Способ очистки экстракционной фосфорной кислоты от фтора

 

О и и е -ММФ-е:.

Союз Советскнк

Социалистических

Республик (1 i) 697392

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. сеид-ву (51)М. Кл.

С 01 В 25/22 (22)Заявлено 23.07.76 (2I) 2390601/23-26 с присоедииениеле заявки РЙ (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.79. Бюллетень М 2

Дата опубликования описания 17.11.79

Гасударственный квинтет

СССР на делам изабретеннй н открытий (53) УДК 661.634..2{ 088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Родин, В. А. Зайцев и С. E. Ефимов

Московский ордена Ленина и ордена Трупового Красного Знамени химико-технологический институт им. jl. И. Менделеева (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ЗКСТРАКЦИОННОЙ ФОСФОРНОИ

КИСЛОТ Ы ОТ ФТОР А

Изобретение относится к области получения фосфорной кислоты и может быть использовано для разложения кремнефторидов, получаемых при комплексной переработке фосфатного сырья.

Известен способ обесфторивания экстракционной фосфорной кислоты осаждением нерастворимых в ней кремнефторидов щелочных металлов с получением кондиционных кремнефторидов г 111.

Известен способ очистки экстракционной фосфорной кислоты от фтора осаждением кремнефторидов солями щелочных металлов с последующим отделениеМ осадка и разложением его серной кислотой с использованием оборотных сульфатов щелочных металлов для обесфторивания экстракционной фосфорной кислоты (2)

Недостатком указанного способа является загрязнение продукционной фосфорной кислоты сульфат-ионами, содержание которых в ней жестко лимйтируется техническими условиями.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ, ио которому соединение фтора из экстракционной фосфорной кислоты осаждают солями ще5 лочных металлов в виде кремнефторида.

Затем обесфторенную экстракционную фосфорную кислоту отделяют, а суспензию кремнефторида концентрируют и наг ревают в присутствии фосфорной кислоты .10 о при температуре 200 С в течение 1 ч.

Кремнефторид в этих условиях разлагается с образованием фторгазов (31.

Однако по этому способу расход фос15 форной кислоты на разложение кремнефторида составляет 300 о от стехиометрического, т.е. K2S1T . К 70 = 1:6. При этом полезно используется всего 2 моля фосфорной кислоты. Кроме того, извлечение фтора в газовую фазу при разложении кремнефторида при температуре е

200 С и расходе фосфорной кислоты

300% от стехиометрического не превышает 90%.

{О

Опыт, номер

7ожения, 1

3

20 .1 0

r80 0

900

55 0

77,0

78,0 . 86,0

97,0

1!<"!ьк) и )Обр< тt 01п{н<е». !!1!0 ?) аСХОшим разложением кремнефторида при температуре

О

800-900 С фосфорной «ислотой в смеси с пирофосфатом щелочного металла, при мольном соотноше?п{и указанных компонентов 1,0:1,0-1,4:0,3-0,5. ЦелесоОбразно использовать Ilttpo<))ocфеlт Iцелоч

Как видно из данных, приведенных в таблице, существенное увеличение степени извлечения фтора происходит лишь при температуре 800 — 900" С.

При мольном отношении H>F04 . Исф! F, меньшем 1 снижается степень йзвлечения фтора, увеличение указанпого соотношения ведет «необоснованному перерасходу фосфорной кислоты. Способ состоит в, следующем.

Экстракционную фосфорную кислоту, содержащую 29-31 <о Р Qp и 1,5-2,С>% фтора, обрабатывают раствором монофосфата, получаемого при растворе?и!и оборотного пирофосфата щелочного мегалла в экстракционной фосфорной кис1{оте. Осветленную и обесфторенную экстракционную фосфорную кислоту с содержанием фтора 0,3-0,4% используют при производстве фосфорных удобрений. Образующуюся пульпу кремнефторида щелочно".о металла с соотношением твердой (Т) и жидкой (Ж) фаз T:Ж = 1:30-40 сгущают до соот?10!пения T:Ж вЂ” -- 1:1,01,2 (при этом f {OJI»!toe соотношение фтОРСИЛИ!<ата фОСфОРНОй КигЛОТЫ РаВПО

1,0), В (гуl)I<-!IIII J I!0!

1/2 {асть получаюшогогя»ри разложении пирофосфата и н<)ерев<1<ое до т»мпературы, выше 800 (. I<. «»и. 10-20 мин.

3 . 7, >. 4

)ю 1>> . .7 ал l! à, 1<1" {< 1< <<; IЙ IPI{ Ir>1 <

«<><))<и<)и<;0{>!fr! Й f.и<:J.

Отл»1tf<те>;! И),!!> !. r и<)соба я?<ляется тО, "1то разлО!«Clif{<1 к()ем?<<><))торила

<)г, !у). {0 !Ного металла 1,0. 1,0-1,4:0,3-0,5>.

О влиянии темнее>атуры иа степень разложения . кремнефтсрида ?!атрия фосфорной кислотой при их мо;»..Ном ÎTIIo— ! пении Н РО Na . >7) = 1 можно судить из данных приведенных в Tаблице.

В результате этого крем?!О

З0 лочпого металла разлагаетгя -моио< юсфато м, о бразую!нимся при до б явлении в пульпу пирофосфата. Газы, образую!циеся при разло>кении, содержа!цие фтористый водород, четырехфторисгый кремний

З и пары воды, пропуска!От через хо;юдильник, конде!Ес?еру{от пли абсорбируют кремнефтОристОВОдОрОд?lую «и(! <О гу.

Расплав пирофосфата шо<ючиого металла (остаток разложения) наиравчя!от частично на обесфторивание экстракционной фосфорной кислоты, частич»о иа разложение кремнефторида.

Пример 1. 1000 г э«стракиионной фосфорной кислоты, содержа»{ей 29,1, 4 . Р Д,- и 1,83% фтора при 7 ем!{ерату-, ре 35 С обрабатывакт пуль»ой монозамешенного фосфата натрич» обесфторенной экстракционной фх>с<{>ор!{с>й кислоте, содержащей 60 г монофосфата натрия.

Образующуюся пульпу кремнефторида пс ремешивают в течение 30 мин. После отстаивания получают 1040 1 экстракционной фосфорной кис>юты <. сод-<ржанием фтора 0,33% и 60 г c:ãóf:101<н<>й If "JII.III,I фторсиликата с соотношоli<10м :Ж

=1:1,15. Б нее добав;7-я!<)7 1 6 г п.ц>офосО фата натрия, нагревают и ->КО <: и выдерживают в течение 1 5 .;и <. <<1,<. !f>tfo

5 69 щиеся фтористые газы пропускают через холодильник и аб op6ep. При этом получают 62,6 г кремнефтористоводородной кислоты с концентрацией 2 3, 7%.

В результате разложения образуется

35,4 r расплава пирофосфата натрия с содержанием фтора 1,4%. Степень разложения 97,0%.

Пример 2. 1000 г экстракционной фосфорной кислоты, содержащей.

29;2% Р Og и 1,87% фтора при темпе- ратуре 30 С обрабатывают пульпой монозамещенного фосфата калия в обесфторенной экстракционной фосфорной кислоте. Пульпа содержит 53,2 rXH2+ 4

Образующуюся пульпу Х.g b4, V< перемешивают в течение 30 мин.

После отстаивания получают 954 г обесфторенной экстракционной фосфорной кислоты с содержанием фтора 0,19% и 76,8 г сгущенной пульпы с соотношением Т:Ж = 1:1,36. В пульпу добавляют 15 r пирофосфата калия, образующегося при разложении кремнефторида, смесь нагревают до 900 С и выдержи-вают в течение 20 мин. Выделяющиеся фтористые газы пропускают через холодильник, абсорбер и получают 92,0 r раствора Н2« й7 с концентрацией 21; 8%.

Расплав пйро росфата калия (48 г) содержит 1,54% фтора. Степень разложения кремнефторида калия составляет, 96,0%.

Данный способ позволяет на стадии разложения кремнефторида сократить

7392 6 расход фосфорной кислоты в 6 раз, а также увеличить степень извлечения фтора из кислоты до 77.— 78%.

Формула изобретения

1. Способ очистки экстракционной фосфорной кислоты от фтора, включаюt0 щий обработку ее солями щелочных металлов, отделение кислоты от суспензия кремнефторида, концентрирование последней с последующим разложением кремнефторида фосфорной кислотой при нагревании, 15 отличающийся тем, что, с целью снижения расхода фосфорной кислоты и увеличения степени очистки от фтора, разложение кремнефторида ведут при температуре 800-900 С в присут

20 ствии пирафосфата щелочного металла при мольном соотношении компонентов

1,0:1,0-1,4:0.3-0,5.

2. Способ по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что пирофосфат щелочного металла получают путем разложения кремнефторида фосфорной кислотой при нагревании.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США N 355469 1, кл. 23-88, 1973

2. Патент США И. 3С 89216, кл. 423-483, 1 972.

3. Авторское свидетельство СССР

Na 372173, кл. С 01 В 25/22, 1973, Составитель В. Попов

Редактор Л. Емельянова Техред О. Андрейко Корректор И. Михеева

Заказ 6864/16 Тираж 591 П Одп ис Hop

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4