadu dzialaniu czynnika flokuluja- cego.Przyklady VIII i XI uwidaczniaja wplyw czyn¬ nika redukujacego przy prowadzeniu procesu 45 w warunkach pH zgodnie z wynalazkiem ale z ta róznica, ze nie dodano czynnika flokulacyjnego.Szybkosci osiadania osiagnely korzystne wartosci jak w przykladach VII, IX i X, na co wskazuja krzywe 8 i 11, lecz szybkosci filtracji zesltaWione 50 w tabeli II uzyskane przy postepowaniu wedlug przylkladów VIII i XI byly znacznie gorsze ani¬ zeli w przykladach VII, IX i X, w których za¬ stosowano czynnlilk flokulacyjny.Przyklady XIV i XV i odpowiadajace im krzy- 55 we ilustruja tworzenie sie szlamu przy pH 8,15 to jest nizszym od optymalnej wartosci 8,5—9,0, które nastepnie skorygowano do wartosci pH 9,35 lezacej w zakresie optymalnym. Wicjoczne jest, ze szylblkosc sedymentacji osadu jest w obu przy- 60 paidkach znacznie nizsza niz uzyskana w tych wa¬ runkach, w których szlam powstawal od razu w zakresie qptymalnej wartosci pH 8,5—9,0. Najlep¬ sze porównanie daja przyklady XIV i VIII, w których nie zastosowano srodka floJkulacyjnego 65 i które róznily sie tylko wartoscia pH zobojetnio-13 79075 14 ui\ c w g 3 o^ - 03 o3 lq ^^OCOlOlrtLOLOCO .S.Soicco^ooooh £ £ CO CO »-H i-H o o o cne lO 73 73 73 lO^eo^o^o^o^ ee ce aj •a-a-a o a Ol 73 Oj CD •a o or PL, OONlO O OlO lO^D- CO^O^O^OO^ 0,'""! °°^^ oo" co" co" oo" Oi co" aToT co" cT LO O LO LO LO^ O^ O^ 00^ 00 00 00 00 rt£ rt hH 53 73W O 73 oj.^ o£ p o? o 03 2ort a &.3 LO £ loloooooolololo lo Lqv^oo^oo^oo^i^o^l-Hsl--^l-^ t-^ COOOCOCOCOCOOiOOCOCO 00 ^ o 73 ,—i 73 o ^ § U C w « ^ 73 LO LO LO e*j cm i-i o o o o . LO LO . Cf<] CM 1 o o ' 1 'H 1 o i-^ (N^ C«^ C^ C^ C^ cT cT o" cT cTo" o"o o"o" o" CO^lOCDl00 0)OriNM^ LO l-H rH lH rH l-H rH15 79075 16 nego szlamu oraz przyklady XV i VII, w których zastosowano wapno jako srodek flokulacyjny, na¬ tomiast szlam zoboijeHriiano do róznych wartosci pH.Fosforan dwusodowy krystalizujacy z przesa- czów otrzyimanydh w róznych przyikladach nieo- czekilwanlie charakteryzowal sie jednakowa wysoka czystoscia. Rozmaite zabiegi opisane w przykla¬ dach szczególnie efektywnie wplywaly na skróce¬ nie okresu czasu potrzebnego dla oddzielania fazy stalej od przesaczu. Rózriice w krysztalach otrzy¬ manych z przesaczu w przykladach III—XV we¬ dlug sposobu o|pdsanego w przykladzie I dotycza przede wislzyslfldfrn stosunku molowego Na/P. Sto¬ sunek ten wahal sie w granicach 2,0^2,15, czemu odpowiadaly zmiany wartosci pH, do których to wartosci zofoogejtnliano suibstraty. Krystaliczny fo¬ sforan sodowy wytwarzany wedlug przykladów III—XV, po przemyciu zimna woda wykazywal wedlug danych analitycznych typowe wymilki: 35,4% fosforanu dwusodowego, 0,02% chlorków, 0,033% chlorku sodu, 8 ppm Fe, 4,1 pram V i sla¬ dowe zawartosci manganu i chromu.Przyklad XVI. Przyklad ilustruje sposób we¬ dlug wynalazku przedstawiony na rysunku. Tech¬ niczny kwas fosforowy o zawartosci 73% H3PO4 poddano reakcji z lugiem elektriollitycznym otrzy¬ manym z .przestrzeni katodowej elektorolizera prze¬ ponowego wytiwarzajacego chlor i luig. Do reakcji uzyto 114 czesoi kwalsu i ©60 czesci lugu. Lug zawieral 11,3% wodorotlenku sodu, 15,7% chlorku sodu, 0,3% siarczanów, 0,2% chloranów, drobne iloscli wapnia, magnezu i krzemiionki oraz sla¬ dowe ilosc1! zelaza, miedzi i niiiklu. Uzyty kwas fosforowy zawieral 1% zelaza, 1,0% A1^03, 140 ppm V, 200 ppm Mn, 70 ppm Cr, 0,73% fluoru i 90 ppm Ca. Reakcje neutralizacji prowadzono przy mieszaniu. Otrzymany szlam o wartosci pH 8,5 podgrzano do 90°C i przesaczono, usuwajac w ten sposób 4©,7 czesci substancji stalych, a uzy¬ skany przesacz oziebiono do temperatury pokojo¬ wej (22°C), przy czym w czasie okolo 1 godzin¬ nego ochladzania, nastapila krystalizacja. Kryszta¬ ly odsaczono w temperaturze 22°C. Nastepnie otrzymany pirzesacz oziejbiono do temperatury 10°C w przeciagu okoilo 1 godzJihy, a wykrystalizowa¬ ne z roztworu dalsze krysztaly odsaczono i do¬ laczono do pierwszej partii. Uzyskane krysztaly przemywano woda o temperaturze 10°C. Pozostaly lug macierzysty w ilosci 500 czesci zawieral 0,96% fosforanu dwusodowego i 19,3% chlorku sodu.Lacznie otrzymano 286 czesci krysztalów.Analiza otrzymanych czystych i bialych krysz¬ talów wykazala zawartosc 35% fosforanu dwuso¬ dowego, 0,2% chlorku sodu, 4 ppm Fe, 40 ppm AI2O3 oraz sladowe ilosci wanadu, manganu, chromu, wapnia i fluoru, przy czym reszte glów¬ nie stanowila woda krysftaTizacyjna.Przyklad XVII. Proces prowadzlono wedlug przykladal XVI, poddajac realkcjjli 37,5 czesici tech¬ nicznego kwasu fosforowego o zawartosci 75% H3PO4 i zanieczyszczeniach jak wymienione w przykladzie XVI z 250 czesciami lugu elektroli¬ tycznego zawierajacego 11,3% wodorotlenku sodu, 15,7% chlorku sodu, 0,18% chloranów, 0,3% siar¬ czanów i drobne iloscli innych zanieczyszczen. Re¬ akcje przeprowadzono przy mieszaniu, ultrzymu'jac 5 temperature 65°C, po czym do otrzymanego szla¬ mu dodano ziemie dkrzemlkowa w celu ulatwienia saczenia i po wymieszaniu przesaczono w tempe¬ raturze 65°C. Uzyskany przesacz ochlodzono dc temperatury pokojowej w ciagu 1 godziny i wy- 10 tracone krysztaly odsaczono, a nastepnie roztarto z równa iloscia zimnej wody i ponownie przesa¬ czono. Uzyskane krysztaly byly bardzo biale. Ana¬ liza ich wykazala stosunek molowy Na/P równy 2,83, zawartosc fosforu 7,46% i sodu 15,7%. Ana- 15 liza wykazala ogólna zawartosc fosforanu sodu 38,5%, którego wiekszosc stanowdl fo&floran dwu- sodowy, reszte natomiast stanowila glównie woda krystaTizacyjna. 20 Przyklad XVIII. Wytworzono fosforan dwu- sodowy, poddajac reakcji z lugiem elektrolityczv nym o zanieczyszczeniach jak w przykladzie XVI czysty 85% H3PO4 uzyskany metoda piecowa, uftrzymujac reagenty w steuriku molowym Na/P 25 równym 1,96. Nastapila reakcja egzotermiczna i temperatura reagentów podniosla sde do 80°C.Roztwór ochlodzono w ciagu godziny do tempe¬ ratury 25°C, a wytworzone krysztaly odsaczono i rozdrobniono przed przemyciem zimna woda. 30 Analiza uzyskanych krysztalów wykazala zawar¬ tosc 50,4% fosforanu dwusodowego i 0,33% chlor ku sodu. Wysoka zawartosc fosttoanu dwusodo¬ wego wskazuje, ze uzyslkano przede wszystkim kry¬ sztaly siedmiowodnego fosforanu dwusodowego. 35 Otrzymane krysztaly byly zarówno bielsze od wy¬ tworzonych wedlug przyflnladu XVI, jak i zawie¬ raly znacznie nizsza zawartosc NaCl.Sposobem wedlug wynalazku mozna równiez wytwarzac inne sole np. trójfosforan ipieciosodo- 40 wy, NagP3O10; 285 czesci produktu wytworzonego wedlug przylkladoi XVI zadaje sie 1(6,3 czesciami oczyszczonego 85% kwasu fosforowego i miesza- niine podgrzewa do temperatury okolo 375QC, po- wofduijac przemiane fosforanu dlwulsodowego w 45 trójfosforan sodu. Po odhlodzeniu otrzymuje sie 103,7 czesci bialego prioduktu o zawartosci 99,3% Na5P3O10 i 0,57% chlorku sddu. Jak widac, sposób wefdlug wynalazku przewidujacy uzycie surowego kwasu fosforowego i surowego wodorotlenku so- 50 dciwego pozwala otrzymac fosforany sodowe o czy¬ stosci zgodnej z wymaganiami handlowymi. Z otrzymanych w ten sposób fosforanów sodu mo¬ zna otrzymac inne fosiforany przez reakcje z kwa¬ sem fosforowym i/lub wyprazenie. Aczkolwiek 55 przytoczone przyiklady sa qparte glównie na kry- sitalizadji okresowej, proces mozna w latwy spo¬ sób przestawac i prowadzic reakcje w sposób cia¬ gly zarówno w stadium reakcji surowego kwasu fosforowego z lugiem elektrolitycznym jak i kry- 60 stalllizacji fosforanów sodu z roztworów poreakcyj¬ nych. W procesie ciaglej krystalizacji mozna wpro¬ wadzic oddzielanie chlorku sodu dla utrzymania zawartosci tej soli w lugu madierzystym ponizej poziomu, przy którym móglby on krystalizowac 65 wraz z fosforanem sodu.79075 17 PL PL

Claims (7)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania fosforanu dwusodowego o duzym stdpniu czystosci na drodze reakcji kwa¬ su fosforowego z wodorotlenkiem sodu, znamien¬ ny tym, ze nierafinowany techniczny kwas fosfo¬ rawy oitrizymany z fosforytów metoda rrjokra za¬ wierajacy 30—70*/o wagowych P2O5 poddaje .sie dzialaniu srodka redukujacego, takiego jak zelazo metaliczne, a nastepnie w warunkach odpowied¬ nich do wytracania w postaci dobrze cdsaczal- netgo osadu zanieczyszczen zawartych w reagen¬ tach zadaje sie technlicznyim wodorotlenkiem sodu, takim jak surowy lug sodowy, wytwarzany w pro¬ cesie elektrolitycznym metoda przeponowa, odsa¬ cza osad, po czym wykrystailiizowuje fosforan dwoi- sodbiwy z przesaczu, zawierajacego pozostale roz¬ puszczalnie w niiim zanieczyszczania.

2. Sposób wedlug zasitrz. 1, znamienny tym, ze redukcje kiwasoi fosforowego prowadzi sie w tem¬ peraturze 70^100°C.

3. SplosÓb wedlug zastrz. 1 i 2, znamienny tym, ze redukcje prciwiadzli sie za pomoca 0,01—0,8°/o wagowych zelaza metalicznego, uzytego w stosun¬ ku wagowym do ilosci redukowanego kwasu fo¬ sforowego.

4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym. 18 10 15 20 25 ze reakcje wodorotlenku sodu z kwasem fosforo¬ wym prowadzi sie przy utrzyimandai stosunku mo¬ lowego Na/P w zakresie 1,9—2,2 od|powiednim do uzyskania roztworu o wartosci pH 8,0—9,5.

5. Sposób wedlug zastrz. 1—4, znamienny tym, ze reakcje wodorotlenku sodu z kwasem fosfo¬ rowym prowadzi sde w teanparaltuTze powyzej 20°C, po czyim wytworzony osad wyodtrejbnia w temperaturze 5C—lO0°C z roztworu zawierajacego jony H2P04—, HP04=, lub P04=, ewentualnie po uprzednim dodaniu czynnika flokuilujaeego.

6. Sposób wedlug zasitrz. 1—^5-, znamienny tym. ze do mieszaniny poreakcyjnej dodaje sde czyn¬ nik flctouliujacy w ilosci 0,05—il,0°/o wagowych w stosunku do mieszaniny reakcyjnej, po czym wy¬ tworzony osad poddaje sie starzeniu w tempera¬ turze 50—ilO0°C w ciagu 5—360 minut, a nastep¬ nie wyodrebnia osad w tej saimej temperaturze i otrzymany przesacz zawierajacy jony fosforanu i rozpuszczalne zanieczyszczenia oziebia do tem¬ peratury 0^40°C, a wykrystalizowane krysztaly fosforainu dwusodowego odsacza i nastepnie prze¬ mywa zimna woda.

7. Sposób wedlug zastrz. 5-^6, znamienny tym, ze jako czynnik flotaulujacy stosuje sie tlenek wapnia. Fig. 1KI. 121,25/30 79075 MKP COlb 25/30 V% 100 O 2 3 godziny Fig. 2 Lug sodowy elektrolityczny ? Reakcja przy wartosci pH 8.0- 9.5 i r Wydzielenie z roztworu sta¬ rego osadu i f Krystalizacja Kwas fosforowy techniczny otrzymywany me- -toda mokra ¦^ kJ Osad o odczynie -jetnym obo- Krak. Zaklady Graficzne Nr 1, z. 578/75 Cena 10 zl PL PL