Способ очистки фосфорсодержащих растворов

 

O ll M Ñ À É È Å

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (iii 710922 (6l) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 27.07.77 (2! ) 2520603/23-26 (51)M. Кл.

С 01 В 25)18 с нрисоедмнением заявки,1 е йкудеретеееьа кемитет

ЕСЕР

M абелем взебретеннй н втхрмткв (23) Приоритет

Опубликовано 25.01,80 Бюллетень .% 3

Дата опубликования описания 25.01.80 (53) УДК

661.634.2 (088.8) В. С. Калач, В. Г. Казак, В. С. Дмитриева, К. А. Буряк и А. В. Церюта (72} Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ФОСФОРСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРОВ

Изобретение относится к способам очистки растворов фосфорной кислоты и ее солей от фтора и других примесей v, может использоваться в производстве минеральных удобреHHH.

Известен способ очистки фосфорной кислоты от фтора, заключающийся s осветлении ее от взвешенных частиц сульфата кальция и других примесей, обработке осветленной кислоты

10 водчой суспензией, состоящей иэ фосфорной кислоты, фосфата натрия и кремнефтористого натрия (количество последнего составляет

45 г/л, а размер кристаллов не более 20мкм), разделении суспензии образовавшегося кремне15 фтористого натрия и фосфорной кислоты в гидроклассификаторе, причем фракцию мелких кристаллов кремнефтористого натрия в фосфорной кислоте обрабатывают щелочью и возвращают на обработку осветленной фосфорной

26 кислоты, а фракцию крупных (20 — 40 мкм) кристаллов кремнефтористого натрия отстаивают, сгущенную часть фильтруют и получают обесфторенную фосфорную кислоту (1).

Недостатком этого способа является сложность процесса очистки за счет применения п.-дроклассификатора и получение до 1О,с мелких кристаллов кремнефтористсго натрия, которые не отстаиваются и не фильтруются.

Известен способ очистки фосфорной кислоты от фтора солями натрия (фосфат, хлорид, карбонат, сульфат) в присутствии не менее 5 — 7 вес.% кремнефтористого натрия в течение 30 мин с последующим отстаиванием раствора и отделением фильтрацией раствора от осадка (2).

Недостаток этого способа — недостаточно высокая скорость отстаивания частиц кремнефтористого натрия — 0,2 — 0,4 м/ч.

Цель изобретения — повышение скорости отстаивания частиц осадка, содержашего кремнефтористый . натрий.

Цель достигается тем, что в способе очистки фосфорсодержащих растворов затравка, вводимая в раствор состоит иэ кремнефтористых натрия и/илн калия, сульфата, фосфата и фторида кальция, магния и алюминия и двуокиси кремния, имеющих размер частиц

7109 2

20 — 200 мкм, и вводится в количестве 1-7% от веса обрабатываемого раствора; полученнаг. суспензия обрабатывается солями натрия и калия, образовавшийся осадок кремнефторидов нагрня и KBJiHH отстаивается и отделя. ется фильтрацией раствора от осадка.

Предлагаемый способ позволяет повысить скорость отстаивания осадка кремнефтористых натрия,. кал1:я до 0,5 — 1,0 м/ч.

Час;ицы размером менее 20 мкм не отстаиваются и не фильтруются. Частицы размером более 200 мкм быстро отстаиваются, одна.ко для их выращивания требуется длительное вос мя

При введении затравки в количестве менее

1% скорость отстаивания составляет 0,1—

0,3 м/ч, при введении затравки в ко.шчестве более 7% скорость отстаивания увеличивается незначительно.

П р м е р 1. 1000 г экстракционной фос<рорной кислоты, содержащек, г: H,ÐG„.

415, H2SQ, 3, 1-1,SiF, 15. CaF, 6, AIF, 3, СаБО,. 13, SiQ., 15, H,О 531, смен»квают с осадком, полученным з предыдугцей операции, содержащим, г: Na, SiF, 5, Na, AIгF, 1, CaF t, ОаБО, 2 и SiQ, 2. В образовавшую.

cz суспензкю aao, rf! 16 r Na, CO, . 1pff s oM в процессе перемешивания соелиненил фтора осаждаютсл кз аосфорной1 кислоты в виде кремнефтор11стого натрия и крнолит;,. Кроме. того снимается пересыщенке фторкстсго кальция, сульфата кальция и кремнегеля, которые также выделяются в осадок, На следу10 ц стадии оса . эк отста1гваит и фильтруют. Скорость отстaifBBHBH составляег 0,5 м/ч.

В перес ете на сухое вещество стфильтролВанн1гй о» . 10к содержит ",:: ° Ма S ||

Na АiF», .,Г 5.,аБО, 12; SiQ 10. Qcaдок разделяст на две части. Одну часть, содержашу1о, г: Na, SiF, 5, Na, AIЕ, Е, ОаЕ, 1, CaS 3„2 и SIO, 2, к име1ошую размер частиц

40 — 90 мкм. чозврашают в качествс затравки в процесс. Вторую часть полностью удаляют из процесса.

Очищенная экстракционная фосфорная кислота содержит, г: Н, РО, 415, Н, БО„3, CaF, 2 AIF, 1, CBSO, 3 SiO,. 7 и H,Î

533. Очистка от фтора, двуокиси кремния, кальция и алюминия составила,%: 901 53 3;

71; 8 к 66,6 соответственно.

Пример 2. 1000 г зкстракционной фосфорной кислоты содержа1цзй в жидкой

9 фазе, г: Н, РО, 324. Н, SG, 4, Н„Б i F, 11, М9Г, 3, AIF, 3, CaF, CBSO, 2 и Н,Q 612, а также в твердой фазе в виде частиц во взвешенном состояния 3 r, СаЕг, 11 г СаБО„, 10 г СаНРО, и 16 г Б|О„смешивают в течение одной минуты со сгущенной суспензией, 4 в которой в жидкой ф;ое содержится 80 г

Н,РО,, 150 г Н,Q и во взвешенном состоянии твердых частиц, r: Na, SiF, 8, К.SiF, 8, Ы9Е, 3, Na, AIF, 4, CaF, 2, CBSQ, 11, СаНРО, 10 н Б|О., 16. После смешивания вводят раствор, содержащий, г; Н, О 52, Na, SO, 6, К,СО, 5 и NaF 3, после чего вновь перемешивают в течение 30 мкн. При этом выделяется в осадок, г: Na SiF, 8, К,SiF, 8.

Na, AIF, 4, а в газовую фазу выделяется

2 r СО,. После проведения этих orfepaiu и фосфорная кислота содержит в жидкой фазе, г. Н,РО„404, Н,SQ vi AIF2, 1, i_#_gF 2, CaF 2, СаБО, 2, Н,О 813, à в твердой сразе, г, Ыа, Б|Г, 16, К.,Б|1-, 16, Na,.А!Г, 8, MgF, б, СаГ, 4, CBSQ, 22, СаНРО, 20, SiQ, 32.

На счед2 юшей стадии твердую фазу отстаивают и разде,1яют на лье равные части.

Скорость отстзива|ц .я составляет 0,8. м/ч. Одну часть, которая содержит в жи нсой фазе 150 г

Н,О и 80 г Н,РО, а в твердой фазе, г:

I2taa8|" 6 8 Кг Б "е 8 чаа А Fe 4 9Гг 3

CaSQ 11, СаНГQ„10 и SiQ, 16, и размер частиц 70 — 120 мкм, возвращают в процесс в качестве затравки.

13тору1с часть осадка фильтруют, промывакт водой в количестве 47 г, после чего удаля:от кз процесс-. Прн этоь всего удаляется с осадком, r". Nfa,SiF, 8, К,S;F, 8, NB,AtF, 4, М9 ;2 3, -BF, 2, CBSQ, 11, СаНРО„, 10,Б|02

l6 и Н,О 30. Фильтрат и промывяые ":.oã>f смешивают с очищенной фоссоорной кислотой. Очищенная кислота содержит, r: Н, РО, 324, И, БО, 8, А Г, 1, >19F> 2, СаГ„2, СаБО„

2, H.,Q 680.

Очистка от фтора, двуокиси кремния и кальция составила, %; 82, 1.с.б и 6 .,3 соответственно.

П р и и е р 3; 1000 г,-.створа | олученного при разложении апатита азотной кислотой, содержащего, г: Са(Н,РО,)., 160, Са1NQ,).

310, H,РО, 10, HNQ, 19, H„ . F,. 11, H,О

480 и во взвешенном сос-оянкк о-..адок Б|Ог 10, смешивают с осад,-;ом состояшим, г: Na, SiF, 30, К, SiF, 9 и SiQ 30. После смешивания получают суспензию в к |ли fecTBC 1069 r.

Суспензию обрабать1ьают 8 г i .a. БО„к 2 r

Н,CQ,. Г1ри этом образуется :0 г Na, SiF,, 3 г К,SiF и 6 г Н., SO, Ha следующей стадии взвешенчые частицы отстаивают. Скорость о" стаивания сост:вляет 1,0 м/ч. После отстаивания сгуш-;.-гную массу разделяют на две части. Одну час.-o. з которой находится

1: Na, SiF, 30, К, SIF, 3, к SiQ, 30, к размер частиц которой 30- .1. 3 мкмгвозвращают в качестве затравки в начальку:о стадию процесса, где смешивают с исходным фосфорсодержашим раствором, поступающим на обесфторквание.

Составитель Г. Целишев

Техред 3.Фанта

Корректор И. Муска

Редакгор 3. Шубенко

Заказ 8580/9 Тираж 565

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Пагент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Другую часть сгущенной массы фильтруют ч промывают 20 г воды. Промытый осадок, содержаший, r: Na,SiF, 10, К,SiF, 3, SiO, 10 и H,О полностью удаляют из процесса.

Фильтрат и промывную воду смешивают с осветленным фосфорсодержашим раствором.

В обесфторенном и осветленном фосфорсодержащем растворе находится, r: Ca(H,PO,), 160, Ca(NO,), 310, Н,РО, 10, HNO, 19, Н,SiF 1, Н,SO4 6 и Н,О 494.

Очистка от фтора и двуокиси кремния составила 90,8 и 100% соответственно.

Формула изобретения

1. Способ очистки фосфорсодержащих растворов, включающий обработку их солями натрия или калия в присутствии затравки с последуюшим отстаиванием раствора и отделением

710922 6 раствора от осадка фильтрацией, о т л и ч аю ш и и с я тем, что, с целью увеличения скорости отстаивания,в качестве затравки используют смесь, содержащую кремнефтористый натрий, и/или калий, сульфат, фосфат и фторид кальция, фториды алюминия, магния и двуокись кремния, имеющих размер частиц

20 — 200 мкм, взятой в количестве 1 — 7% от веса обрабатываемого раствора.

10 2.Способпоп.1,отличающийс я тем, что в качестве смеси, содержащей кремнефтористый натрий и/или калий, сульфат фосфат, фторид кальция, фториды алюминия, магния и двуокиси кремния используют

15 осадок после отделения его от раствора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3800029, кл.423 — 321, 1974.

20 2. Патент Великобритании N 1102382, кл. С 01 А, 1968.