Способ концентрирования фосфорной кислоты

 

ОП КСАН И-Е

ИЗО БР ЕТЕ Н ИЯ

Союз Советских

i ">700438

Социалистических

Республик

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) 3 аявлено 19.09.77 (21) 2525753/23-26 с присоединением заявки Л%— (23) Приоритет— (51) i4<. Кл.

С 01В 25/22

С 01В 33/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений (4 ) О убликовано 30.11.79. Бюллетень Ле 44 (53) Д

:661. 488 (088. 8) и открытий (45) Дата опубликования описания 30.11.79 (72) Авторы изобретения

М. Е, Позин, P. 10. Зинюк, Б. Д. Гуллер, Г. С. Одинцова, Е. В. Явгель, В. А, Копылов и Г. И. Сенотова

Ленинградский ордена Трудового Красного Знамени технологический институт имени Ленсовета (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ

ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ

Изобретение относится к способам концентрирования фосфорной кислоты и может быть использовано в производстве минеральных удобрений.

Известен способ концентрирования фосфорной кислоты с одновременным получением кремнефтористоводородной кислоты, включающий упаривание фосфорной кислоты и абсорбцию выделяющихся фтористых газов, в которых мольное соотношение

F: Si составляет 4 — 4,5: 1. Получают фосфорную кислоту концентрации 53 — 55 /О

РзОз и кремнефтористоводородную кислоту, содержащую кремнегель, который кроме того, забивает коммуникации и оборудование (1).

Недостатком этого способа является забивка кремнегелем коммуникаций и оборудования и невысокое качество кремнефтористоводородной кислоты из-за наличия кремнегеля.

Известен способ концентрирования фосфорной кислоты с одновременным получением кремнефтористоводородной кислоты, заключающийся во введении в фосфорную кислоту 50 /о-ного раствора плавиковой кислоты в количестве 0,0002 — 0,0004 объема на объем фосфорной кислоты для создания мольного соотношения в растворе F: Si, равного 4 — 8: 1, в упаривании фосфорной

2 кислоты, продувке кислоты паром илп горячим воздухом для удаления остатков фтористых соединений и абсорбции фторсодержащих газов с получением кремнефтористоводородной кислоты (2).

Недостатками этого способа являются загрязнение кремнефтористоводордной кислоты двуокисью кремния и забивка коммуникаций кремнегелем.

1О Целью изобретения является устранение забивки коммуникаций и оборудования кремнегелем и снижение двуокиси кремния в кремнефторнстоводородной кислоте.

Поставленная цель достигается описы15 ваемым способом получения фосфорной и кремнефтористоводородной кислот, заключающимся во введении в фосфорную кислоту фторида кальция и серной кислоты в количествах 0,5 — 3 вес. ч. и 2 — 10 вес. ч. на

20 100 вес. ч. РзОз соответственно, упаривании кислоты и абсорбции выделяющихся фторсодержащих газов.

Это позволяет получить фосфорную кислоту концентрацией 52 — 54 /О Р205, кремне25 фтористоводородную кислоту концентрацией 14 — 15 /О, свободную от кремнегеля, устранить забивку коммуникаций и оборудования кремнегелем.

При добавках фторида кальция и сер30 ной кислоты менее 0,5 и 2,0 вес. ч. на

700438

Формула изобретения

Составитель Г. Целиицев

Редактор T. ((илипсико Тскрс, Л. Камь.и;"икова 1",оррсктор T. Добровольская

Заказ 6843 Изд, М 6?8 Тираж 591 (?(цц((IN ((((О «((ои и> Государстве?шого ко?иптета СССР по делам изобретений и открьпий (?(?8?035, Москва Ж-35, Раушокая наб., д. 4/5

Подт? ис?? ое

Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома

100 вес. ч. Р20в соответственно мольнос o?ношение в газовой фазе будет меньше 5,5, что приведет к появлению кремнегеля в кремнефтористоводородной кислоте и ?. коммуникациях. При добавках фторида кальция и серной кислоты более 3 и

10 вес, ч. на 100 вес. ч. Р205 в фосфорной кислоте увеличится содержанке фтор, и в кремнефтористоводородной кислоте нояв. тся плавиковая кислота, что увеличит ос коррозионную активность. При оптимал?;— ном количестве добавок в газовой фазе мольное соотношение F: Sl cocTB?I.rÿoò

5,5 — 6: 1.

Пример 1 100 вес. ч. апатита (39,4"

Р20а, 3,2% F, 1,7 /о кислоторастворимой

$10 ) смешивают с оборотной фосфорной кислотой и 120 вес. ч. серной кислоты концентрации 75 /о. Образовавшуюся массу выдерживают при перемешивании и темпсрагуре 95 С в течение 4 ч. При этом в газовую фазу удаляется 0,26 вес. ч. фтора в виде SiF4, а в твердую фазу вместе с Са$0».

0,5Н О осаждается 0,56 вес. ч. фтора в виде фторида кальция.

Суспензию полугидрата сульфата и фторида кальция в фосфорной кислот" разделяют на вакуум-фильтре. Осадок промывают водой, а 110 вес. ч. продукционной фосфорной кислоты (34 /о Р Ов, 2,2"/в 1 .

1,36% $10, 1,0 /о $04 ) направляют rа упарку, добавляя к ней 3,74 вес. ч. На$0» и 1,12 вес. ч. CaFq (соответственно 10;r

3 вес, ч. на 100 вес. ч. продукцио???ой

Р20а). В процессе упарки в газовую фазу удаляется 2,54 вес, ч. фтора в виде смеси

$1Р4 и HF с мольным отношением Г: Si, равным 6. В результате упарки пол,ч,?or.

71,9 вес. ч. фосфорной кислоты (52% O;;;

0,6 /о Г; 6,5 /. $04, 0,22 /о $?О ), а ври водной абсорбции отходящих газов — 22 гсс. I. кремнефтористоводородной кислоты концентрацией 14,4%, не содержа?цей взвеси кре м не гел я.

Пример 2. 100 вес. ч. апат??та. содержащего 39,4 /о Р Ов, 3,2 !в F; 1,7 !и кислоторастворимой $102, смешивают с обороп?ой фосфорной кислотой и 96,2 вес. ч. серной кислоты концентрации 92,5 /о. Образук?щуюся массу выдерживают при перемешиьа4 нии и температуре 95 С в течение 4 ч. При этом в газону?о фазу удаляется 1,12 вес, ч. фтора и 0,71 вес. ч. SiO>, а в твердую фазу вместе с Ca$04 0,5Н20 осаждается

5 1,08 вес. ч. фтора в виде фторида кальция.

Суспензию полугидрата сульфата и фторида кальция в фосфорной кислоте разделяют на вакуум-фильтре. Осадок промыв;??от водой, а 83,2 вес. ч, продукционной

10 кислоты (45% Р О5, 12 /а F; 08Ъв SO„;

1,187 SiO>) направляют на упарку, добавляя к ней 0,75 вес. ч. Н2$О, и 0,2 вес. ч. фторнда кальпия (соответственно 2 н

0 5 вес. ч. на 100 вес. ч. продукционной

15 Р О5). В процессе упарки в газовую фазу удаляется 0,67 вес. ч. фтора в виде смеси

SiF4 и Н1з с мольпым отношением F: Si, равным 5,9. В результате упарки получают 71,9 вес. ч. концентрированной фосфорной кислоты, соде(р>кащей 52 /в Р О;; 0,6 /в

1т; 2О/о $04, 0,87% $?О, а при водной абсорбции отходящих газов — 5,8 вес. ч. кремпефтористоводородной кислоты концентрацией 14,4Vo, не содсрзкащей взвеси крем. ?oão;è.

Способ концентрирования фосфорной кислоты, включающий введение в фосфорную кислоту соединения фтора, упаривание ес и абсорбцию выделяющихся фторсодсржащих газов, о т л и I а 10 шийся тем, гго, с целью устранения забивки коммуникаций II оборудования кремнегелем и сии>копия двуокиси кремния в кремнефтористоводородной кислоте, в качестве соединения фтора используют фторид кальция и в фосфорную кислоту дополнительно вводят серную кислоту в количестве 2 — 10 вес. ч. и соединение фтора в количестве 0,5 — 3 вес. ч. на 100 вес. ч. РрОв.

Исгоч???кп и??сЬорчации

45 пршгятыс во в?шманис при экспертизе

1. Ко??ь?.?o?, h. Л. Тех??ология экстракционпой фосфор??ой кислоты. Ч,, «Химия», 1972, с. 219.

2. Патент Великобритании М 1463224, кл. С 1Л, 02.02.77 (прототип),