RU2808885C1 - Способ получения очищенной экстракционной фосфорной кислоты - Google Patents

Способ получения очищенной экстракционной фосфорной кислоты Download PDF

Info

Publication number
RU2808885C1
RU2808885C1 RU2023114015A RU2023114015A RU2808885C1 RU 2808885 C1 RU2808885 C1 RU 2808885C1 RU 2023114015 A RU2023114015 A RU 2023114015A RU 2023114015 A RU2023114015 A RU 2023114015A RU 2808885 C1 RU2808885 C1 RU 2808885C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phosphoric acid
evaporated
extraction
solution
content
Prior art date
Application number
RU2023114015A
Other languages
English (en)
Inventor
Сергей Валентинович Тихонов
Дмитрий Александрович Стрельцов
Андрей Владимирович Коробов
Геннадий Николаевич Заяц
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Алмаз Удобрения"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Алмаз Удобрения" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Алмаз Удобрения"
Application granted granted Critical
Publication of RU2808885C1 publication Critical patent/RU2808885C1/ru

Links

Abstract

Изобретение относится к химической промышленности, конкретно к способу получения очищенной экстракционной фосфорной кислоты, используемой в качестве сырья для производства минеральных удобрений, в качестве пищевой добавки, входящей в состав кондитерских изделий, газированных напитков, сиропов, колбас, плавленых сырков, а также имеющей применение в косметике, стоматологии и в других областях. Способ включает прием экстракционной фосфорной кислоты, осаждение гипса и осветление фосфорной кислоты с помощью добавления мела, раствора полисульфида натрия и упаренной фосфорной кислоты с дальнейшей фильтрацией. Фосфорную кислоту охлаждают и фильтруют, проводят экстракцию упаренной фосфорной кислоты растворителем трибутилфосфатом, осуществляют паровую отгонку фтористых и органических примесей, упаривают фосфорную кислоту не менее чем до 75% по весовому содержанию Н3РО4 и проводят угольную очистку. Техническим результатом изобретения является обеспечение метода получения очищенной фосфорной кислоты комбинированным способом очистки с содержанием Р2О5 не менее 53% из слабой фосфорной кислоты с содержанием Р2О5 18-22%. 2 пр.

Description

Предлагаемое изобретение относится к способу получения очищенной фосфорной кислоты, используемой в качестве сырья для производства минеральных удобрений, качестве пищевой добавки с маркировкой Е338, входящей в состав кондитерских изделий, газированных напитков, сиропов, колбас, плавленых сырков, а также имеющей применение в косметике, стоматологии и в других сферах.
Известен способ получения очищенной концентрированной фосфорной кислоты из экстракционной фосфорной кислоты, включающий в себя обессульфачивание ее соединениями стронция при повышенной температуре и последующее осветление с отделением твердой фазы отстаиванием, отличающийся тем, что исходную фосфорную кислоту сначала смешивают с серной кислотой, взятой в количестве, необходимом до содержания в исходной кислоте 3-6% SО4 2-, концентрируют полученную смесь при отдувке соединений фтора, одновременно адсорбируют на твердых носителях, а затем обессульфачивают при соотношении Sr2+/SO4 2- =1,07-1,2, причем все стадии процесса ведут при температуре 96-105°С (патент № 2229435, C01B 25/234, оп. 27.05.2004 г., Бюл. № 15).
Недостатком данного способа является довольно низкая производительность из-за слабой седиментации мелкодисперсного сульфата стронция. Даже с применением коагулянта осаждение осуществляется в течении двенадцати часов.
Известен способ получения фосфорной кислоты, включающий ступенчатую экстракцию фосфорной кислоты органическим растворителем - трибутилфосфатом с последующим разделением водной и органической фаз с получением экстракта и реэкстракцией фосфорной кислоты из него водой с проведением экстракции и реэкстракции с образованием эмульсии под воздействием воздуха в режиме пульсации, отличающийся тем, что в исходную ЭФК вводят соединения магния или стронция в количестве, обеспечивающем мольное соотношение Mg/SO4 или Sr/SO4, равное (1,1-10):1, а экстракцию ведут при объемном соотношении органической и водной фаз (2,5-8):1 (патент № 2214361, C01B 25/234, оп. 20.10.2003 г., Бюл. № 29).
Недостатком данного метода является плохое смешивание водной и органической фаз, в связи с чем наблюдается плохой массоперенос между водной и органической фазой. Данный эффект наблюдается как при экстракции, так и при реэкстракции.
Задача предлагаемого изобретения - выпуск очищенной экстракционной фосфорной кислоты пищевого качества.
Технический результат - получение очищенной экстракционной фосфорной кислоты комбинированным способом очистки с содержанием Р2О5 не менее 53% из слабой фосфорной кислоты с содержанием Р2О5 18-22%.
Указанный технический результат достигается способом получения очищенной экстракционной фосфорной кислоты, включающий прием экстракционной фосфорной кислоты, осаждение гипса и осветление экстракционной фосфорной кислоты с помощью добавления мела, раствора полисульфида натрия и упаренной фосфорной кислоты с дальнейшей фильтрацией, в котором упаривают фосфорную кислоту, охлаждают и фильтруют, проводят экстракцию упаренной фосфорной кислоты органическим растворителем трибутилфосфатом, осуществляют паровую отгонку фтористых и органических примесей, упаривают фосфорную кислоту не менее чем до 75 масс.% по содержанию Н3РО4 и проводят угольную очистку.
Способ осуществляют следующим образом.
Сущность изобретения заключается в упаривании исходной экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК) и очистке комбинированным способом с использованием органического растворителя - трибутилфосфата.
Исходную ЭФК с содержанием Р2О5 18-22% подают на узел осветления и осаждения гипса, которого добиваются путем дозирования мела и раствора полисульфида натрия. Для снижения растворимости гипса в исходную ЭФК добавляют упаренную кислоту (75% по H3PO4) с расходом 7-10 м3/ч. В результате смешивания исходной ЭФК и упаренной кислоты ее концентрация составляет 40-42% по Р2О5 (или 55-58% по H3PO4). После осаждения гипса фосфорную кислоту подают на фильтр-прессы для очистки от нерастворимого осадка. Очищенную от гипса кислоту упаривают в выпарном аппарате до содержания Р2О5 = 55,3%. Выпарная батарея работает под вакуумом, поэтому температура упаренной фосфорной кислоты на выходе из аппарата не превышает 90°С.
Упаренную фосфорную кислоту подают на следующую стадию очистки, где ее охлаждают до температуры 40°С, а затем фильтруют на фильтр-прессах. Отфильтрованную и охлажденную фосфорную кислоту подают на экстракционную очистку. Экстракционную очистку кислоты осуществляют в каскаде экстракторов органическим экстрагентом трибутилфосфатом (ТБФ).
Реэкстракт фосфорной кислоты из сборника подают на очистку от фтористых и органических примесей в ректификационную колонну. В колонный аппарат также подают вторичный пар от выпарной батареи. В процессе продувки реэкстракта в паровую фазу выделяется остаточная часть фтористых соединений и органики, которые улавливают в конденсаторе. Очищенную кислоту из колонного аппарата подают в выпарной аппарат для упаривания до концентрации 75% по H3PO4 (54% по Р2О5). Выделившиеся в паровую фазу водяные пары направляют в ректификационную колонну в качестве продувочного пара. Упаренная очищенная ЭФК самотеком поступает в промежуточную емкость.
Из промежуточной емкости очищенную фосфорную кислоту подают на адсорбционные колонны, заполненные активированным углем для удаления остаточных органических примесей, образовавшихся в процессе экстракции фосфорной кислоты. Подачу осуществляют на одну из колонн, в то время как другая находится на регенерации паром. Предусматривается периодическая замена активированного угля в адсорбционных колоннах по мере снижения его поглотительной способности. После угольной очистки кислоту подают на фильтр-пресс. Фильтрат очищенной фосфорной кислоты собирают в емкость готового продукта.
Пример 1. В реактор с мешалкой ввели 9,467м3 исходной ЭФК с содержанием Р2О5 - 240 г/дм3, SО4 - 20 г/дм3 (свободная серная кислота), F-18 г/дм3, плотность раствора 1,21 г/см3. Далее к раствору ЭФК медленно во избежание образования обилия пены ввели 210 кг мела, для снижения содержания свободной серной кислоты, имеющейся в растворе ЭФК. А также 207 кг натрия сульфида и 1,2 м3 H3PO4. Далее полученную пульпу направили на фильтрацию. Твердый осадок, отделенный от раствора, состоял в основном из сульфата кальция, а также взвеси частиц тяжелых металлов. Масса осадка составила 500 кг по влажному продукту. Содержание Р2О5 - 1,1% в сухом осадке. Раствор, полученный после фильтрации, отправили на стадию упаривания для снижения содержания гипса в полученном растворе, при достижении концентрации 40-42% по Р2О5 (или 55-58% по H3PO4) раствор повторно отфильтровали. Повторно отфильтрованный раствор объемом 4,025 м3 и содержанием Р2О5 - 569 г/дм3 охладили, отправили на стадию экстракции. В процессе экстракции образовалось 3,4 м3 раствора реэкстракта с содержанием Р2О5 – 497 г/дм3. Раствор экстракции направили на паровую отгонку раствора до остаточного содержания фтора и органических соединений, переходящих в раствор в процессе экстракции. Далее раствор отправили на упаривание до необходимых норм (53% Р2О5). Дополнительной стадией отделения органических соединений служила адсорбционная колонна, заполненная активированным углем. Раствор после стадии доупарки отправили в адсорбционную колонну, где прошел через слой активированного угля, адсорбирующего на себе остаточные количества органических соединений. Далее раствор направили на заключительную фильтрацию. Объем раствора после фильтрации 2 м3. Состав полученной фосфорной кислоты: Р2О5 - 53%, плотность 1,562 г/см3, массовая доля тяжелых металлов менее 0,0005%, массовая доля мышьяка 0,5ррм, массовая доля фторидов 0,001%, массовая доля сульфатов 0,05%, массовая доля железа 0,01%.
Пример 2. В реактор с мешалкой ввели 9,467 м3 исходной ЭФК с содержанием Р2О5 - 240 г/дм3, SО4 -20 г/дм3 (свободная серная кислота), F-18 г/дм3, плотность раствора 1,21 г/см3. Далее к раствору ЭФК медленно во избежание образования обилия пены ввели 210 кг мела для снижения содержания свободной серной кислоты, имеющейся в растворе ЭФК. А также 231 кг натрия сульфида и 1,5 м3 H3PO4. Далее полученную пульпу направили на фильтрацию. Твердый осадок, отделенный от раствора, состоял в основном из сульфата кальция, а также взвеси частиц тяжелых металлов. Масса осадка составила 527 кг по влажному продукту. Содержание Р2О5 - 1,12% в сухом осадке. Раствор, полученный после фильтрации, отправили на стадию упаривания для снижения содержания гипса в полученном растворе, при достижении концентрации 40-42% по Р2О5 (или 55-58% по H3PO4) раствор повторно отфильтровали. Повторно отфильтрованный раствор объемом 4,2 м3 и содержанием Р2О5 - 575 г/дм3 охладили, отправили на стадию экстракции, В процессе экстракции образовалось 3,5 м3 раствора реэкстракта с содержанием Р2О5 - 515 г/дм3. Раствор экстракции направили на паровую отгонку раствора до остаточного содержания фтора и органических соединений, переходящих в раствор в процессе экстракции. Далее раствор отправили на упаривание до необходимых норм (53% Р2О5). Дополнительной стадией отделения органических соединений служила адсорбционная колонна, заполненная активированным углем. Раствор после стадии доупарки поступил в адсорбционную колонну, где прошел через слой активированного угля, адсорбирующего на себе остаточные количества органических соединений. Далее раствор направили на заключительную фильтрацию. Объем раствора после фильтрации 2,1 м3. Состав полученной фосфорной кислоты: Р2О5 - 53%, плотность 1,565 г/см3, массовая доля тяжелых металлов менее 0,005%, массовая доля мышьяка 1,7 ррм, массовая доля фторидов 0,001%, массовая доля сульфатов 0,05%, массовая доля железа 0,01%.

Claims (1)

  1. Способ получения очищенной экстракционной фосфорной кислоты, включающий прием экстракционной фосфорной кислоты, осаждение гипса и осветление фосфорной кислоты с помощью добавления мела, раствора полисульфида натрия и упаренной фосфорной кислоты с дальнейшей фильтрацией, в котором упаривают фосфорную кислоту, охлаждают и фильтруют, проводят экстракцию упаренной фосфорной кислоты органическим растворителем трибутилфосфатом, осуществляют паровую отгонку фтористых и органических примесей, упаривают фосфорную кислоту не менее чем до 75 мас.% по содержанию Н3РО4 и проводят угольную очистку.
RU2023114015A 2023-05-29 Способ получения очищенной экстракционной фосфорной кислоты RU2808885C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2808885C1 true RU2808885C1 (ru) 2023-12-05

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1426942A1 (ru) * 1987-03-09 1988-09-30 Волжский Филиал Ленинградского Государственного Научно-Исследовательского И Проектного Института Основной Химической Промышленности Способ обесфторивани экстракционной фосфорной кислоты
SU1467034A1 (ru) * 1986-05-19 1989-03-23 Воскресенский филиал Научно-исследовательского института по удобрениям и инсектофунгицидам им.проф.Я.В.Самойлова Способ концентрировани и очистки фосфорной кислоты
SU1526579A3 (ru) * 1979-11-20 1989-11-30 Рон-Пуленк Эндюстри (Фирма) Способ получени фосфорной кислоты
RU2214361C1 (ru) * 2002-07-23 2003-10-20 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт По Удобрениям И Инсектофунгицидам Им. Проф. Я.В. Самойлова" Способ очистки экстракционной фосфорной кислоты
RU2229435C1 (ru) * 2003-07-31 2004-05-27 ОАО "Воскресенский научно-исследовательский институт по удобрениям и фосфорной кислоте" Способ получения очищенной фосфорной кислоты
RU2452685C1 (ru) * 2011-04-05 2012-06-10 Открытое акционерное общество (ОАО) "Мелеузовские минеральные удобрения" Способ очистки экстракционной фосфорной кислоты
RU2793236C1 (ru) * 2022-04-01 2023-03-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" Способ получения очищенной фосфорной кислоты

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1526579A3 (ru) * 1979-11-20 1989-11-30 Рон-Пуленк Эндюстри (Фирма) Способ получени фосфорной кислоты
SU1467034A1 (ru) * 1986-05-19 1989-03-23 Воскресенский филиал Научно-исследовательского института по удобрениям и инсектофунгицидам им.проф.Я.В.Самойлова Способ концентрировани и очистки фосфорной кислоты
SU1426942A1 (ru) * 1987-03-09 1988-09-30 Волжский Филиал Ленинградского Государственного Научно-Исследовательского И Проектного Института Основной Химической Промышленности Способ обесфторивани экстракционной фосфорной кислоты
RU2214361C1 (ru) * 2002-07-23 2003-10-20 Открытое Акционерное Общество "Научно-Исследовательский Институт По Удобрениям И Инсектофунгицидам Им. Проф. Я.В. Самойлова" Способ очистки экстракционной фосфорной кислоты
RU2229435C1 (ru) * 2003-07-31 2004-05-27 ОАО "Воскресенский научно-исследовательский институт по удобрениям и фосфорной кислоте" Способ получения очищенной фосфорной кислоты
RU2452685C1 (ru) * 2011-04-05 2012-06-10 Открытое акционерное общество (ОАО) "Мелеузовские минеральные удобрения" Способ очистки экстракционной фосфорной кислоты
RU2793236C1 (ru) * 2022-04-01 2023-03-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" Способ получения очищенной фосфорной кислоты

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2516411C2 (ru) Получение фосфатов аммония
EP2864249B1 (en) Production of ammonium phosphates
Matta et al. Phosphoric acid production by attacking phosphate rock with recycled hexafluosilicic acid
CN1217705A (zh) 湿法磷酸的纯化方法
RU2720313C2 (ru) Способ получения фторида кальция из фторкремниевой кислоты
EP0527309A1 (de) Verfahren zur abwasserfreien Aufarbeitung von Rückständen einer Chlorsilandestillation mit Salzsäure
US3975178A (en) Purification of wet-process phosphoric acid with methanol and ammonia
RU2808885C1 (ru) Способ получения очищенной экстракционной фосфорной кислоты
KR900003648B1 (ko) 안정화된 습식 인산의 제조방법
US3867511A (en) Solvent extraction of h{hd 3{b po{hd 4
DE2257948A1 (de) Verfahren zur veredlung des in der duengemittelindustrie als nebenprodukt anfallenden fluors
JPS6071505A (ja) りん酸の製造方法
CN110015796A (zh) 混合高盐体系镍湿法冶金废水的零排放处理系统及工艺
JPS5827206B2 (ja) フツソオガンユウシナイリンサンエンノセイゾウホウホウ
JP4183286B2 (ja) 高純度ヒドロキシルアミン水溶液の製造
US4710366A (en) Method for producing stabilized wet process phosphoric acid with low content of magnesium and aluminum
EP0432610A2 (en) Concurrent production of citric acid and alkali citrates
JP2013245159A (ja) クラウス法テールガスを包括的に処理するとともに硫酸マンガンを製造する方法
US3525585A (en) Process of preparing water-soluble phosphates
US4877594A (en) Purification of phosphoric acid
CA1109635A (en) Purifying and defluorinating impure phosphoric acid
Boukhsib et al. Process for Reducing the magnesium content in industrial phosphoric acid by its precipitation to magnesium fluorosilicate
DD144258A5 (de) Verfahren zur herstellung von getrockneter terephthalsaeure
CN213416277U (zh) 氟硅酸制取氟化氢的污水回用系统
DE3345347C2 (ru)