Способ получения фосфорной кислоты

1 ЙЯУ оЗ е,дрвгО П И С А Н И Е ь)592746 Союз Советских Социалистических РесвуовикИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ась(23) Г 1 риорите всударстееииыи комите овета Министрсв СССР(088,8) Опубликовано 15,02.78. Бюллетень оо аелам изооретеии и открытий(72) Авторы изобретения Е, Позин, Р. Ю. Зи В. В. Горбунова, Н енинградский ордетехнологическии нюк, Б. Д. Гулле Г, Вашкевич и на Трудового Кра институт имени(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИ ФОРНОЙ КИСЛОТЫ Изобретение относится к способу получении экстракционной фосфорной кислоты, используемой, например при получении минеральных удобрений.Известен способ получения фосфорной кислоты путем разложения природного фосфатного сырья, содержащего соединения церия, оборотной фосфорной и серной кислотами с кристаллизацией полугидрата сульфата кальция, его отделением и промывкой от раствора фосфорной кислоты 11. Недостатком указанного способа является пониженная степень использования сырья 92 - 94%. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является полугидратно-дигидратный способ, заключающийся в разложении природного фосфатного сырья оборотной фосфорной и серной кислотами, отделении раствора фосфорной кислоты от полугидрата сульфата кальция с последующей перекристаллизацией его в дигидрат при 55 - 75 С в смеси фосфорной и серной кислот концентрации 0 - 257 О РеО, и 2 - 25 Н,БО 4 и отмывкой осадка дигидрата от фосфорной кислоты. Длительность стадии перекристаллизации по известному способу составляет 8 - 12 ч, что является недостатком способа. Это объясняется наличием примеси соединений церия в фосфатном сырье и приводит к соответствующему уменьшению интенсивности способа Г 2).Цель изобретения - интенсификация процесса перекристаллизации.Указанная цель достигается описываемым способом получения фосфорной кислоты, состоящим в разложении природного фосфатного сырья, содержащего соединения церия, оборотной фосфорной и серной кислотами, отделении полугидрата сульфата кальция от раствора фосфорной кислоты, перекристаллизации в присутствии окислителя, преимущественно перекиси водорода или перманганата калия, взятых в количестве 70 - 200 ОО от стехиометрии от содержания трехвалентного церия в полугидрате сульфата кальция и отмывке осадка.Отличительными признаками изобретения является введение на стадию перекристаллпзации окислителя и его количество, что позволяет сократить время перекристаллизации в 4 - б раз и приводит к интенсификации процесса перекристаллизации.П р и м е р 1. 100 вес, ч. апатитового концентрата, содержащего, мас, ": 39,4 РвОв, 1,0 С 1 еОз смешивают в течение 4 ч при 100 С с 211 вес. ч. основного фильтрата,концентрации 42 го, Р 205, 119,5 вес. ч. раствора смеси фосфорной и серной кислот, полученного при фильтрации суспензии дигидрата сульфатаРедактор Н. Потапова Корректор В. Гутман Заказ 973/27 Изд. Ме 1 Э 4 Тираж 671НПО Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб д. 4/5 Подписное Тип, Харьк. фил. пред, Г 1 атент кальция и содержащего 16,1% РвОв и 6,65% Н,504 и 89,5 вес. ч. раствора серной кислоты концентрации 92,5%. В этих условиях степень разложения апатита достигает 98%, а в газозую фазу выделяется 30 вес. ч. водяных паров.490 вес. ч. суспензии полугидрата сульфата кальция в растворе фосфорной кислоты концентрации 424 Ра 05 (Ж: Т =2,5: 1) подают на дисковый вакуум-фильтр и отделяют 303,5 вес, ч. жидкой фазы, часть которой - 211 вес. ч, возвращают на стадию экстракции, а 92,5 вес. ч. выводят в качестве продукционной кислоты. На стадию перекристаллизации в бак-гидратор наряду с 186,5 вес, ч. влажного осадка и 194.6 вес, ч. оборотного раствора подают 0,34 вес. ч, раствора перекиси водорода концентрации 30/о НО 2 (120/о от стехиометрии). Время перехода полугидрата сульфата кальция в дигидрат составляет 1,5 ч по сравнению с 8 - 12 ч в отсутствие окислителя. Осадок дигидрата сульфата кальция се 1 ывают 151,1 вес. ч, горячей воды и получают 194,6 вес. ч. растворакоторый направляют в бак-гидратор. Суммарная (с учетом доразложения при перекристаллизации) степень разложения апатита 99%, степень отмывки 99 ею, степень извлечения Р 05 в продукционную кислоту 98%,Пример 2. 100 вес. ч. алатитового концентрата, содержащего, мас. %, 39,4 Р,.О;, 1,0 Се 20 з смешивают в течение 4 ч при 100 С с 211,вес. ч. основного фильтрата концентрации 42% Р,О 4, 119,5 вес. ч, раствора смесч фосфорной и серной кислот, полученного при фильтрации суспензии дигидрата сульфата кальция и содержащего 16,1% РО 5 и 6,65 о Н,504 и 98,5 вес.ч, раствора серной кислоты, концентрации 92,5% . В этих условиях степень разложения апатита достигает 98%, а в газовую фазу выделяется 30 вес, ч. водяных паров.490 вес. ч. суспензии полугидрата сульфата кальция в растворе фосфорной кислоты концентрации 42/о Р 205 (Ж; Т = 2,5: 1) подают на дисковый вакуум-фильтр и отделяют 303,5 вес. ч. жидкой фазы, часть которой (211 вес. ч.) возвращают на стадию экстракции, а 92,5 вес. ч. в качестве продукционной 5 кислоты. На стадию перекристаллизации вбак-гидратор наряду с 196,5 вес. ч. влажного осадка и 194,9 вес. ч. оборотного раствора подают 0,22 вес. ч. перманганата калия (127 оо от стехиометрии). Время перехода полугид рата сульфата кальция в дигидрат составляет 1,6 ч по сравнению с 8 - 12 ч в отсутствие окислителя. Осадок дигидрата сульфата кальция отмывают 151,4 вес, ч. горячей воды и получают 194,9 вес. ч. раствора, который на правляют в бак-гидратор.Суммарная (с учетом доразложения приперекристаллизации) степень разложения апатита 99 й, степень отмывки 99%, степень извлечения Р 205 в продукционную кислоту 20 98 о/о Формула изобретения Способ получения фосфорной кислоты,включающий разложение природного фосфатного сырья, содержащего соединения церия,оборотной фосфорной и серной кислотами, отделение полугидрата сульфата кальция отраствора фосфорной кислоты, перекристалли 30 зацию полугидрата сульфата кальция в дигидрат, фильтрацию и отмывку осадка, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью интенсификации процесса перекристаллизации, перекристаллизацию ведут в присутствии окисли 35 теля, преимущественно, перекиси водородаили перманганата калия, взятых в количестве70 - 200/, от стехиометрии на содержаниетрехвалентного ерия в полугидрате сульфатакальция,40 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:,1, Копылев Б. А. Технология экстракционной фосфорной кислоты. 1972, с. 205 в 2. 45 2. Патент СССР М 389657, кл. С 01 В 25/22, 05.06.73.