RU2452685C1 - Method of purifying wet-process phosphoric acid - Google Patents
Method of purifying wet-process phosphoric acid Download PDFInfo
- Publication number
- RU2452685C1 RU2452685C1 RU2011113142/05A RU2011113142A RU2452685C1 RU 2452685 C1 RU2452685 C1 RU 2452685C1 RU 2011113142/05 A RU2011113142/05 A RU 2011113142/05A RU 2011113142 A RU2011113142 A RU 2011113142A RU 2452685 C1 RU2452685 C1 RU 2452685C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- extraction
- phosphoric acid
- concentration
- acid
- epa
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к химической технологии, в частности к очистке экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК), полученной из фосфоритов Каратау.The invention relates to chemical technology, in particular to the purification of extraction phosphoric acid (EPA) obtained from Karatau phosphorites.
Проблема является актуальной в связи с тем, что поставки Кольского апатитового концентрата ограничены и остро встал вопрос о вовлечении в производство достаточно дешевого низкосортного фосфатного сырья, цены на которое даже во время кризиса практически не выросли. Кроме того, запасы фосфоритов Каратау могут полностью обеспечить потребность не только РФ, но и стран СНГ. В связи с этим целесообразно на базе ЭФК, полученной, например, из фосфоритов Каратау, производить не только фосфорные удобрения, но и фосфорные соли технической и пищевой квалификации, причем на уже работающих промышленных предприятиях. Но для этих целей применима только ЭФК, очищенная от примесей металлов, фтора и сульфат-ионов.The problem is urgent due to the fact that the supply of Kola apatite concentrate is limited and the question arose about involving rather cheap low-grade phosphate raw materials in production, the prices of which even during the crisis did not increase. In addition, the reserves of Karatau phosphorites can fully satisfy the demand not only of the Russian Federation, but also of the CIS countries. In this regard, it is advisable on the basis of EPK obtained, for example, from Karatau phosphorites, to produce not only phosphoric fertilizers, but also phosphoric salts of technical and food qualifications, moreover, at existing industrial enterprises. But for these purposes, only EPA, purified from impurities of metals, fluorine and sulfate ions, is applicable.
Известен способ очистки фосфорной кислоты, полученной из фосфоритов Каратау, от сульфатов, включающий ее обработку неорганическими соединениями, смешение (экстракцию) с органическим растворителем - трибутилфосфатом (ТБФ) в смеси с керосином с последующим отделением органической фазы от водной и реэкстракцию фосфорной кислоты водой, в котором в качестве неорганического соединения берут соединения магния (карбонат или гидроокись). В процессе экстракции используют неупаренную ЭФК, в результате получают очищенную ЭФК, содержащую только 11% P2O5. Степень извлечения P2O5 трибутилфосфатом составляет всего 50% (патент РФ №1174374, С01В 25/234, 1985 г.).A known method of purification of phosphoric acid obtained from Karatau phosphorites from sulfates, including its treatment with inorganic compounds, mixing (extraction) with an organic solvent - tributyl phosphate (TBP) in a mixture with kerosene, followed by separation of the organic phase from the aqueous and re-extraction of phosphoric acid with water, in which as an inorganic compound take magnesium compounds (carbonate or hydroxide). In the process of extraction, unpaired EPA is used; as a result, purified EPA containing only 11% P 2 O 5 is obtained. The degree of extraction of P 2 O 5 tributyl phosphate is only 50% (RF patent No. 1174374, C01B 25/234, 1985).
Технология очистки экстракционной фосфорной кислоты ТБФ развивается в промышленном масштабе, в основном, в двух направлениях: с использованием целого ряда смесителей-отстойников и пульсационных колонн.The technology for purification of extraction phosphoric acid TBP is developing on an industrial scale, mainly in two directions: using a number of settling mixers and pulsation columns.
Однако ЭФК, полученная из фосфоритов Каратау, имеет повышенную вязкость вследствие содержания в ней достаточно большого количества соединений железа, алюминия, магния и диоксида кремния SiO. Поэтому применение пульсационных колонн в данном случае нецелесообразно, так как трудно организовать стабильный режим пульсации, необходимый для обеспечения контакта органической и водной фаз.However, EPA obtained from Karatau phosphorites has an increased viscosity due to the content of a sufficiently large amount of compounds of iron, aluminum, magnesium, and silicon dioxide SiO. Therefore, the use of pulsation columns in this case is impractical, since it is difficult to organize a stable pulsation regime necessary to ensure contact between the organic and aqueous phases.
Наиболее перспективными для очистки кислоты, полученной из фосфоритов Каратау, являются способы с применением смесителей-отстойников.The most promising methods for the purification of acid obtained from Karatau phosphorites are methods using settling mixers.
Очищенную ЭФК (ОЭФК) хорошего качества (с минимальным содержанием примесей) и при высокой степени извлечения P2O5 при очистке получают, как правило, из кислоты, произведенной из хибинского апатита. Даже очистка кислоты, произведенной из ковдорского апатита, близкого по составу к хибинскому, осложнена из-за присутствия в ней значительных количеств ионов магния, что потребовало разработки новых способов очистки, позволивших получить ОЭФК, которую возможно использовать не только в производстве технических солей, но и в производстве фосфатов пищевой квалификации, и при этом добиться достаточно высокой степени извлечения P2O5 на стадии очистки.Purified EPA (OEFA) of good quality (with a minimum content of impurities) and with a high degree of P 2 O 5 extraction during purification is obtained, as a rule, from an acid produced from Khibiny apatite. Even the purification of acid produced from Kovdor apatite, which is close in composition to Khibiny, is complicated due to the presence of significant amounts of magnesium ions in it, which necessitated the development of new purification methods that made it possible to obtain OEFA, which can be used not only in the production of industrial salts, but also in the production of food grade phosphates, and at the same time achieve a sufficiently high degree of P 2 O 5 extraction at the purification stage.
Так, известен способ очистки экстракционной фосфорной кислоты (патент РФ №2286944, С01В 25/46, 2005 г.). Способ включает экстракцию упаренной фосфорной кислоты (51% P2O5) трибутилфосфатом в смесителях-отстойниках, промывку полученного экстракта, последующую водную реэкстракцию с получением реэкстракта и после его упаривания - очищенной фосфорной кислоты. По предложенному способу число степеней экстракции фосфорной кислоты составляет 4-5. Способ предусматривает обязательную промывку фосфорнокислым раствором. Способ позволяет получить очищенную кислоту хорошего качества, пригодную как для получения технических фосфатов, так и фосфорных солей высокой квалификации, применяемых в пищевой и медицинской промышленностях. Однако использовать этот способ для очистки ЭФК, полученной из сырья Каратау, нельзя, так как последняя имеет высокую вязкость за счет наличия в ней значительной концентрации кремния (в основном, в виде H2SiF6), а также примесей железа, алюминия и магния.So, there is a known method of purification of extraction phosphoric acid (RF patent No. 2286944, СВВ 25/46, 2005). The method includes the extraction of one stripped off phosphoric acid (51% P 2 O 5 ) with tributyl phosphate in sump mixers, washing the obtained extract, subsequent aqueous stripping to obtain a stripping and, after evaporation, purified phosphoric acid. According to the proposed method, the number of degrees of extraction of phosphoric acid is 4-5. The method provides for mandatory washing with a phosphoric acid solution. The method allows to obtain purified acid of good quality, suitable both for the production of technical phosphates and phosphoric salts of high qualification used in the food and medical industries. However, it is impossible to use this method for the purification of EPA obtained from Karatau raw materials, since the latter has a high viscosity due to the presence of a significant concentration of silicon in it (mainly in the form of H 2 SiF 6 ), as well as impurities of iron, aluminum, and magnesium.
В качестве прототипа взят способ очистки ЭФК (патент РФ №2295491, С01В 25/46, 2007 г.), который относится также к получению очищенной фосфорной кислоты из Ковдорского апатита. По этому способу на очистку подают также упаренную ЭФК следующего состава: P2O5 - 51,50%, SO4 - 3,65%, Fe - 0,17%, Al - 0,5%, Mg - 1,75%, F - 0,16%. Способ включает экстракцию кислоты с помощью ТБФ в смесителях-отстойниках путем смешения органической и водной фаз и их последующего расслаивания с выделением рафината при количестве ступеней экстракции 4-5, реэкстракцию фосфорной кислоты из органической фазы и упаривание ее под вакуумом до содержания 51-53% Р205. Очищенная фосфорная кислота содержит в среднем: P2O5 - 52,9%; SO4 - 0,005%; Fe - 0,004%; Mg - 0,005%; F - 0,005% при извлечении P2O5 из упаренной ЭФК в товарный продукт, равном - 91,6%.As a prototype, a method for purifying EPA was taken (RF patent No. 2295491, СВВ 25/46, 2007), which also relates to the production of purified phosphoric acid from Kovdor apatite. According to this method, one stripped off EPA of the following composition is also fed for cleaning: P 2 O 5 - 51.50%, SO 4 - 3.65%, Fe - 0.17%, Al - 0.5%, Mg - 1.75% , F - 0.16%. The method involves the extraction of acid with TBP in settling tanks by mixing the organic and aqueous phases and their subsequent separation with raffinate separation with the number of extraction steps 4-5, stripping phosphoric acid from the organic phase and evaporating it under vacuum to 51-53% P205 . Purified phosphoric acid contains on average: P 2 O 5 - 52.9%; SO 4 - 0.005%; Fe - 0.004%; Mg - 0.005%; F - 0.005% upon extraction of P 2 O 5 from one stripped off EPA into a marketable product, equal to 91.6%.
Способ-прототип, таким образом, позволяет получить очищенную кислоту хорошего качества, пригодную как для получения технических фосфатов, так и фосфорных солей высокой квалификации, применяемых в пищевой и медицинской промышленности. Однако использовать этот способ для очистки ЭФК, полученной из сырья Каратау, нельзя, так как последняя имеет высокую вязкость за счет наличия в ней значительной концентрации кремния (в основном, в виде H2SiF6), а также примесей железа, алюминия и магния.The prototype method, thus, allows to obtain purified acid of good quality, suitable both for the production of industrial phosphates and phosphoric salts of high qualification used in the food and medical industries. However, it is impossible to use this method for the purification of EPA obtained from Karatau raw materials, since the latter has a high viscosity due to the presence of a significant concentration of silicon in it (mainly in the form of H 2 SiF 6 ), as well as impurities of iron, aluminum, and magnesium.
Решаемой задачей являлось создание способа очистки экстракционной фосфорной кислоты из сырья Каратау с получением кислоты, очищенной от примесей металлов, фтора и сульфат-ионов, пригодной для производства технических фосфатных солей и, возможно, также для получения продуктов пищевой квалификации.The problem to be solved was to create a method for purifying extraction phosphoric acid from Karatau raw materials to obtain acid purified from impurities of metals, fluorine and sulfate ions, suitable for the production of industrial phosphate salts and, possibly, also for food grade products.
Поставленная задача решается тем, что предложенный способ очистки экстракционной фосфорной кислоты, включающий экстракцию ее трибутилфосфатом, реэкстракцию фосфорной кислоты из органической фазы и упаривание ее под вакуумом до заданной концентрации P2O5, отличается тем, что на экстракцию трибутилфосфатом подают экстракционную фосфорную кислоту с концентрацией P2O5 36%-39% и содержанием сульфат-иона, равным 2,5%-4%, причем фосфорную кислоту с концентрацией P2O5 36%-39% получают предварительным упариванием исходной экстракционной фосфорной кислоты под вакуумом. Упаривание реэкстракта фосфорной кислоты ведут под вакуумом до концентрации 50%-53% P2O5. Экстракцию ведут в смесителях-отстойниках при количестве ступеней экстракции 4-5. Дополнительно после экстракции проводят двухступенчатую промывку органической фазы фосфорнокислым раствором.The problem is solved in that the proposed method for purifying extraction phosphoric acid, including extracting it with tributyl phosphate, stripping phosphoric acid from the organic phase and evaporating it under vacuum to a predetermined concentration of P 2 O 5 , differs in that extraction phosphoric acid with a concentration of tributyl phosphate is fed to the extraction P 2 O 5 36% -39% and sulfate ion content of 2.5% -4%, and a concentration of phosphoric acid P 2 O 5 36% -39% is obtained preliminary evaporation source phosphoric ki lots under vacuum. Evaporation of the phosphoric acid back-extract is carried out under vacuum to a concentration of 50% -53% P 2 O 5 . Extraction is carried out in mixer settlers with the number of extraction steps 4-5. Additionally, after extraction, a two-stage washing of the organic phase with a phosphoric acid solution is carried out.
Сущность способа заключается в следующем.The essence of the method is as follows.
На экстракцию трибутилфосфатом подается ЭФК, упаренная до определенной концентрации P2O5 и с определенной концентрацией в ней сульфат-иона. Сульфат-ион, находящийся в кислоте, во время экстракции участвует в образовании комплексов с ионом магния. Однако только при определенной концентрации сульфат-иона в кислоте, подаваемой на обработку ТБФ (2,5-4%), образуются комплексы такого состава, которые практически не экстрагируются трибутилфосфатом. Механизм образования таких комплексов, установленный для кислоты, полученной из сырья Каратау, неясен. Но можно предположить, что на их образование оказывает влияние ион SiF6 2-, находящийся в ЭФК, полученной из сырья Каратау. При недостаточно высокой концентрации сульфат-иона в ЭФК (менее 2,5%) более прочной является связь ионов магния с ионами SiF6 2- кремнефтористоводородной кислоты, поэтому значительная часть сульфат-ионов переходит в ТБФ, возможно, в виде серной кислоты. При концентрации сульфат-иона от 2,5% и выше образуется сульфатный комплекс магния, который практически не экстрагируется ТБФ. В результате происходит почти полная очистка получаемой ЭФК от сульфат-ионов.For extraction with tributyl phosphate, EPA is fed, stripped to a certain concentration of P 2 O 5 and with a certain concentration of sulfate ion in it. The sulfate ion in the acid, during extraction, is involved in the formation of complexes with magnesium ion. However, only at a certain concentration of sulfate ion in the acid supplied to the treatment with TBP (2.5–4%), complexes of such composition are formed that are practically not extracted with tributyl phosphate. The mechanism of formation of such complexes, established for the acid obtained from Karatau raw materials, is unclear. But it can be assumed that their formation is affected by the SiF 6 2- ion, which is in EPA obtained from Karatau raw materials. If the concentration of sulfate ion in EPA is not high enough (less than 2.5%), the bond of magnesium ions with SiF 6 2- hydrofluoric acid ions is stronger, therefore, a significant part of sulfate ions passes into TBP, possibly in the form of sulfuric acid. At a sulfate ion concentration of 2.5% and above, a magnesium sulfate complex is formed, which is practically not extracted by TBP. As a result, almost complete purification of the obtained EPA from sulfate ions occurs.
Так, если в кислоте, поступающей на экстракцию, соотношение SO4/P2O5 составляет от 0,07 до 0,11, то в очищенной кислоте, выпускаемой в виде готового продукта, оно составляет от 0,001 до 0,0026. Соответственно, происходит и очистка от ионов магния: если в кислоте, подаваемой на экстракцию, соотношение Mg/P2O5 составляет 0,038, то в очищенной кислоте - 0,006.So, if the ratio of SO 4 / P 2 O 5 in the acid supplied to the extraction is from 0.07 to 0.11, then in the purified acid produced as a finished product, it is from 0.001 to 0.0026. Correspondingly, purification of magnesium ions also takes place: if the ratio of Mg / P 2 O 5 in the acid fed to the extraction is 0.038, then in the purified acid it is 0.006.
Повышение содержания в ЭФК сульфат-иона выше 4%, возможно, приводит к образованию нейтрального соединения магния и сульфат-иона типа сульфата магния MgSO4, который значительно лучше экстрагируется ТБФ по сольватному механизму, что подтверждается увеличением в этих условиях степени экстракции магния ТБФ; соответственно, при содержании в ЭФК сульфат-иона выше 4% очистка ЭФК от сульфат-иона ухудшается. Кроме того, высокое содержание сульфат-ионов (выше 4%) может быть обусловлено перерасходом серной кислоты на стадии разложения фосфорита, что ухудшает экономическую эффективность всего технологического цикла.An increase in the content of sulfate ion in EPA above 4%, possibly leads to the formation of a neutral compound of magnesium and a sulfate ion such as magnesium sulfate MgSO 4 , which is much better extracted by TBP by the solvation mechanism, as evidenced by an increase in the degree of extraction of magnesium TBP under these conditions; accordingly, when the content of sulfate ion in the EPA is higher than 4%, the purification of EPA from the sulfate ion deteriorates. In addition, a high content of sulfate ions (above 4%) may be due to an excessive consumption of sulfuric acid at the stage of phosphorite decomposition, which worsens the economic efficiency of the entire technological cycle.
Концентрация сульфат-иона в ЭФК может колебаться как в зависимости от состава фосфатного сырья, поступающего на производство ЭФК, так и от условий его разложения. Но при этом концентрация ионов SO4 в кислоте, поступающей на очистку, должна поддерживаться в пределах 2,5-4%.The concentration of sulfate ion in EPA can vary both depending on the composition of the phosphate feedstock supplied to the production of EPA and on the conditions for its decomposition. But at the same time, the concentration of SO 4 ions in the acid entering the purification should be maintained within 2.5-4%.
Очень важна также концентрация, до которой предварительно упаривают ЭФК, подаваемую на экстракцию трибутилфосфатом. При предварительном упаривании исходной ЭФК до концентрации 36-39% происходит удаление значительной части фтора. Фтор в исходной ЭФК находится в двух видах: ионы F в виде HF и ионы F в виде H2SiF6. Так, если в исходной ЭФК соотношение F/P2O5=0,066, то в упаренной ЭФК, до экстракции трибутилфосфатом, оно равно 0,03. В результате уже на этой стадии коэффициент очистки от фтора равен 2, а после экстракции предварительно упаренной ЭФК трибутилфосфатом получают реэкстракт с соотношением F/P2O5=0,0019, т.е. в 15 раз меньше. Ионы SiF6 2- в минимальной степени экстрагируются трибутилфосфатом и образуют комплексы с ионами железа, поэтому коэффициент очистки ЭФК от фтора коррелирует в некоторой степени с коэффициентом очистки ЭФК от ионов железа. Если в упаренной ЭФК, полученной из сырья из Каратау, соотношение Fe/P2O5=0,028, то в продукционной очищенной - ОЭФК - это соотношение составляет всего 0,00004.The concentration to which the EPA fed to the tributyl phosphate extraction is preliminarily also very important. Upon preliminary evaporation of the initial EPA to a concentration of 36-39%, a significant part of fluorine is removed. The fluorine in the initial EPA is in two forms: F ions in the form of HF and F ions in the form of H 2 SiF 6 . So, if in the initial EPA the ratio F / P 2 O 5 = 0.066, then in one stripped off EPA, before extraction with tributyl phosphate, it is 0.03. As a result, already at this stage, the fluorine purification coefficient is 2, and after extraction of the pre-evaporated EPA with tributylphosphate, a reextract is obtained with the ratio F / P 2 O 5 = 0.0019, i.e. 15 times less. SiF 6 2- ions are extracted to a minimum extent with tributyl phosphate and form complexes with iron ions; therefore, the coefficient of purification of EPA from fluorine correlates to some extent with the coefficient of purification of EPA from iron ions. If in the stripped-off EPA obtained from raw materials from Karatau, the ratio Fe / P 2 O 5 = 0.028, then in the refined production — OEFK — this ratio is only 0.00004.
В то же время оставшийся фтор, не вступивший в реакцию комплексообразования, в виде HF практически целиком экстрагируется трибутилфосфатом по сольватному механизму и удаляется с газовой фазой при упарке реэкстракта, так как начальная температура возгонки HF 19°С.At the same time, the remaining fluorine, which did not enter the complexation reaction, is almost completely extracted as tributyl phosphate in the form of HF by the solvation mechanism and is removed with the gas phase upon evaporation of the reextract, since the initial sublimation temperature HF is 19 ° С.
В результате в готовой ОЭФК соотношение F/P2O5 составляет 0,001, что обеспечивает получение очищенной экстракционной фосфорной кислоты (ОЭФК), пригодной для производства широкой номенклатуры фосфатов.As a result, the ratio of F / P 2 O 5 in the finished OEFA is 0.001, which ensures the production of purified extraction phosphoric acid (OEFA) suitable for the production of a wide range of phosphates.
Заявляемый способ, таким образом, осуществляется следующей последовательностью операций:The inventive method, thus, is carried out by the following sequence of operations:
1) предварительное упаривание исходной ЭФК, полученной из сырья Каратау, до концентрации 36-39% P2O5 1) preliminary evaporation of the original EPA obtained from Karatau raw materials to a concentration of 36-39% P 2 O 5
2) экстракция трибутилфосфатом ЭФК с концентрацией 36-39% P2O5 и содержанием сульфат-иона, равным 2,5-4% (проводится в смесителях-отстойниках путем смешения органической и водной фаз и их последующего расслаивания с выделением рафината; количество ступеней экстракции 4-5)2) extraction of EPA with butylphosphate with a concentration of 36-39% P 2 O 5 and a sulfate ion content of 2.5-4% (carried out in mixer taps by mixing the organic and aqueous phases and their subsequent separation with raffinate separation; number of steps extraction 4-5)
3) реэкстракция фосфорной кислоты из органической фазы и ее упаривание под вакуумом до заданной концентрации P2O5 (до концентрации 50-53%).3) re-extraction of phosphoric acid from the organic phase and its evaporation under vacuum to a predetermined concentration of P 2 O 5 (to a concentration of 50-53%).
Дополнительно - для получения экстракционной фосфорной кислоты, пригодной для производства фосфорных солей пищевой квалификации, - после экстракции и перед стадией реэкстракции проводят промывку органической фазы фосфорнокислым раствором.Additionally, to obtain extraction phosphoric acid suitable for the production of food grade phosphoric salts, after the extraction and before the re-extraction stage, the organic phase is washed with a phosphoric acid solution.
В таблице 1 приведен состав фосфорной кислоты: исходной, исходной упаренной, очищенной предлагаемым способом и очищенной предлагаемым способом с дополнительной промывкой. Видно, что предлагаемый способ позволяет очистить кислоту от примесей железа, магния, фтора и сульфат-ионов.Table 1 shows the composition of phosphoric acid: the original, initial one stripped off, purified by the proposed method and purified by the proposed method with additional washing. It is seen that the proposed method allows you to clean the acid from impurities of iron, magnesium, fluorine and sulfate ions.
Способ проиллюстрирован следующими примерами.The method is illustrated by the following examples.
Пример 1.Example 1
Исходная фосфорная кислота, полученная после дигидратного процесса разложения фосфорита Каратау 93%-ной серной кислотой, содержащая 18,1% P2O5, с расходом 300 кг/час (230 л/час), поступает на упаривание под вакуумом в выпарную установку до концентрации 36,0% P2O5.The initial phosphoric acid obtained after the dihydrate process of decomposition of Karatau phosphorite with 93% sulfuric acid, containing 18.1% P 2 O 5 , with a flow rate of 300 kg / h (230 l / h), is fed to the evaporation under vacuum in an evaporator up to concentration of 36.0% P 2 O 5 .
После этого упаренная ЭФК проходит стадию осветления от твердых примесей фосфатов железа и сульфата кальция, выделившихся в процессе упарки (примеси возвращаются в производство удобрений).After that, one stripped off EPA passes the stage of clarification from solid impurities of iron phosphates and calcium sulfate released during the evaporation process (impurities are returned to fertilizer production).
Экстракционная фосфорная кислота с концентрацией 36,0% P2O5, с концентрацией сульфат-иона 3%, содержащая не более 50 мг/л твердых включений, с расходом 100 л/час направляется в процесс экстракции трибутилфосфатом, подаваемым с расходом 300 л/час.Extraction phosphoric acid with a concentration of 36.0% P 2 O 5 , with a sulfate ion concentration of 3%, containing not more than 50 mg / l of solid inclusions, with a flow rate of 100 l / h is sent to the extraction process with tributyl phosphate supplied at a flow rate of 300 l / hour.
Экстракция фосфорной кислоты осуществляется в пятиступенчатом экстракторе, каждый аппарат которого состоит из смесительной и отстойной камер. Отстойная камера снабжена гидрозатвором, обеспечивающим ее гидравлическую независимость. Это означает, что при вынужденных остановках процесса растворы не будут самотеком перетекать из секции в секцию, выравнивая концентрацию P2O5 во всем экстракторе. Исходные реагенты поступают в экстрактор с противоположных концов, навстречу друг другу. Так осуществляется противоток при объемном соотношении органической и водной фаз, равном 3:1; времени смешения потоков в смесительной камере - 1-2 мин, времени расслаивания потоков в отстойной камере - 8-12 мин и температуре - +25 +35°С.Phosphoric acid is extracted in a five-stage extractor, each apparatus of which consists of a mixing and settling chamber. The settling chamber is equipped with a water seal ensuring its hydraulic independence. This means that during forced shutdowns of the process, solutions will not flow by gravity from section to section, equalizing the concentration of P 2 O 5 throughout the extractor. The starting reagents enter the extractor from opposite ends, towards each other. So a counterflow is carried out with a volume ratio of organic and aqueous phases equal to 3: 1; the time of mixing flows in the mixing chamber is 1-2 minutes, the time of separation of flows in the settling chamber is 8-12 minutes and the temperature is +25 + 35 ° C.
Из отстойника экстракта последний со скоростью 325 л/час поступает на водную реэкстракцию в пятиступенчатом реэкстракторе деионизированной водой в количестве 81,2 л/час, при температуре воды +60 +70°С. Процесс смешения фаз происходит в течение 2 мин, при времени расслаивания фаз 8-12 мин и температуре +35 +45°С.From the sump of the extract, the latter at a rate of 325 l / h is supplied to water stripping in a five-step stripping machine with deionized water in the amount of 81.2 l / h, at a water temperature of +60 + 70 ° С. The process of mixing phases occurs within 2 minutes, with a phase separation time of 8-12 minutes and a temperature of +35 + 45 ° С.
Очищенный реэкстракт, содержащий 25,6% P2O5, после отделения от него в отстойнике захваченной органической фазы в количестве 123,9 л/час перекачивают на выпарную установку.The purified re-extract containing 25.6% P 2 O 5 , after separation of the captured organic phase in the sump of 123.9 l / h, is pumped to the evaporator.
Упаривание кислоты происходит под вакуумом до концентрации 50,0% P2O5. Образующийся пар очищается от брызг кислоты и фтористых соединений в общей системе газоочистки, имеющейся в отделении упарки. Регенерированный 100% ТБФ, с расходом 300 л/час, возвращается в голову процесса экстракции.Evaporation of the acid takes place under vacuum to a concentration of 50.0% P 2 O 5 . The resulting steam is cleaned of acid splashes and fluoride compounds in a common gas cleaning system, which is present in the evaporation compartment. The regenerated 100% TBP, with a flow rate of 300 l / h, is returned to the head of the extraction process.
В результате получают 52,7 л/час (80,6 кг/час) очищенной экстракционной фосфорной кислоты (ОЭФК), содержащей по массе (%): P2O5 - 50,1; SO4 - 0,13; Fe - 0,002; Mg - 0,03; F - 0,055%. Степень извлечения P2O5 из неупаренной ЭФК в товарную продукцию 74,2%.The result is 52.7 l / h (80.6 kg / h) of purified extraction phosphoric acid (OEFA), containing by weight (%): P 2 O 5 - 50.1; SO 4 0.13; Fe - 0.002; Mg - 0.03; F - 0.055%. The degree of extraction of P 2 O 5 from unpaired EPA to marketable products is 74.2%.
Пример 2.Example 2
Ведут технологический процесс по методике, изложенной в примере 1.The process is conducted according to the method described in example 1.
Дополнительно перед стадией реэкстракции вводят дополнительную операцию промывки экстракта фосфорнокислым промывным раствором. Из отстойника экстракта последний поступает на промывку, а отделенный при этом водный раствор объединяется с исходной ЭФК и возвращается на стадию экстракции.Additionally, before the stage of re-extraction, an additional washing operation of the extract with a phosphoric acid washing solution is introduced. From the sump of the extract, the latter enters the washing, and the aqueous solution separated in this case is combined with the initial EPA and returned to the extraction stage.
Промывку экстракта осуществляют частью реэкстракта - раствора фосфорной кислоты, содержащего, в среднем, 25,6% P2O5, при его расходе 27,1 л/час в следующем режиме: число ступеней контакта - 2, температура +35 +40°С, время контакта фаз - 2 мин, время расслаивания фаз - 8-12 мин.The extract is washed with a part of the reextract - a solution of phosphoric acid containing, on average, 25.6% P 2 O 5 , at a flow rate of 27.1 l / h in the following mode: the number of contact steps - 2, temperature +35 + 40 ° С , phase contact time - 2 min, phase separation time - 8-12 min.
Органическая фаза после промывки поступает в отстойник для окончательно отделения захваченной водной фазы и далее на реэкстракцию и упаривание под вакуумом в описанном выше режиме (аналогично примеру 1).The organic phase after washing enters the sump for the final separation of the trapped aqueous phase and then for re-extraction and evaporation under vacuum in the above mode (similar to example 1).
При этом получают ОЭФК, содержащую по массе (%): P2O5 - 50,0; SO4 - 0,05; Fe - 0,001; Mg - 0,01; F - 0,025%. Степень извлечения P2O5 из неупаренной ЭФК в товарную продукцию 74,2%.An OEFA is obtained containing by weight (%): P 2 O 5 - 50.0; SO 4 - 0.05; Fe - 0.001; Mg - 0.01; F - 0.025%. The degree of extraction of P 2 O 5 from unpaired EPA to marketable products is 74.2%.
Результаты остальных опытов приведены в таблице 2.The results of the remaining experiments are shown in table 2.
Предлагаемый способ очистки экстракционной фосфорной кислоты из сырья Каратау позволяет получить кислоту, очищенную от примесей металлов, фтора и сульфат-ионов. Внедрение предложенного способа позволит получать из сырья Каратау ОЭФК с содержанием такого количества примесей, которое позволяет использовать ее в производстве не только технических солей, но и солей пищевой квалификации.The proposed method for purification of extraction phosphoric acid from raw materials of Karatau allows to obtain acid purified from impurities of metals, fluorine and sulfate ions. Implementation of the proposed method will make it possible to obtain OEFK from Karatau raw materials containing such an amount of impurities that it can be used in the production of not only technical salts, but also food grade salts.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011113142/05A RU2452685C1 (en) | 2011-04-05 | 2011-04-05 | Method of purifying wet-process phosphoric acid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011113142/05A RU2452685C1 (en) | 2011-04-05 | 2011-04-05 | Method of purifying wet-process phosphoric acid |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2452685C1 true RU2452685C1 (en) | 2012-06-10 |
Family
ID=46679974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011113142/05A RU2452685C1 (en) | 2011-04-05 | 2011-04-05 | Method of purifying wet-process phosphoric acid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2452685C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2808885C1 (en) * | 2023-05-29 | 2023-12-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Алмаз Удобрения" | Method for producing purified extraction phosphoric acid |
| CN117547861A (en) * | 2023-12-27 | 2024-02-13 | 昆明红海磷肥有限责任公司 | Purifying and separating device and method for raffinate phosphoric acid and slag-containing phosphoric acid |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1210446A (en) * | 1967-05-11 | 1970-10-28 | Pechiney Saint Gobain | Continuous process for the purification of phosphoric acid |
| GB1357614A (en) * | 1970-06-12 | 1974-06-26 | Azote & Prod Chim | Purification of phosphoric acid |
| RU2075434C1 (en) * | 1996-01-11 | 1997-03-20 | Бушуев Николай Николаевич | Method of purifying extraction phosphoric acid from admixtures |
| RU2149830C1 (en) * | 1999-10-12 | 2000-05-27 | Гриневич Анатолий Владимирович | Method of wet-process phosphoric acid purification |
| RU2295491C1 (en) * | 2005-10-28 | 2007-03-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственная компания "Интерфос" | Extraction phosphoric acid purification method |
-
2011
- 2011-04-05 RU RU2011113142/05A patent/RU2452685C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1210446A (en) * | 1967-05-11 | 1970-10-28 | Pechiney Saint Gobain | Continuous process for the purification of phosphoric acid |
| GB1357614A (en) * | 1970-06-12 | 1974-06-26 | Azote & Prod Chim | Purification of phosphoric acid |
| RU2075434C1 (en) * | 1996-01-11 | 1997-03-20 | Бушуев Николай Николаевич | Method of purifying extraction phosphoric acid from admixtures |
| RU2149830C1 (en) * | 1999-10-12 | 2000-05-27 | Гриневич Анатолий Владимирович | Method of wet-process phosphoric acid purification |
| RU2295491C1 (en) * | 2005-10-28 | 2007-03-20 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственная компания "Интерфос" | Extraction phosphoric acid purification method |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2808885C1 (en) * | 2023-05-29 | 2023-12-05 | Общество с ограниченной ответственностью "Алмаз Удобрения" | Method for producing purified extraction phosphoric acid |
| CN117547861A (en) * | 2023-12-27 | 2024-02-13 | 昆明红海磷肥有限责任公司 | Purifying and separating device and method for raffinate phosphoric acid and slag-containing phosphoric acid |
| CN117547861B (en) * | 2023-12-27 | 2024-04-02 | 昆明红海磷肥有限责任公司 | Purifying and separating device and method for raffinate phosphoric acid and slag-containing phosphoric acid |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111057848A (en) | Method for extracting lithium from lithium-containing solution by solvent extraction | |
| CN106145075B (en) | Produce the combined extraction method of high-quality phosphoric acid | |
| CN106350671A (en) | Method for purifying and enriching vanadium from stone coal pickle liquor | |
| CN106882816A (en) | A kind of method of concentration and separation boron in salt lake bittern containing lithium | |
| EP2984042B1 (en) | A method for purification of circulating leaching solutions from phosphates and fluorides | |
| CN114031057B (en) | Method for producing industrial phosphoric acid and co-producing ammonium polyphosphate or solid phosphoric acid by wet-process phosphoric acid | |
| CN105731513B (en) | The method for producing rare earth oxide containing rare earth phosphate rock with regeneration phosphoric acid leaching | |
| RU2452685C1 (en) | Method of purifying wet-process phosphoric acid | |
| CN110817819B (en) | Wet-process phosphoric acid purification system and preparation process thereof | |
| CN103241720A (en) | Method for preparing amorphous iron phosphate by using phosphate sludge | |
| CN103879981B (en) | A kind of method utilizing phosphoric acid raffinate to prepare potassium primary phosphate | |
| CN102815685B (en) | Wet-method phosphoric acid staged extraction and purification process | |
| CN109573975A (en) | A kind of extracting process of hydrochloric acid method phosphoric acid by wet process preparation high-quality phosphoric acid | |
| CN111348633A (en) | Wet phosphoric acid purifying process and its extraction liquid regenerating method | |
| CN108609592A (en) | The method of Purification of Wet process Phosphoric Acid by Solvent Extraction coproduction potassium dihydrogen phosphate | |
| US3446583A (en) | Process of preparing water-soluble phosphates | |
| CN105543475A (en) | Method for enriching and recovering rare earth from rare earth-containing phosphorite | |
| RU2295491C1 (en) | Extraction phosphoric acid purification method | |
| RU2341450C1 (en) | Method of purifying wet-process phosphoric acid | |
| IL42065A (en) | Purification of phosphoric acid | |
| RU2434961C1 (en) | Procedure for processing uranium ore | |
| RU2548353C1 (en) | METHOD OF EXTRACTING CATIONS Eu+3 FROM WATER-SALT SOLUTIONS | |
| RU2297976C2 (en) | Phosphoric acid purification process | |
| RU2195510C2 (en) | Method for extracting molybdenum from acid solutions | |
| RU2286944C1 (en) | Method of purification of the extractive phosphoric acid |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190406 |