RU2261222C1 - Method of production of monopotassium phosphate - Google Patents
Method of production of monopotassium phosphate Download PDFInfo
- Publication number
- RU2261222C1 RU2261222C1 RU2004124215/15A RU2004124215A RU2261222C1 RU 2261222 C1 RU2261222 C1 RU 2261222C1 RU 2004124215/15 A RU2004124215/15 A RU 2004124215/15A RU 2004124215 A RU2004124215 A RU 2004124215A RU 2261222 C1 RU2261222 C1 RU 2261222C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- monopotassium phosphate
- finished product
- neutralization
- production
- separation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к способу получения монокалийфосфата, используемого в качестве удобрений, пищевых добавок, а также в медицине и микробиологии.The invention relates to a method for producing monopotassium phosphate used as fertilizers, food additives, as well as in medicine and microbiology.
Известен способ получения однозамещенных фосфатов щелочных металлов или аммония (в нашем случае рассматривается монокалийфосфат), включающий обработку ортофосфорной кислоты соединением калия при повышенной температуре с последующей кристаллизацией продукта. По этому способу термическую фосфорную кислоту (судя по содержанию примесей, приведенных в описании) обрабатывают 45%-ным раствором гидроксида калия. Температура реакционной смеси 90-95°С, рН смеси 5,85-6,0. Далее проводят кристаллизацию из насыщенного раствора при 80-85°С при рН 5,8-6,0. Далее продукт сушат в течение 24 ч. Продукт получают в виде белых кристаллов (авт. св. СССР №1782935, С 01 В 25/30, БИ №47, 1992 г.).There is a method of producing monosubstituted phosphates of alkali metals or ammonium (in our case monopotassium phosphate is considered), which involves treating phosphoric acid with a potassium compound at an elevated temperature followed by crystallization of the product. According to this method, thermal phosphoric acid (judging by the content of impurities described in the description) is treated with a 45% potassium hydroxide solution. The temperature of the reaction mixture is 90-95 ° C, the pH of the mixture is 5.85-6.0. Then crystallization is carried out from a saturated solution at 80-85 ° C at a pH of 5.8-6.0. Then the product is dried for 24 hours. The product is obtained in the form of white crystals (ed. St. USSR No. 1782935, 01 B 25/30, BI No. 47, 1992).
Недостатками способа являются большие потери продукта из-за высокой температуры кристаллизации, так как при этой температуре фосфат калия обладает достаточно высокой растворимостью. Использование дорогих компонентов - термическая фосфорная кислота, гидроксид калия.The disadvantages of the method are large losses of the product due to the high crystallization temperature, since at this temperature potassium phosphate has a sufficiently high solubility. The use of expensive components - thermal phosphoric acid, potassium hydroxide.
Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемому результату является известный способ получения монокалийфосфата, включающий нейтрализацию фосфорной кислоты карбонатом калия до рН не выше 4,5 при повышенной температуре, разделение полученной смеси фильтрацией с последующей кристаллизацией и отделением готового продукта при охлаждении (Патент РФ №2164494, С 01 В 25/30, 2001 г.).The closest to the described by the technical nature and the achieved result is a known method for producing monopotassium phosphate, including the neutralization of phosphoric acid with potassium carbonate to a pH of not higher than 4.5 at an elevated temperature, separation of the mixture by filtration, followed by crystallization and separation of the finished product upon cooling (RF Patent No. 2164494, C 01 B 25/30, 2001).
По этому способу используют сухой карбонат калия, который дозируют в экстракционную фосфорную кислоту (ЭФК). Реакцию нейтрализации ведут при температуре 80-89°С до рН 3,5-4,5. В этих условиях в нейтрализованной смеси образуется монокалийфосфат в количестве 45-48%, а в осадок выпадают нерастворимые в воде ортофосфаты железа, алюминия, фториды кальция, магния и другие соединения. С примесями соосаждается также часть монокалийфосфата. Полученная смесь разделяется на фильтре при температуре 70-80°С. Отфильтрованный раствор охлаждается до температуры 15-20°С. Выпавшие кристаллы чистого продукта отделяют и сушат, а маточный раствор после стадии охлаждения выводят из процесса. Выход чистого продукта составляет 60-65%.This method uses dry potassium carbonate, which is metered into extraction phosphoric acid (EPA). The neutralization reaction is carried out at a temperature of 80-89 ° C to a pH of 3.5-4.5. Under these conditions, monopotassium phosphate in the amount of 45-48% is formed in the neutralized mixture, and the water-insoluble orthophosphates of iron, aluminum, calcium, magnesium fluorides and other compounds precipitate. Part of monopotassium phosphate also co-precipitates with impurities. The resulting mixture is separated on a filter at a temperature of 70-80 ° C. The filtered solution is cooled to a temperature of 15-20 ° C. The precipitated crystals of the pure product are separated and dried, and the mother liquor after the cooling step is removed from the process. The yield of pure product is 60-65%.
Недостатком способа является прежде всего недостаточно высокий выход чистого продукта, большие потери монокалийфосфата на стадии отделения примесей и наличие стоков в виде маточных растворов после стадии охлаждения.The disadvantage of this method is primarily the insufficiently high yield of pure product, large losses of monopotassium phosphate at the stage of separation of impurities and the presence of effluents in the form of mother liquors after the cooling stage.
Нами поставлена задача увеличения выхода готового продукта и создание практически безотходного производства.We set the task of increasing the yield of the finished product and the creation of virtually waste-free production.
Поставленная задача решена в прелагаемом способе получения монокалийфосфата, включающем нейтрализацию фосфорной кислоты карбонатом калия до рН не выше 4,5 при повышенной температуре, разделение полученной смеси фильтрацией с последующей кристаллизацией и отделением готового продукта при охлаждении. По этому способу карбонат калия берут в виде водного раствора с концентрацией, необходимой для получения в нейтрализованной смеси 23-30% монокалийфосфата, процесс нейтрализации ведут при температуре 70-78°С при рН 3,8-4,5, а маточный раствор после отделения готового продукта на стадии кристаллизации возвращают в процесс на стадию растворения карбоната калия.The problem is solved in the proposed method for the production of monopotassium phosphate, including the neutralization of phosphoric acid with potassium carbonate to a pH of not higher than 4.5 at an elevated temperature, separation of the resulting mixture by filtration, followed by crystallization and separation of the finished product upon cooling. According to this method, potassium carbonate is taken in the form of an aqueous solution with the concentration necessary to obtain 23-30% monopotassium phosphate in a neutralized mixture, the neutralization process is carried out at a temperature of 70-78 ° C at a pH of 3.8-4.5, and the mother liquor after separation the finished product at the stage of crystallization is returned to the process at the stage of dissolution of potassium carbonate.
Для получения чистого монокалийфосфата и сокращения его потерь на стадии нейтрализации необходимо избежать сокристалиизации примесей вместе с монокалийфосфатом, поэтому в процессе нейтрализации подбирают концентрацию водного раствора карбоната калия, температуру реакции. Определяющим фактором является концентрация монокалийфосфата в нейтрализованном растворе. При заявленной концентрации не происходит сокристаллизации примесей с монокалийфосфатом. Примеси осаждаются на фильтре при температуре 60-69°С. От температуры процесса нейтрализации зависит растворимость примесей. Они остаются в растворе и затем кристаллизуются с готовым продуктом. В предлагаемом процессе примеси максимально осаждаются на фильтре, поэтому фильтрат чистый, весь монокалийфосфат - в растворе и, следовательно, после кристаллизации значительно увеличивается выход готового продукта. РН на стадии нейтрализации не может быть ниже 3,8, так как не выдерживается нужное содержание К2O в готовом продукте.To obtain pure monopotassium phosphate and reduce its losses at the stage of neutralization, it is necessary to avoid crystallization of impurities together with monopotassium phosphate, therefore, in the process of neutralization, the concentration of an aqueous solution of potassium carbonate and the reaction temperature are selected. The determining factor is the concentration of monopotassium phosphate in the neutralized solution. At the declared concentration, co-crystallization of impurities with monopotassium phosphate does not occur. Impurities are deposited on the filter at a temperature of 60-69 ° C. The solubility of impurities depends on the temperature of the neutralization process. They remain in solution and then crystallize with the finished product. In the proposed process, impurities are deposited to the maximum extent on the filter; therefore, the filtrate is pure, all monopotassium phosphate is in solution and, therefore, after crystallization, the yield of the finished product significantly increases. The pH at the stage of neutralization cannot be lower than 3.8, since the desired K 2 O content in the finished product is not maintained.
Использование предложенного способа позволяет увеличить выход готового продукта с 60-65% (по прототипу) до 95-97%. Кроме того, весь маточный раствор, полученный после стадии кристаллизации, возвращается в процесс. Количество осадка, оставшегося на фильтре, зависит от количества фосфорной кислоты и не превышает 5% от массы готового продукта, поэтому, кроме этого твердого остатка, отходов в производстве нет.Using the proposed method allows to increase the yield of the finished product from 60-65% (according to the prototype) to 95-97%. In addition, the entire mother liquor obtained after the crystallization step is returned to the process. The amount of sediment remaining on the filter depends on the amount of phosphoric acid and does not exceed 5% by weight of the finished product, therefore, there is no waste in production except this solid residue.
Способ проиллюстрирован следующими примерами.The method is illustrated by the following examples.
Пример 1. В реактор загружают 2,5 т раствора К2CO3 с концентрацией 20% К2СО3 и 1290 кг раствора ортофосфатной кислоты с концентрацией 55% H3PO4. Реакцию нейтрализации проводят при перемешивании до рН 3,8, при температуре 70°С. При этом получается раствор монокалийфосфта с массовой долей 27% КН2PO4 и осадок нерастворимых примесей (FePO4, AlPO4, KF, K2SiF6) в количестве 3,1 кг, который отделяют на фильтре при температуре 60°С. Далее чистый раствор монокалийфосфата упаривают до массовой доли 40% КН2PO4, охлаждают до температуры 20°С. Выпавшие кристаллы отделяют и сушат. Получается 650 кг монокалийфосфата и 1800 кг маточного раствора, содержащего 18,5% КН2PO4, из которого дополнительно выделяют 300 кг монокалийфосфата. Общий выход продукта составит 96,4%.Example 1. In the reactor load 2.5 tons of a solution of K 2 CO 3 with a concentration of 20% K 2 CO 3 and 1290 kg of a solution of orthophosphate acid with a concentration of 55% H 3 PO 4 . The neutralization reaction is carried out with stirring to a pH of 3.8, at a temperature of 70 ° C. In this case, a solution of monopotassium phosphate with a mass fraction of 27% KH 2 PO 4 and a precipitate of insoluble impurities (FePO 4 , AlPO 4 , KF, K 2 SiF 6 ) in the amount of 3.1 kg are obtained, which is separated on a filter at a temperature of 60 ° C. Next, a clean solution of monopotassium phosphate is evaporated to a mass fraction of 40% KH 2 PO 4 , cooled to a temperature of 20 ° C. The precipitated crystals are separated and dried. It turns out 650 kg of monopotassium phosphate and 1800 kg of a mother liquor containing 18.5% KH 2 PO 4 , from which 300 kg of monopotassium phosphate are additionally isolated. The total yield of the product will be 96.4%.
Пример 2. В реактор загружают 1800 кг маточного раствора с концентрацией 18,5% КН2PO4, 338 кг поташа и 350 кг воды. Полученный раствор нейтрализуют 960 кг ортофосфорной кислоты с концентрацией 50% Н3PO4. Температура реакции 75°С, рН 4,1. При этом получается раствор монокалийфосфата с массовой долей 30% КН2PO4 и осадок нерастворимых примесей в количестве 2,8 кг, который отделяют на фильтре при температуре 65°С. Далее чистый раствор монокалийфосфата упаривают до массовой доли 40% КН2PO4, охлаждают до температуры 20°С. Выпавшие кристаллы отделяют и сушат. Маточный раствор возвращают на стадию приготовления раствора поташа. Получили 650 кг монокалийфосфата, 1830 кг маточного раствора, содержащего 18% KH2PO4. Общий выход продукта составил 97,0%.Example 2. 1800 kg of mother liquor with a concentration of 18.5% KH 2 PO 4 , 338 kg of potash and 350 kg of water are loaded into the reactor. The resulting solution was neutralized with 960 kg of phosphoric acid with a concentration of 50% H 3 PO 4 . The reaction temperature is 75 ° C, pH 4.1. This results in a solution of monopotassium phosphate with a mass fraction of 30% KH 2 PO 4 and a precipitate of insoluble impurities in the amount of 2.8 kg, which is separated on the filter at a temperature of 65 ° C. Next, a clean solution of monopotassium phosphate is evaporated to a mass fraction of 40% KH 2 PO 4 , cooled to a temperature of 20 ° C. The precipitated crystals are separated and dried. The mother liquor is returned to the stage of preparation of the potash solution. Received 650 kg of monopotassium phosphate, 1830 kg of a mother liquor containing 18% KH 2 PO 4 . The total yield of the product was 97.0%.
Пример 3. В реактор загружают 2,5 т раствора K2CO3 с концентрацией 16% K2CO3 и 1034,5 кг раствора ортофосфорной кислоты с концентрацией 55% Н3PO4. Процесс ведут при перемешивании, температуре 78°С и pH 4,5. При этом образуется раствор монокалийфосфта с массовой долей 23% КН2PO4 и осадок 4,8 кг, который отделяют на фильтре при температуре 69°С. Далее чистый раствор монокалийфосфата упаривают до массовой доли 40% KH2PO4, охлаждают, выпавшие кристаллы отделяют и сушат. Получается 550 кг монокалийфосфата и 1400 кг маточного раствора, содержащего 17% КН2PO4. Общий выход продукта составит 95%.Example 3. In the reactor load 2.5 tons of a solution of K 2 CO 3 with a concentration of 16% K 2 CO 3 and 1034.5 kg of a solution of phosphoric acid with a concentration of 55% H 3 PO 4 . The process is carried out with stirring, a temperature of 78 ° C and a pH of 4.5. In this case, a solution of monopotassium phosphate is formed with a mass fraction of 23% KH 2 PO 4 and a precipitate of 4.8 kg, which is separated on the filter at a temperature of 69 ° C. Next, a pure solution of monopotassium phosphate is evaporated to a mass fraction of 40% KH 2 PO 4 , cooled, the precipitated crystals are separated and dried. It turns out 550 kg of monopotassium phosphate and 1400 kg of a mother liquor containing 17% KH 2 PO 4 . The total yield of the product will be 95%.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004124215/15A RU2261222C1 (en) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | Method of production of monopotassium phosphate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004124215/15A RU2261222C1 (en) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | Method of production of monopotassium phosphate |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2261222C1 true RU2261222C1 (en) | 2005-09-27 |
Family
ID=35850039
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004124215/15A RU2261222C1 (en) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | Method of production of monopotassium phosphate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2261222C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2712689C1 (en) * | 2018-11-29 | 2020-01-30 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Институт Химических Реактивов И Особо Чистых Химических Веществ Национального Исследовательского Центра "Курчатовский Институт" (Ниц "Курчатовский Институт" - Иреа) | Method of producing high-purity potassium dihydrophosphate |
RU2747639C1 (en) * | 2020-06-26 | 2021-05-11 | Аркадий Львович Олифсон | Method for synthesis of potassium monophosphate |
CN113336209A (en) * | 2021-04-07 | 2021-09-03 | 山东鼎欣生物科技有限公司 | Method for preparing monopotassium phosphate by constant pH |
RU2776120C1 (en) * | 2021-10-05 | 2022-07-13 | Акционерное общество "Объединенная химическая компания "УРАЛХИМ" (АО "ОХК "УРАЛХИМ") | Method for producing potassium monoposphate |
CN117069079A (en) * | 2023-08-05 | 2023-11-17 | 如东振丰奕洋化工有限公司 | Preparation process and application of potassium dihydrogen phosphite |
-
2004
- 2004-08-10 RU RU2004124215/15A patent/RU2261222C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2712689C1 (en) * | 2018-11-29 | 2020-01-30 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Институт Химических Реактивов И Особо Чистых Химических Веществ Национального Исследовательского Центра "Курчатовский Институт" (Ниц "Курчатовский Институт" - Иреа) | Method of producing high-purity potassium dihydrophosphate |
RU2747639C1 (en) * | 2020-06-26 | 2021-05-11 | Аркадий Львович Олифсон | Method for synthesis of potassium monophosphate |
CN113336209A (en) * | 2021-04-07 | 2021-09-03 | 山东鼎欣生物科技有限公司 | Method for preparing monopotassium phosphate by constant pH |
RU2776120C1 (en) * | 2021-10-05 | 2022-07-13 | Акционерное общество "Объединенная химическая компания "УРАЛХИМ" (АО "ОХК "УРАЛХИМ") | Method for producing potassium monoposphate |
RU2785813C1 (en) * | 2022-10-19 | 2022-12-13 | Общество с ограниченной ответственностью "Алмаз Капитал" (ООО "Алмаз Капитал") | Method for production of monopotassium phosphate |
CN117069079A (en) * | 2023-08-05 | 2023-11-17 | 如东振丰奕洋化工有限公司 | Preparation process and application of potassium dihydrogen phosphite |
CN117069079B (en) * | 2023-08-05 | 2024-02-20 | 如东振丰奕洋化工有限公司 | Preparation process and application of potassium dihydrogen phosphite |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2368567C1 (en) | Method of obtaining edible ammonium phosphates | |
RU2261222C1 (en) | Method of production of monopotassium phosphate | |
WO2017151016A1 (en) | Solid phosphate salt and process for preparation thereof | |
US3547615A (en) | Method for producing potassium orthophosphate solutions | |
US2730542A (en) | Process for preparing ethanol-2-aminophosphoric acid | |
RU2785813C1 (en) | Method for production of monopotassium phosphate | |
US1834454A (en) | Manufacture of fertilizers | |
RU2509724C1 (en) | Method of producing highly pure calcium carbonate and nitrogen-sulphate fertiliser during complex processing of phosphogypsum | |
RU2178386C1 (en) | Method of potassium dihydrogen phosphate producing | |
RU2776120C1 (en) | Method for producing potassium monoposphate | |
RU2747639C1 (en) | Method for synthesis of potassium monophosphate | |
US2057956A (en) | Production of monocalcium phosphate | |
RU2253639C2 (en) | Method of manufacturing granulated mineral fertilizer containing nitrogen and phosphorus; and granulated mineral fertilizer | |
RU2812559C1 (en) | Method of producing monoammonium phosphate | |
RU2680269C1 (en) | Method of processing phosphogipsa for nitrogen-phosphorous fertilizer | |
JPS60151204A (en) | Manufacture of purified ammonium secondary phosphate in high yield | |
EA025605B1 (en) | Polyhalite process for knoproduction | |
RU2164494C1 (en) | Method of preparing monopotassium phosphate | |
RU2372281C1 (en) | Method of producing wet-process phosphoric acid | |
RU2162071C2 (en) | Method of preparing complex fertilizers | |
RU2361811C1 (en) | Method of producing sodium tripolyphosphate | |
SU564297A1 (en) | Method for obtaining compound fertilizers | |
RU2162441C1 (en) | Method of preparing sodium pyro phosphate | |
EA043475B1 (en) | METHOD FOR OBTAINING MAGNESIUM SULPHATE FROM DOLOMITE | |
SU1542896A1 (en) | Method of producing monoammonium phosphate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140811 |