Способ получения фосфорной кислоты

 

<»>695549

Оп ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Реслу6лик (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 06.11.73 (21) 1967924(23-26 (23) Приоритет — (32) 08.11.72 (31) 51454/72 (33) Beëèêîáðèòàíèê (43) Опубликовано 30.10.79. Бюллетень ¹ 40 (45) Дата опубликования описания 22.11.79 (51) Я.Кл.2

Государствеииый комитет (53) УДК 661.634.2 (088.8) ио делам изабретеиий и открытий (72) Авторы язобретен ия

Дуглас Чарльз Харпер, Станислав Мария Яниковски и Норман Робинсон (Великобритания) Иностранная фирма

«Фисоиз Лимитед» (Великобритания) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛ УЧ ЕН ИЯ

ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к способам получения фосфорной кислоты, которая используется в производстве минеральных удобрений.

Известен способ получения фосфорной кислоты путем непрерывной подачи фосфата кальция и серной кислоты раздельными потоками в последовательно расположенные экстракционные зоны с фильтрацией пульпы из каждой зоны на общем фильтре.

Фильтрат вводят в виде раствора разбавления в следующую зону, а все промывочные воды подают в первую зону, фильтрацию на общем фильтре ведут поочередной подачей суспензии с образованием слоев сульфата кальция и поочередным отбором фильтрата с последующей промывкой осадка и подачей промывных вод в первую 30ну (1).

Недостатком такого способа является епо сложность.

Известен также способ получения фосфорной кислоты путем разложения фосфатного сырья серной кяслотой, кристаллизации сульфата кальция с последующей фильтрацией кристаллов сульфата кальция и промывкой кристаллов циркулирующим раствором, содержащим противонакипную присадку, в качестве которой используют алкиларилсульфокислоты или ее соли, преимущественно алкилбензолсульфокпслоты, сульфоэфиры моноалкила и их соли, сульфоэфиры диалкила, сульфоэфиры оксиалкилена, конденсат окиси алкилена со спиртом, гликолем или алкилфенолом, продукты сульфирования а-олефина и алкана и .их соли или смеси этих пр исадок, которые добавляют к промывочному щелоку (2).

Недостатком данного способа является большое накипеобразование — до 0,32 г при первой промывке и 0,07 г при второй

Цель изобретения — снижение накипеобразования.

Поставленная цель достигается предложенным способом получения фосфорной кислоты, заключающимся в разложении фосфатного сырья серной кислотой, кристаллизации сульфата кальция с последующей фильтрацией кристаллов сульфата кальция и промывкой кристаллов циркулирующим раствором, при этом противонакипную присадку вводят в растворы, поступающие от промывки сульфата кальция на рециркуляцию и содержащие до 30% Р 05.

В качестве противонакипных присадок могут быть поверхностно-активные вещества типа конденсатов окиси алкилена, смеси алкилбензолсульфокислоты или ее соли с конденсатом окиси этилена и алкилфенола при весовом соотношении от 1: 1 до 4: 1, 695549

Таблица 1

Снижение накипи,. г (ежду испытаниями Л и Б) Количество вводимой присадки, Ф/.илн.

Присадка промывка ¹ 2 промывка ¹ 1

1ОО,О

С,047

0,2".О

0,192

0,ОО5

100,0

0,,022

100,0

0,192

Количество вводимой присадки, ч(млн.

Присадка промывка 2 промывка 1

0,210

Додецилбензолсульфонат натрия

0,063

О, !72

200

СН 53

То же

0,20!

0,1б8

0,010

200 флоккулянты, не разрушающиеся при 50 С

B фосфорной кислоте с содержанием 15%

Р Оз, предпочтительно полиалкиламиды :и их производные, конденсированные фосфаты

М О: Р О5 с молярным соотношением 1: 1—

1,5: 1, где М вЂ” водород или щелочной металл, или смеси этих присадок.

Противонакипные присадки, используемые согласно изобретению являются известными материалами, и многие из них выпускаются промышленностью.

Далее приведены примеры, в которых все части и проценты являются весовым и, (если нет специальных оговорок), Пример 1. Определяют образование накипи в испытательной установке, в которой образец отжатого на фильтре осадка в виде полугидрата, полученного в процессе производства фосфорной кислоты из руды

ТОГО (TogO), подвергают многостадийной промывке, и фильтрат от каждой промывки отжатого осадка собирают. Каждый фильтрат отстаивают в течение 4 ч с тем, чтобы происходило выделение накипи, и степень образования накипи определяют по весу сухой массы твердых продуктов, осажденных в течение этого времени. Последовательно получаемые фильтраты от промывки отжатого осадка на фильтре содержат постепенно уменьшающиеся количества фосфорной кислоты, имитируя таким образом условия, создаваемые при непрерывной мноДодецилбеизолсульфонат натрия

Сотрох (смесь додецилбензолсульфоиата натрия и нонилфенола, конденсированного с 9 люль окисла этилена в весовом отношении 70: 30)

Тееро! СН53 (смесь лаурилбензолсульфоиата натрия и ионилфенола. конденсированного с 8 — 9 ноль окисла этилена в весовом отношении 70: 30) При испытании без введения присадки в промывках № 1 и № 2 образовывалось соответственно 0,32 и 0,07 г накипи.

Пример 2. Повторяют испытание, гостадийной промывке на фильтре, действующем в промышленных установках.

При комнатной температуре получают шлам путем смешивания 184 частей полугидрата с фосфорной кислотой (345 частей, 62,5% Р Оз), серной кислотой (9,2 части, 100% HqSO4) и водой (82 части) и нагревают его до температуры 95 С. Этот шлам фильтруют под вакуумом и фильтрат удаляют. Отжатый осадок, полученный на фильтре, промывают 135 частями фосфорной кислоты (10% Р205) при температуре

55 С и фильтрат собирают (промывка № 1).

Отжатый осадок на фильтре окончательно

15 промывают 92 частями воды при температуре 55 С и фильтрат собирают (промывка № 2).

Все собранные фильтраты отстаивают в закрытых химических стаканах в течение

20 4 ч при комнатной температуре с тем, чтобы про исходило осаждение накипи. По истечении этого времени накипь удаляют из стаканов, промывают в ацетоне, высушивают на воздухе и взвешивают.

Описанное испытание осуществляют с введением присадки в промывные жидкости (испытание А), затем вводят присадк1и в фильтраты, получаемые от каждой промывки, имитируя таким образом введение присадки в центральный клапан фильтрата (испытание Б).

Полученные результаты приведены в табл. 1.

35 описанное в при мере 1, но с использованием других количеств присадок.

Полученные результаты представлены в табл. 2.

Таблица 2

Снижение накипи, г (между испытаниями Л и Б) 695549

Таблица 3

Снижение накипи, г (между испытаниями А и Б) Количество вводимой присадки, и/млн.

Присадка промывка ¹ 2 промывка ¹ 1

200,0

100,0

200,0

50,0

0,020

О,О! О

0,013 0,043

0,110

0,О9О

0,085

0,040

2СО,0

200,0

0,065

0,О7О

0,008

0,С1О

200,С

0,90

0,050

О,С20

200,0

50.0

2СО

2СО

0,О8О

0,210

0,172

0,168

0,010

0,063

0,004

0,010

Формула изобретения

Составитель В, Кириленко

Техред Н. Строганова

Редактор Т. Кузьмина

Корректор И. Симкииа

Заказ 1092/1337 Изд. № 610 Тираж 591 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк фил. пред. «Патент»

Пример 3. Повторяют испытание, описанное в примере 1, но с использованием ряда других присадок.

Ксилолсульфонат натрия

Октилсульфонат натрия

6! 0 (диалкилсульфонат)

Лаурплсульфат натрия

Конденсированный фосфат (молярное соотношение

1,1:1)

Конденсат понилфепола с 9 ноль окисла этилена

Конденсат вторичного спирта с 9 моль окисла этилена, имеющийся в промышленности под торговым названием 1ОООБ

Натриевая соль сульфоэфира алкилфенола, конденсированного с примерно 8,5,ноль окисла этилена, имеющаяся в промышлепостп под торговым названием ГР 855Д

Полиакрилат, модифицированный неиновыми амидными группами, имеющийся в промышленности под торговым названием

Додецилбензолсульфонат натрия

СН53

То же

Эти результаты показывают, что во всех случаях происходит значительное снижение количества образующейся накипи в испытании Б по сравнению с испытанием А.

В случае использования конденсированного фосфата количество образующейся накипи в испытании Б было значительно меньше количества накипи в испытании А с использованием других присадок.

1 Способ получения фосфорной кислоты путем разложения фосфатного сырья серной кислотой, кристаллизации сульфата кальция с последующей фильтрацией кристаллов, сульфата кальция и промывкой кристаллов циркулирующим раствором, содержащим противонакипную присадку, о тличающийся тем, что, с целью снижения накипеобр азов ания при промывке, противонакипную присадку вводят в растворы, поступающие от промывки сульфата

Полученные результаты представлены в табл. 3. кальция на рециркуляцию и содержащие до

30% Р Оз.

2. Способ по п. 1, отличающ ийся тем, что в качестве противонакипных присадок используют поверхностно-активные вещества типа конденсатов окиси алкилена, смеси алкилбензолсульфокислоты или ее соли с конденсатом окиси эвилена и алкилфенола при весовом соотношении от 1: 1 до

4: 1, флоккулянты, не разрушающиеся при

50 С в фосфорной кислоте с содержанием

15% Р Оз и конденсированные фосфаты

М О: Рв05 с молярным соотношением

1: 1 — 1,5: 1, где М вЂ” водород или щелочной металл.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Великобритании № 1381345, кл. С 1 А, 22.01.75.

2 Патент Великобритании № 1356586, кл. С 1 А, 12.07.74 (прототип).