Способ очистки экстракционной фосфорной кислоты от примесей металлов

 

1 у

ОП ИСАЙИ.

ИЗОБРЕТЕН И

J49248l

Со!ов Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.04.72 (21) 1768194 23-26!! !. Кл.з С Olb 25/22 с присоединением заявки ¹ тосударствеииык комитет

Совета Министров GCCP по делам иэобретеиий и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.11.75. Б!оллстснь ¹ (45) Дата опубликования описания 15.05.7 ДК 661.634.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. H. Ласкорин, В. И. Никонов, В. А. Кузнецов и А. В. Ломоносов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ЭКСТРАКЦИОННОЙ ФОСФОРНОЙ

КИСЛОТЫ 0Т ПРИМЕСЕЙ МЕТАЛЛОВ

Таблица 1

Экстракпня железа из фосфорнокнслых растворов 10;,-ным раствором полиалкнлфосфорной кислоты в керосине. Отношение фаз равно 1:1.

Концентрация в исходном растворе, г/л

Концентрация железа в рафинате, г, л извлечения железа фосфорной кислоты железа

4,5

120

160

6,3

4 2

180

240

G,3

4,0

Изобретение относится к очистке экстракционной фосфорной кислоты от примесей металлов: железа и алюминия.

Известен способ очистки экстракционной фосфорной кислоты от примесей металлов, например железа, путем обработки ее органическим растворителем в присутствии соляной кислоты с последующей реэкстракцией.

В качестве органического растворителя используют алифатические спирты, кетоны, эфиры, содержащие 5 — 18 атомов углерода. Степень очистки от железа 100с!с.

Однако для осуществления экстракции железа необходимо вводить комплексообразователь — хлорнд-нон, прн этом очистки от алюминия нс происходит.

Цель изобретения — повыьнсннс степени очистки и упрощение способа. Для этого в ка5 честве органического растворителя предлагается применять полналкилфосфоннтр!!льныс кислоты.

Полналкнлфосфонцтрнльныс кислоты могут быть использованы в смеси с трибутнлфосфа10 том, нефтяным сульфокспдом. Прн это рсэкстракцию ведут водны раствором бикарбоНата ЩЕЛОЧНОГО МетаитЛа IIЛИ аММОНня.

Способ позволяет повысить степен! очистки фосфорной кисло гhl от железа II1>II 3I(cTp3 ив

492481

Таблица 2

Экстракция железа из фосфорнокислых растворов 10;, -ным раствором полиалкилфосфонитрильной кислоты с добавкой 5%-ного сольватиру!о.цего экстрагента в керосине. Отношение фаз равно 1:1.

Е(оицеитрация эксгрзгеитов в керосин.

Концентрация в исходном растворе, г л

10% -ПЛФН+5% -ТБФ

10% -ПАФН+5% -НСО концентрация железа в рафинате, г!л концентрация железа в рафииате, г/л фосфорной кислоты извлечения железа

% извлечения железа железа

4,3

120

6,3

4,1

4,1

6,2

3,9

160

4,0

3,7

180

6,3

3,8

G,3

3,5

240

Концентрация железа по ступеням экстракции, г/л

Суммарный % извлечения железа

Ступень экстракции

24,85

17,3

30,4

58,5

10,3

83,5

4,1

0,1

)99,5 ции IIB азотиокпслых i;: у.!ы1>а! Иых «ро;! в

16 раз, B т 1кжс иBH, 10 Ib 0% !люмипи» ИсКЛЮЧ!Г! Ь !I >Ii:;!СП"!!ИС «ОЗ!и;!Е«0000PIiBОВB!СЛЯ.

Пол пал "I!.ti(I 00!i! o:i I! p 11;,! H«:0 (ПАФН) получают взапмодсйстьием фосфонитрилхлорпдного .IHoëB — — Р,":С1я со спиртами, например 2-атил!, .,са!!Олоз!.

ПАФН вЂ” пол!,;01!1 B rI! ый экстр агсп r, у «Оторого ноны па группы — -ОР, — ОН, =0. Растворимость ПА-1 11 ", «ислотах не более 10 мг/л. Экстракция железа и алюминич IipoTpKBc7 ИО катиОИООб э!ецио.i!x п1с:;1низму.

Сравнение данных, приведенных в табл. 1, с результатами, указанными в табл. 2, показывает, что добавление ТБФ к ПАФН увеличивает извлечение железа па -4 абс. /О или относительное извлечение повышается íà 10% при добавке нефтяных сульфоксидов — соответственно на 7 —:9% и 25%. Ероме того, добавки сольватирующих экстрагептов ускоряют р аздел ение ф а з.

Для повышения эффективности экстракции железа увеличивают концентрацию экстрагента — ПАФН до 30% и ведут экстракцию перекрестным потоком из экстракционной фосфорной кислоты, полученной при сернокислотном разло>кении фосфорита состава (% ): пятиокись фосфора 17,2; окись >«слеза 5,4. Экстракционная фосфорная кислота содержит (в г/л): фосфорной кислоты 140, серной кислоты 20, железа (1П) 24,85, алюминия 10,5.

Экстракцию ведут при равном соотношении объемов фаз. Данные приведены в табл. 3.

3а 4 стадии экстракции перекрестным током или 5 стадий экстракции противотоком в органическую фазу переходит более 99% железа. Одновременно в органическую фазу извлекают около 40% алюминия, в рафинате его остается 6,2 г/л.

Таким образом, если соотношение окислов железа и фосфора в исходном растворе до экстракции равно 1: 3, то в очищенной предлагаемым способом экстр акциопной фосфорной кислоте это соотношение составляет

Установлено, что добавление к полиал«плфосфонитриль!!ым кислотам сольватирующих э«страге ITOH: !!ей!ра;!! Иых фосфорорганичсс«их экстрагептов — грибутплфосфгта (ТБФ)

5 и органических сульфоксидов улучшает э«стракционпое извлечение x(c;Ic;,a из фосфорнокпслых раствороь. Влияние добавок 5%-ного

ТБФ, как представитсля класса нейтральных фосфорорганических соединений, и 5%-ïîãî

10 нефтяного сульфоксида (НСО), как представителя класса органически.; сульфоксидов, показано в табл. 2.

Таблица 3

Очистка экстракционной фосфорной кислоты от железа 30%-ным раствором ПАФН в керосине.

Отношение фаз О:В=1:1.

1: 800. Аммонизация очищенной фосфорной

35 кислоты аммиаком позволяет получить продукт, содер>кащий 48,5% Р>Оз и менее 0,1% железа.

Из органической фазы железо плохо реэкстрагируется растворами азотной, серной или

40 фосфорной кисчоты. Реэкстракция растворами аммиака или соды приводит к выпаданию на стадии реэкстракции гидроокиси железа, приводящей к эмульгированию.

С целью эффективной реэкстракции железа, 45 экстракт обрабатывают раствором карбоната492481

Формула изобретения

Составитель Т. Артемьева

Редактор Е. Гончар Техред О. Москвитина Корректор И. Позняковская

Заказ 910/2 Изд. 1Чз 311 Тираж 593 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 бикарбоната аммония. При такой обработке железо переходит в реэкстракт в коллоидальнорастворимой форме, в которой оно устойчиво в течение 15 — 18 ч. На стадии реэкстракции растворами бикарбоната аммония не образуется осадков и обеспечивается хорошее разделение фаз.

Пример 1. 30%-ный раствор ПЛФН в керосине с 7,5 г/л железа обрабатывают равным объемом раствора, содержавшим 5% карбоната аммония или натрия и 15% бикарбоната аммония. В органической фазе после реэкстракции остается 0,5 г/л железа, степень его реэкстракции 93%. При двухстадийной реэкстракции при 0: В, равном 2: 1, в органической фазе остается 0,2 г/л, степень рсэкстракции железа более 97%. Такое остаточное содержание железа в органической фазе,е влияет на полноту извлечения железа из фосфорной кислоты при повторном использовании экстрагента.

Пример 2. Реэкстракт, содержащий 7—

15 г/л железа, подвергают нагреванию для регенерации карбоната аммония. железо полностью остается в кубовом остатке, а регенерированный раствор карбоната аммония, полученный улавливанием из паровой фазы аммпака и углекислого газа в скрубосрс, орошаемом водой, вновь используют для реэкстракции железа.

Для улучшения процесса экстракции, в част5 ности для улучшения разделения фаз, в органическую фазу к полиалкилфосфоннтрильным кислотам можно добавлять трибутилфосфат, нефтяные сульфоксиды и другие экстрагенты.

1. Способ очистки экстракционной фосфорной кислоты от примесей металлов путем их

15 экстракции органическим растворителем, с последующей рсэкстракцией, отличающийся тсм, что, с целью повышения степени очистки и упрощения способа, в качестве органического растворителя применяют полиалкилфосфо20 нитрильные кислоты.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что полиалкилфосфонитрильные кислоты берут в смеси с трибутилфосфатом, нефтяным сульфоксидом.

25 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что реэкстракцию ведут водным раствором бикарбоната щелочного металла или аммония.