Способ очистки экстракционной фосфорной кислоты от примесей металлов

ПИСАНИ аз Советск 1492481 циалистически Республик. Кл. 22) Заявлено 25 2 6,04.72 (21) 1768194 23-2 исоединением заявки Ъо дарствеииык комитет 23) Приоритет43) Опублпко45) Дата опуб овета Министров ССИфпо делам иэобретеиий и открытий 61,634.2088.8) апо 25.11.75. Б 1 оллстс 11 ь Лъ чикованпя описания 15.05.7(72) Авторы изобретен скорин, В. И, Никонов, В. А. Кузне и А, В, Ломоносов 1) Заявитель СОБ ОЧИСТКИ ЭКСТРАКЦИОННОЙ ФОСФОРКИСЛОТЫ ОТ ПРИМЕСЕЙ МЕТАЛЛОВ(54 е экстра месей ь кционнои аллов, на- органичесоляной ией.ителя псоны, эфпода. Стеодин жсбр азовааблица 1 кстракпня железа из фосфорнокнслых растворов 10 д.-ным раствором полиалкнлфосфорной кислоты в керосине, Отношение фаз равно 1:1. Концентрация в исходном растворе,г/лКонцентрациячеза в рафинатег,л извлеченияжелеза сфорной кислот чез 28 160,0 Изобретение относи ся к очистк ционной фосфорной кислоты от при таллов: железа и алюминия.Известен способ очистки экстра фосфорной кислоты от примесей мет пример железа, путем обработки ее ским растворителем в присутствии кислоты с последующей реэкстракцВ качестве органического раствор пользуют алифатические спирты, кет ры, содержащие 5 - 18 атомов углср пень очистки от железа 100%.Однако для осуществления экстра леза необходимо вводить комплексо тель - хлорид-ион, при этом очистки от 1 л 1 омпния пс происходит.Цель изобретения - повьпис 1 шс степени очистки и упрощение способа. Для этого в качестве органического растворителя предлагается применять полалкилфосфонптрильныс кислоты.Полна;килфосфонптр 11 ль 1 ь 1 с 1 спслоты могут быть использованы в смеси с трибутилфосфатом, нефтяным сульфокспдом. При этом рсэкстракцию ведут водпьв раствором бикарбоната щелочного металла или аммония.Способ позволяет повысить степень очистки фосфорной кисло гь 1 От железа прп экстра ив492481 3 Таблица 2 Экстракция железа из фосфорнокисльх растворов 10 ОО-нм раствором полиалкилфосфонитрильной кислоты с добавкой 5%.ного сольватируоьцего экстрагента в керосине. Отношение фаз равно 1:1. Е(оицеитрация экстрзгеитов в керосине Концентрация в исходном растворе,глжелеза 32 4,3 120 6,3 4,1 35 4,1 6,2 3,9 160 37 4,0 37 3,7 41 180 6,3 3,8 6,3 3,5 45 240 Концентрация железа по ступеням экстракции, г/лСтупень экстракции 24,85 25 17,3 30,4 58,5 10,3 83,5 4,1 30 0,1 99,5 цпи пз азотпокпслых 11 с",льфагпых сс;1, в 16 ра:1, а также :звгсь,0% люмии и псключпь прп:,1 С 1 Не омплесооо 1;зова геля.Полпялилфос 110;1 п 111;ьнь с полоты (ПАФ 11) получают взапмодсйстьием фосфонитрилхлорпдоиэ:асла -- 1:С 1 я со спиртами, например 2- л плесаОлом.ПАФ 1-1 - полпдснтатный экстрагспт, у оторого ионы хлора замещены па группы - -ОР - ОН, =О, Растворимость ПАсэ г, пслотах не более 10 зг/;1. Экстапи 1 железа и алюминич протекает ИО катиОНООбэСИох механизму. Сравнение данных, приведенных в табл. 1, с результатами, указанными в табл. 2, показывает, что добавление ТБФ к ПАФН увеличивает извлечение железа па -4 абс. /, или относительное извлечение повышается на 10% при добавке нефтяных сульфоксидов - соответственно на 7 - :9% и 25%. Ероме того, добавки сольватирующих экстрагептов ускоряют разделение фаз.Для повышения эффективности экстракцип железа увеличиваот концентрацию экстрагента - ПАФН до 30% и ведут экстракцию перекрестным потоком из экстракционной фосфорной кислоты, полученной при сернокпслотном разложении фосфорита состава (%): пяти- окись фосфора 17,2; окись железа 5,4. Экстракционная фосфорная кислота содержит (в г/л); фосфорной кислоты 140, серной кислоты 20, железа (111) 24,85, алюминия 10,5. Экстракцию ведут при равном соотношении объемов фаз, Данные приведены в табл. 3.За 4 стадии экстракции псрскрестным током или 5 стадий экстракции противотоком в органическую фазу переходит более 99% железа. Одновременно в органическую фазу извлекают около 40% алюминия, в рафинате его остается 6,2 г/л.Таким образом, если соотношение окислов железа и фосфора в исходном растворе до экстракции равно : 3, то в очищенной предлагаемым способом экстрациопной фосфорной кислоте это соотношение составляет Установлено, что добавление к полиалплфосфонитрпльньп кислотам сольватпрующпх эстраГснтов: 1 ейтяльных фосфороргапичссих экстрагептов - грибутплфосфгта (ТБФ) 5 и органических сульфоксидов улучшает эстракциоИое извлечение железа из фосфорнокпслых раствороь. Влияние добавок 5%-ного ТБФ, как представитсля класса нейтральных фосфорорганических соединений, и 5%-ного 10 нефтяного сульфоксида (НСО), как представителя класса органических сульфоксидов, показано в табл, 2. Таблица 3 15 Очистка экстракционной фосфорной кислоты от железа 30%-ным раствором ПАФН в керосине. Отношение фаз О;В=1:1, 1; 800. Аммонизация очищенной фосфорной35 кислоты аммиаком позволяет получить продукт, содержащий 48,5% РОз и менее 0,1%железа,Из органической фазы железо плохо реэкстрагируется растворами азотной, серной или40 фосфорной кисчотьРеэкстракция растворамиа:чМинка или сОды приводит к выпаданию пастадии реэкстракции гидроокиси железа, приводящей к эмульгированию.С целью эффективной реэкстракции железа,45 экстракт обрабатывают раствором карбоната492481 Формула изобретения Составитель Т. АртемьеваРедактор Е. Гончар Техред О. Москвитина Корректор И. Позняковская Заказ 910/2 Изд 1 Чо 311 Тираж 593 Подписное НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр, Сапунова, 2 бикарбоната аммония. При такой обработке железо переходит в реэкстракт в коллоидальнорастворимой форме, в которой оно устойчиво в течение 15 - 18 ч. На стадии реэкстракции растворами бикарбоната аммония не образуется осадков и обеспечивается хорошее разделение фаз.П р и м е р 1. 30/о-ный раствор ПЛФН в керосине с 7,5 г/л железа обрабатывают равным объемом раствора, содержавшим 5/о карбоната аммония или натрия и 15% бикарбоната аммония. В органической фазе после реэкстракции остается 0,5 г/л железа, степень его реэкстракции 93/о. При двухстадийной реэкстракции при 0: В, равном 2: 1, в органической фазе остается 0,2 г/л, степень реэкстракции железа более 97%. Такое остаточное содержание железа в органической фазе ие влияет на полноту извлечения железа из фосфорной кислоты при повторном использовании экстрагента.П р и м е р 2. Реэкстракт, содержащий 7 - 15 г/л железа, подвергают нагреванию для регенерации карбоната аммония. железо полностью остается в кубовом остатке, а регенерированный раствор карбоната аммония, полученный улавливанием из паровой фазы аммиака и углекислого газа в скрубосре, орошаемом водой, вновь используют для реэкстракции железа.Для улучшения процесса экстракции, в част ности для улучшения разделения фаз, в органическую фазу к полиалкилфосфонитрильиым кислотам можно добавлять трибутилфосфат, нефтяные сульфоксиды и другие экстр- агенты.10 1. Способ очистки экстракционной фосфорной кислоты от примесей металлов путем их 15 экстракции органическим растворителем, с последующей реэкстракцией, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения степени очистки и упрощения способа, в качестве органического растворителя применяют полиалкилфосфо нитрильиые кислоты.2. Способ по п. 1, отличающийся тем,что полиалкилфосфонитрильные кислоты берут в смеси с трибутилфосфатом, нефтяным сульфоксидом.25 3. Способ по п, 1, отличающийся тем,что реэкстракцию ведут водным раствором бикарбоната щелочного металла или аммония.