RU2178386C1 - Method of potassium dihydrogen phosphate producing - Google Patents

Method of potassium dihydrogen phosphate producing Download PDF

Info

Publication number
RU2178386C1
RU2178386C1 RU2001102181A RU2001102181A RU2178386C1 RU 2178386 C1 RU2178386 C1 RU 2178386C1 RU 2001102181 A RU2001102181 A RU 2001102181A RU 2001102181 A RU2001102181 A RU 2001102181A RU 2178386 C1 RU2178386 C1 RU 2178386C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
potassium
phosphoric acid
dihydrogen phosphate
saturated solution
potassium dihydrogen
Prior art date
Application number
RU2001102181A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Г.А. Кесоян
Н.Д. Доброскокина
О.М. Епифанова
Л.М. Анисимова
Original Assignee
Открытое акционерное общество "РЕАТЭКС"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "РЕАТЭКС" filed Critical Открытое акционерное общество "РЕАТЭКС"
Priority to RU2001102181A priority Critical patent/RU2178386C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2178386C1 publication Critical patent/RU2178386C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: inorganic chemistry, chemical technology. SUBSTANCE: invention relates to production of alkaline metal phosphates, in part, potassium dihydrogen phosphate used in food, medicinal and microbiological industries. Method of production of potassium dihydrogen phosphate involves neutralization of phosphoric acid with potassium hydroxide or potassium carbonate in the parent molar ratio K2O/P2O5 = (1.18-1.5): 1, filtration of saturated solution to remove impurities and keeping in crystallizer for 20-30 min. Then the saturated solution is cooled to 20-30 C, phosphoric acid is added to the ratio K2O/P2O5 = (1.05-1.1): 1 followed by cooling to 15-25 C and separation of commercial product by centrifugation. EFFECT: increased yield of ready product, large crystals of potassium dihydrogen phosphate. 1 tbl

Description

Изобретение относится к производству фосфатов щелочных металлов, в частности калия фосфорно-кислого однозамещенного, используемого в пищевой, медицинской и микробиологической промышленности. The invention relates to the production of alkali metal phosphates, in particular potassium phosphoric acid monosubstituted, used in the food, medical and microbiological industries.

Известен способ получения калия фосфорно-кислого однозамещенного, включающий обработку технического поташа или отфильтрованного осадка, полученного при карбонизации технической калийной щелочи фосфорной кислотой без нагрева при комнатной температуре с последующим разделением полученной смеси с отделением калия фосфорно-кислого однозамещенного центрифугированием и переработкой фильтрата на триполифосфат калия (Патент РФ N 2105713, МПК C 01 B 25/30, опубл. 27.02.98, Бюл. N 6). A known method of producing potassium phosphoric acid monosubstituted, including the processing of technical potash or filtered sludge obtained by carbonization of technical potassium alkali with phosphoric acid without heating at room temperature, followed by separation of the mixture with separation of potassium phosphoric acid monosubstituted by centrifugation and processing of the filtrate into potassium tripolyphosphate RF patent N 2105713, IPC C 01 B 25/30, publ. 02.27.98, Bull. N 6).

К недостаткам известного способа следует отнести низкое качество товарного калия фосфорно-кислого однозамещенного вследствие наличия в нем большого количества примесей (сульфаты, хлориды), а также невысокий выход продукта (40% от стехиометрии), что в целом делает процесс малоэффективным. The disadvantages of this method include the low quality of marketable potassium phosphoric acid monosubstituted due to the presence of a large number of impurities (sulfates, chlorides) in it, as well as a low product yield (40% of stoichiometry), which generally makes the process ineffective.

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является способ получения калия фосфорно-кислого однозамещенного, включающий нейтрализацию фосфорной кислоты калийсодержащим реагентом с образованием насыщенного раствора, кристаллизацию при охлаждении и отделение товарного продукта от маточного раствора (Авт. св. СССР N 1782935, МПК C 01 B 25/30, 25/28, опубл. 11.06.90, Бюл. N 47). The closest analogue to the claimed invention is a method for producing potassium phosphoric acid monosubstituted, including the neutralization of phosphoric acid with a potassium-containing reagent to form a saturated solution, crystallization upon cooling, and separation of the commercial product from the mother liquor (Ed. St. USSR N 1782935, IPC C 01 B 25 / 30, 25/28, publ. 11.06.90, Bull. N 47).

Известный способ предусматривает нейтрализацию фосфорной кислоты гидроксидом калия до pH 5,8-6,0. Однозамещенный калий фосфорно-кислый кристаллизуют из насыщенного раствора при 90 - 85oC. Продукт отделяют от маточника и сушат.The known method provides for the neutralization of phosphoric acid with potassium hydroxide to a pH of 5.8-6.0. Monosubstituted potassium phosphoric acid is crystallized from a saturated solution at 90 - 85 o C. The product is separated from the mother liquor and dried.

Недостатком известного способа является его низкая экономичность, обусловленная невысокой производительностью процесса и наличием энергоемкой операции сушки, кроме того, на экономичности процесса отрицательно сказывается то, что в нем предусматривается химически чистое сырье. The disadvantage of this method is its low profitability, due to the low productivity of the process and the presence of energy-intensive drying operations, in addition, the cost-effectiveness of the process is adversely affected by the fact that it provides chemically pure raw materials.

Как показали эксперименты, проведенные в условиях известного способа, низкий выход товарного продукта (52%), вызывается образованием в данных условиях калия фосфорно-кислого однозамещенного в виде мелких кристаллов, плохо отделяющихся от маточного раствора. As shown by experiments conducted under the conditions of the known method, a low yield of a commercial product (52%) is caused by the formation under these conditions of potassium phosphoric acid monosubstituted in the form of small crystals that are poorly separated from the mother liquor.

Заявляемое изобретение направлено на разработку высокоэкономичного способа получения товарного калия фосфорно-кислого однозамещенного, позволяющего обеспечить высокую производительность процесса и высокое качество товарного продукта. The claimed invention is directed to the development of a highly economical method for the production of marketable potassium phosphoric acid monosubstituted, which allows to ensure high productivity of the process and high quality of the commercial product.

Технический результат разработанного способа заключается в повышении выхода готового продукта за счет получения крупных кристаллов калия фосфорно-кислого однозамещенного. The technical result of the developed method is to increase the yield of the finished product by obtaining large crystals of potassium phosphoric acid monosubstituted.

Указанный технический результат достигается способом получения калия фосфорно-кислого однозамещенного (монокалийфосфата), включающем нейтрализацию фосфорной кислоты калийсодержащим реагентом с образованием насыщенного раствора, кристаллизацию при охлаждении и отделение товарного продукта от маточного раствора, в котором нейтрализацию ведут гидроксидом калия или углекислым калием при исходном молярном соотношении K2O/P2O5, равном (1,18-1,5): 1, насыщенный раствор фильтруют для отделения примесей, выдерживают перед кристаллизацией в течение 20-30 минут, после чего охлаждают до 20-30oC, добавляют фосфорную кислоту до соотношения K2O/P2O5, равного (1,05-1,1): 1, с последующим охлаждением до 15-25oC и отделением товарного продукта центрифугированием.The specified technical result is achieved by the method of producing potassium phosphoric acid monosubstituted (monopotassium phosphate), including the neutralization of phosphoric acid with a potassium-containing reagent to form a saturated solution, crystallization upon cooling and separation of the commercial product from the mother liquor, in which neutralization is carried out with potassium hydroxide or potassium carbonate in the initial molar K 2 O / P 2 O 5 equal to (1.18-1.5): 1, the saturated solution is filtered to separate impurities, kept before crystallization for After 20-30 minutes, then cooled to 20-30 o C, add phosphoric acid to a ratio of K 2 O / P 2 O 5 equal to (1.05-1.1): 1, followed by cooling to 15-25 o C and separation of the commercial product by centrifugation.

Сущность заявляемого способа состоит в следующем. The essence of the proposed method is as follows.

Проведенные исследования позволили установить, что проведение нейтрализации фосфорной кислоты гидроксидом калия или углекислым калием в заявляемом соотношении компонентов, фильтрации для отделения примесей и выдержки перед кристаллизацией насыщенного раствора калия фосфорно-кислого однозамещенного в течение экспериментально установленного времени с последующей кристаллизацией при охлаждении в заявленных условиях обеспечивают значительное снижение содержания примесей в готовом продукте и получение крупных кристаллов калия фосфорно-кислого однозамещенного. The conducted studies allowed us to establish that the neutralization of phosphoric acid with potassium hydroxide or potassium carbonate in the claimed ratio of components, filtration to separate impurities and exposure to crystallization of a saturated solution of potassium phosphoric acid monosubstituted for an experimentally established time with subsequent crystallization upon cooling under the stated conditions provide significant reducing the content of impurities in the finished product and obtaining large crystals of potassium phosphate formic acid monosubstituted.

Исследование химизма процесса в поставленную задачу не входило. Однако можно предположить, что заявляемые условия способствуют образованию комплексных соединений (коагулянтов), вывод которых из процесса обеспечивает образование и рост крупных кристаллов калия фосфорно-кислого однозамещенного вместо мелких кристаллов, получающихся при реализации известных технических решений. The study of the chemistry of the process was not part of the task. However, we can assume that the claimed conditions contribute to the formation of complex compounds (coagulants), the withdrawal of which from the process ensures the formation and growth of large crystals of potassium phosphoric acid monosubstituted instead of small crystals obtained by the implementation of known technical solutions.

Заявляемый диапазон исходных молярных соотношении K2O/P2O5, составляющий (1,18 -1,5): 1, был установлен экспериментально. Оказалось, что проведение нейтрализации при исходном соотношении K2O/P2O5, превышающем 1,5: 1, приводит к тому, что при последующей доводке в кристаллизаторе необходимо добавить большее количество очищенной кислоты, что неизбежно повысит себестоимость процесса и ухудшит его технико-экономические показатели. При недостижении нижнего предела заявляемого соотношения наблюдается выпадение кристаллов готового продукта уже на стадии фильтрации, что в конечном итоге снижает выход товарного продукта.The claimed range of the initial molar ratio K 2 O / P 2 O 5 of (1.18 -1.5): 1 was established experimentally. It turned out that carrying out neutralization with an initial ratio of K 2 O / P 2 O 5 exceeding 1.5: 1 leads to the fact that during subsequent refinement in the crystallizer it is necessary to add a larger amount of purified acid, which will inevitably increase the cost of the process and worsen its technique -economic indicators. When the lower limit of the claimed ratio is not achieved, precipitation of crystals of the finished product is already observed at the filtration stage, which ultimately reduces the yield of the commercial product.

Последующая фильтрация насыщенного раствора обеспечивает отделение нерастворимых примесей, а выдержка перед кристаллизацией в течение 20-30 минут позволяет предотвратить образование инкрустированного слоя монокалийфосфата на теплопередающих стенках кристаллизатора и тем самым повысить съем готового продукта с кристаллизатора. Subsequent filtration of the saturated solution ensures the separation of insoluble impurities, and exposure to crystallization for 20-30 minutes prevents the formation of an inlaid monopotassium phosphate layer on the heat transfer walls of the mold and thereby increase the removal of the finished product from the mold.

Было установлено, что выдержка насыщенного раствора менее 20 минут не обеспечивает высокого выхода готового продукта, тогда как превышение заявляемого временного интервала приводит к необоснованному увеличению времени проведения процесса и тем самым снижению производительности. It was found that exposure to a saturated solution of less than 20 minutes does not provide a high yield of the finished product, while exceeding the proposed time interval leads to an unreasonable increase in the time of the process and thereby reduce productivity.

В ходе исследований было установлено, что проведение двухстадийной доводки раствора в заявляемых условиях существенно влияет как на повышение выхода калия фосфорно-кислого однозамещенного, так и на улучшение его качества. In the course of studies it was found that the two-stage refinement of the solution in the claimed conditions significantly affects both the increase in the output of potassium phosphoric acid monosubstituted, and the improvement of its quality.

Исследования показали, что первоначальное охлаждение исходного насыщенного раствора приводит к совместной кристаллизации как однозамещенного, так и двухзамещенного фосфата калия, добавление при этом фосфорной кислоты до установленного соотношения K2O/P2O5, равного (1,05-1,1): 1, позволяет перейти в область кристаллизации монокалийфосфата, а последующее охлаждение до 15 - 25oC обеспечивает его высокий выход.Studies have shown that the initial cooling of the initial saturated solution leads to joint crystallization of both monosubstituted and disubstituted potassium phosphate, while adding phosphoric acid to the established ratio of K 2 O / P 2 O 5 equal to (1.05-1.1): 1, allows you to go into the crystallization region of monopotassium phosphate, and subsequent cooling to 15 - 25 o C ensures its high yield.

Ниже приведен пример, подтверждающий возможность осуществления заявляемого изобретения с получением указанного выше технического результата. The following is an example confirming the possibility of implementing the claimed invention to obtain the above technical result.

Пример 1. Example 1

В реактор с работающей мешалкой подают раствор гидроксида калия с плотностью 1,4 г/см3 в количестве 450 литров, затем заливают 85%-ную фосфорную кислоту в количестве 220 литров (соотношение K2O/P2O5 составляет 1,40: 1). После проверки конца реакции нейтрализации насыщенный раствор фильтруют для отделения примесей и выдерживают в кристаллизаторе в течение 20 минут, затем подают в рубашку холодную воду для охлаждения до температуры 25oC, после чего добавляют фосфорную кислоту до молярного соотношения K2O/P2O5 , равного 1,06: 1. Полученную суспензию охлаждают до температуры 17oC. Образовавшиеся кристаллы отделяют на центрифуге.A 450 g solution of potassium hydroxide with a density of 1.4 g / cm 3 is fed into the reactor with a working stirrer, then 85% phosphoric acid in the amount of 220 liters is poured (K 2 O / P 2 O 5 ratio is 1.40: 1). After checking the end of the neutralization reaction, the saturated solution is filtered to separate impurities and kept in the mold for 20 minutes, then cold water is fed into the jacket to cool to a temperature of 25 o C, after which phosphoric acid is added to a molar ratio of K 2 O / P 2 O 5 equal to 1.06: 1. The resulting suspension is cooled to a temperature of 17 o C. The resulting crystals are separated in a centrifuge.

Выход готового продукта составил 87% от стехиометрии, содержание основного вещества - 99,6%, содержание примесей соответствует требованиям ТУ 6-09-5324-87 на калийдигидроортофосфат, квалификации ХЧ. The yield of the finished product was 87% of stoichiometry, the content of the main substance was 99.6%, the content of impurities meets the requirements of TU 6-09-5324-87 for potassium dihydrogen orthophosphate, qualification of ChP.

Пример 2. Example 2

В реактор с работающей мешалкой подают раствор технического поташа (углекислого калия) с плотностью 1,28 г/см3 в количестве 500 литров, затем заливают 85%-ную фосфорную кислоту в количестве 137 литров (соотношение K2O/P2O5 составляет 1,3: 1). После проверки конца реакции нейтрализации насыщенный раствор фильтруют для отделения примесей и выдерживают в кристаллизаторе в течение 20 минут, затем подают в рубашку холодную воду для охлаждения до температуры 25oC, после чего добавляют фосфорную кислоту до молярного соотношения K2O/P2O5, равного 1,07: 1. Полученную суспензию охлаждают до температуры 20oC. Образовавшиеся кристаллы отделяют на центрифуге.A solution of technical potash (potassium carbonate) with a density of 1.28 g / cm 3 in the amount of 500 liters is fed into the reactor with a working stirrer, then 85% phosphoric acid in the amount of 137 liters is poured (K 2 O / P 2 O 5 ratio is 1.3: 1). After checking the end of the neutralization reaction, the saturated solution is filtered to separate impurities and kept in the mold for 20 minutes, then cold water is fed into the jacket to cool to a temperature of 25 o C, after which phosphoric acid is added to a molar ratio of K 2 O / P 2 O 5 equal to 1.07: 1. The resulting suspension is cooled to a temperature of 20 o C. The resulting crystals are separated in a centrifuge.

Выход готового продукта составил 85% от стехиометрии, содержание основного вещества - 98,0%, содержание примесей соответствует требованиям ТУ 6-09-5324-87 на калийдигидроортофосфат, квалификации Ч. The yield of the finished product was 85% of stoichiometry, the content of the main substance was 98.0%, the content of impurities corresponds to the requirements of TU 6-09-5324-87 for potassium dihydrogen phosphate, qualification Ch.

Результаты проведенных экспериментальных исследований, приведены в таблице. The results of experimental studies are shown in the table.

В указанной таблице сравниваются показатели заявляемого способа (опыты NN 2, 5, 8, 11 и 14) и опытов, условия проведения которых выходят за пределы, регламентированные формулой изобретения (опыты NN 1, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 12, 13 и 15). The table compares the indicators of the proposed method (experiments NN 2, 5, 8, 11 and 14) and experiments, the conditions for which go beyond the limits regulated by the claims (experiments NN 1, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 12, 13 and 15).

Как видно из представленных материалов, только совокупность заявляемых признаков обеспечивает возможность достижения оптимальных показателей процесса получения калия фосфорно-кислого однозамещенного. При нарушении заявляемых соотношений компонентов наблюдается ухудшение характеристик процесса (опыты NN 1, 3, 4, 9, 10, 12, 15) или неоправданные энергозатраты (опыты NN 6, 7, 13). As can be seen from the materials presented, only the totality of the claimed features provides the opportunity to achieve optimal performance in the process of obtaining potassium phosphoric acid monosubstituted. If the claimed ratios of the components are violated, the process characteristics deteriorate (experiments NN 1, 3, 4, 9, 10, 12, 15) or unjustified energy costs (experiments NN 6, 7, 13).

Таким образом, заявляемое изобретение успешно решает задачу создания экономичного способа получения калия фосфорно-кислого однозамещенного, позволяющего обеспечить оптимальную производительность процесса и высокое качество товарного продукта. Thus, the claimed invention successfully solves the problem of creating an economical method for producing potassium phosphoric acid monosubstituted, which allows for optimal process performance and high quality commercial product.

Claims (1)

Способ получения калия фосфорно-кислого однозамещенного, включающий нейтрализацию фосфорной кислоты калийсодержащим реагентом с образованием насыщенного раствора, кристаллизацию при охлаждении и отделение товарного продукта от маточного раствора, отличающийся тем, что нейтрализацию ведут гидроксидом калия или углекислым калием при исходном молярном соотношении K2O/Р2O5, равном (1,18-1,50): 1, насыщенный раствор фильтруют для отделения примесей, выдерживают перед кристаллизацией в течение 20-30 мин, после чего охлаждают до 20-30oС, добавляют фосфорную кислоту до соотношения K2О/P2О5, равного (1,05-1,1): 1 с последующим охлаждением до 15-25oС и отделением товарного продукта центрифугированием.A method for producing potassium phosphoric acid monosubstituted, including neutralizing phosphoric acid with a potassium reagent to form a saturated solution, crystallizing upon cooling and separating the commercial product from the mother liquor, characterized in that the neutralization is carried out with potassium hydroxide or potassium carbonate at the initial molar ratio of K 2 O / P 2 o 5, equal to (1,18-1,50): 1, the saturated solution is filtered to remove impurities prior to crystallization is maintained for 20-30 minutes, then cooled to 20-30 o C, is added osfornuyu acid to a ratio K 2 O / P 2 O 5, equal to (1.05-1.1): 1, followed by cooling to 15-25 o C and a commercial product separation by centrifugation.
RU2001102181A 2001-01-25 2001-01-25 Method of potassium dihydrogen phosphate producing RU2178386C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001102181A RU2178386C1 (en) 2001-01-25 2001-01-25 Method of potassium dihydrogen phosphate producing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001102181A RU2178386C1 (en) 2001-01-25 2001-01-25 Method of potassium dihydrogen phosphate producing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2178386C1 true RU2178386C1 (en) 2002-01-20

Family

ID=20245205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001102181A RU2178386C1 (en) 2001-01-25 2001-01-25 Method of potassium dihydrogen phosphate producing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2178386C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109133021A (en) * 2018-11-07 2019-01-04 武汉联德化学品有限公司 A kind of preparation method for fire-retardant biphosphate potassium granular formulation
CN110775952A (en) * 2019-12-16 2020-02-11 瓮福达州化工有限责任公司 Preparation process of food-grade potassium dihydrogen phosphate
CN112390236A (en) * 2019-08-15 2021-02-23 四川磷天化化工科技有限公司 Production method of acid potassium dihydrogen phosphate
CN113816351A (en) * 2021-10-14 2021-12-21 太仓沪试试剂有限公司 Preparation method of high-quality monopotassium phosphate

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109133021A (en) * 2018-11-07 2019-01-04 武汉联德化学品有限公司 A kind of preparation method for fire-retardant biphosphate potassium granular formulation
CN112390236A (en) * 2019-08-15 2021-02-23 四川磷天化化工科技有限公司 Production method of acid potassium dihydrogen phosphate
CN110775952A (en) * 2019-12-16 2020-02-11 瓮福达州化工有限责任公司 Preparation process of food-grade potassium dihydrogen phosphate
CN113816351A (en) * 2021-10-14 2021-12-21 太仓沪试试剂有限公司 Preparation method of high-quality monopotassium phosphate

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4632813A (en) Process for the production of water soluble ammonium phosphates
JP2014530160A (en) Magnesium sulfate
RU2178386C1 (en) Method of potassium dihydrogen phosphate producing
IL25913A (en) Production of sodium phosphate
US2456470A (en) Refining of inositol solutins
SU1223838A3 (en) Method of producing phosphoric acid
US1961127A (en) Making disodium phosphate
RU2261222C1 (en) Method of production of monopotassium phosphate
RU2002118314A (en) Obtaining two alkali metal salts through a combined method of ion exchange and crystallization
CN113072047A (en) Production process for continuously preparing monopotassium phosphate
RU2162441C1 (en) Method of preparing sodium pyro phosphate
RU2183582C1 (en) Method of production of potassium hydrogen phosphate
US4610862A (en) Process for producing purified diammonium phosphate from wet process phosphoric acid
RU2372280C1 (en) Method of producing phosphoric acid
RU2162440C1 (en) Method of preparing monosubstituted dihydrate sodium phosphate
RU2776120C1 (en) Method for producing potassium monoposphate
SU1586999A1 (en) Method of producing phosphoric acid
RU2352526C2 (en) Method of receiving monohydrate of lithium hydroxide
RU2162438C1 (en) Method of preparing dodecahydrate sodium phosphate
CN115724453B (en) Purification and recovery method of ferric phosphate mother liquor
JPH0261409B2 (en)
SU290713A1 (en) METHOD OF MANUFACTURE OF LEMONIC ACID
RU2111920C1 (en) Method for production of nona-hydrous salt of trisodium pyrophosphate
SU929612A1 (en) Process for producing fertilizer from ammonium phosphate mother liquors
RU2162439C1 (en) Method of preparing disodium phosphate

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100126