Способ очистки фосфорной кислоты — SU 1237631 (original) (raw)
СОВХОЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК ЕТЕПЬСТВ СНОМ Н Д ственный проектныи ой п Хохлов а,люк,чук,штейн,и Э.И. Кор о СССР У 887461, опублик. оп. 1,я тем,т(54) (57) 1. КИСЛОТЫ, со от фтора, в серной кисл о фосфор ОЧИСТКИ ФОСФОРНОИ 43-52 ж Р 05 й смешение ее с едение ангидрита СНОС ч а люча й СУДАРСТБЕННЫИ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТ(56) Патент ФРГ Ф 2447390кл. С 01 В 25/ 18, 1977.Авторское свидетельствкл.С 01 В 25/2341980. сульфата кальция, обработку полученной смеси природным фосфатом кальция с кристаллизацией осадка сульфата кальция и отделение продукта от осадка сульфата кальция фильтрацией, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности фильтрации при сохранении высокой степени очистки продукта от фтора, смешение фосфорной и серной кислот ведут в присутствии ангидрита сульфата кальция, а природный фосфат кальция предварительно обрабатываюто в течение 30-45 мин при 80-90 С фосфорной кислотой, содержащей 2,0- 3,57 сульФат-ионов, взятой в коли честве 4 - 5 мас.ч, по Р О в кислоте на мас,ч, по СаО природного фосфата. кислоту для обработки природногофосфата берут той же концентрацичто и очищаемая.Изобретение относится к способуочистки Фосфорной кислоты от Фтораи может быть использовано в производстве кормовых фосфатов,Целью изобретения является повышение производительности фильтрацииосадка супьфата кальция при сохранении высокой степени очистки продуктд от фтора,1 ОП р и м е р 1, К 1000 кг экстракционной Фосфорной кислоты, содержащей 50% РО и 0,5% Р, при 90 С ипри перемешивании добавляют 50 кгсерной кислоты (в пересчете на моногидрат) и 20 кг ангидрита сульфатакальция, Смесь перемешивают в течение 1 ч (смесь 1), При смешении серной кислоты с Фосфорной, насьш 1 еннойсульфатом кальция, последний высаливается. В присутствии ангидрита,являющегося также и затравкой, высаливающийся сульфат кальция кристаллизуется на поверхности затравочныхкристаллов, что обусловливает получение осадка сульфата кальция совершенной кристаллической структуры,На этой стадии фтор частично выделяется в газовую Фазу и его остаточноесодержание в кислоте составляет ЗС0,20 - 0,2 17,54,3 кг природного Фосфата (апатита) обрабатывают 225,6 кг фосфорной кислоты (РО-.Са 0=4), содержащей 507. РО и 27 БО при 80 С в течение 30 мин (смесь 2) . Фосфорную кислоту, содержащую 2,0-3,5% сульфат-ионов, готовят из части обесфторенной кислоты (0,01-0,05% Г и С,57 сульфат-ионов) 113 кг и смеси исходной Фосфорной кислоты с серной кислотой (О, 19-0,217 и 5-87 сульфат- ионов) 112,6 кг. Смесь апатита с фосфорной кислотой (смесь 2) смешивают со смесью Фосфорной и серной кислот (смесь 1) и перемешиваютопри 90 С в течение 2 ч, Суспензию расфильтровывают. Съем осадка сульфата кальция при фильтрации 1700 кг/м.ч, Содержание фтора в фильтрате 0,057. Коэффициент разложения апатита 977., Степень обесфторивания, составляет 907. В прототипе остаточное содержание фтора 0,01-0,05%, что составляет 94-98,7%, Производительность фильтрации осадка сульфата кальция 950-1080 кг/м ч.Примеры сведены в таблицу. Для очистки используют фосфорнуюкислоту по примеру 1, ангидрит вводят на стадию смешения фосфорной исерной кислот.Снижение содержания БО в фосфорной кислоте, подаваемой на обработку природным фосфатом (менее 27),приводит к уменьшению съема осадкаСаБО (до 1340 кг/см, ч) и К ,(до 957) из-за загустевания й снижения подвижности монокальцийфосфата пульпы, а также снижению степениочистки от Фтора (86%). Повышениесодержания БО в Фосфорной кислоте(выше 3,5%) также ухудшает качествоосадков сульфата кальция и снижаетК д, из-за эашламовывания частицапатита сульфатом кальция,При уменьшении количества фосфорной кислоты, подаваемой на обработкуприродного фосфата (менее 4 в.ч.РО на 1 в,ч, СаО апатита) такжеуменьшается съем осадка СаБО прифильтрации (до 1290 кг/м ч) и снижается К, природного фосфатаиз-за загустевания монокальциевойпульпы и ухудшения диффузионных условий протекания процесса кристаллизации сульфата кальция, а также снижается степень очистки (847), Приувеличении же этого количества (более 5 в,ч. Р Она 1 в.ч, СаО) увеличения съема осадка СаБО не наблюдается, но при этом происходит некоторое снижение КприродногоФосфата (апатита) до 967, так какпри увеличении количества Фосфорнойкислоты увеличивается выше оптимальной нормы количество сульфатов,вступающих в реакцию с природнымфосфатом (апатитом) на стадии обработки природного фосфата экстракционной Фосфорной кислотой,Снижение температуры обработкиприродного Фосфата Фосфорной кислотой (ниже 80 С) уменьшает съем осадка сульфата кальция (до 1450 кг/м ч)и несколько снижает К, (до 957),так как в этом случае происходитчастичная кристаллизация СаБО в4виде полугидрата или ангидритаСаБО несовершенной структуры. Приэтом снижается также степень очистки от фтора (887). Повышение температуры (более 90 С) не оказываетосущественного влияния на Фильтрагионные свойства осадков СаБО иК дапатита, но требует дополнительных энергетических затрат и1237631 снижает коррозионную стойкость аппаратуры.Уменьшение времени обработки природного фосфата (апатита) фосфорной кислотой (менее 30 мин) вызывает снижение съема осадка СаБО (до 1360 кг/м ч) и Капатита из-за недостаточной степени разложения апатита на этой стадии и последующего зашпамовывания наиболее крупных частиц апатита на стадии обес" сульфачивания, В этом случае также Время обра- ботки Содержание фтора в очищенной кисСодержание БОв фосфорной кисКоэффициентразложения Пример Степеньочисткиот фтора, % Количестъем льприродногофосфата апатита, % лотекг/м ча та Я 2,0 лоте, подаваемойна обработкуприродного фосфата Температура обработки природного ФосФата фосфорнойкислотой,о во кислоты (в Р О ), подаваемой на 1.в.ч.СаО в природном фосфате, 1 вес.ч. снижается степень очистки от фтора (88%).Увеличение времени обработки(более 45 мин) ведет к значительному снижению съема осадка СаБО (до 1280 кг/м ч) так как при значительгном расположении апатита (природного фосфата) на этой стадии происходит увеличение перенасыщения фосфор О ной кислоты сульфатом кальция присмешении монокальциевой пульпы со смесью Фосфорной и серной кислот,1820 0,02 96 1730 0,04 92 1780 0,03 94 1340 0,07 86 790 О, 05 720 О, 05 810 0,03 450 О, Об123 7 б 31 11 рдолжвне таблицы 1Лрп- С )дерзамефФф Содержание фтора Врем.ч обра- ботки Еоэффи -цчентраэлоСтепень очистки емпераура обчботки ни уя(фР фосфор т осад" в очищен.нои кисот фтора Ж ирод го фо ной кислоте, поженцяапатита,ль и" лоте кг/и2 о та форной аль. сияг/м слотой Сродномсросфате,1 вес.ч,нго Фасфата кисл той 9 5 8 7 3,0 ъ 5 0 136 19,0 1280 0,05 3,0 2 5 85 40 1380 0,05 90 95 Составитель Г. ЦелищевТехред Л.Олейник 1(орректор Р,. Рокско едактор А.Длинич 255/ Тираж ч 50 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Подписно комитета ССи открытий аушская наб. 1 роизводствецно-пол гграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Пректная, 4данаемоина бра