NL8004840A - METHOD FOR THE THERMAL TREATMENT OF PHOSPHATES - Google Patents
METHOD FOR THE THERMAL TREATMENT OF PHOSPHATES Download PDFInfo
- Publication number
- NL8004840A NL8004840A NL8004840A NL8004840A NL8004840A NL 8004840 A NL8004840 A NL 8004840A NL 8004840 A NL8004840 A NL 8004840A NL 8004840 A NL8004840 A NL 8004840A NL 8004840 A NL8004840 A NL 8004840A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- ore
- acid
- heated
- process according
- phosphoric acid
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B60/00—Obtaining metals of atomic number 87 or higher, i.e. radioactive metals
- C22B60/02—Obtaining thorium, uranium, or other actinides
- C22B60/0204—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium
- C22B60/0217—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes
- C22B60/0252—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes treatment or purification of solutions or of liquors or of slurries
- C22B60/026—Obtaining thorium, uranium, or other actinides obtaining uranium by wet processes treatment or purification of solutions or of liquors or of slurries liquid-liquid extraction with or without dissolution in organic solvents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
- A23K—FODDER
- A23K20/00—Accessory food factors for animal feeding-stuffs
- A23K20/20—Inorganic substances, e.g. oligoelements
- A23K20/26—Compounds containing phosphorus
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/01—Treating phosphate ores or other raw phosphate materials to obtain phosphorus or phosphorus compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
- C01B25/18—Phosphoric acid
- C01B25/22—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process
- C01B25/2208—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process with an acid or a mixture of acids other than sulfuric acid
- C01B25/2212—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process with an acid or a mixture of acids other than sulfuric acid with hydrochloric acid or hydrogen chloride in aqueous medium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
- C01B25/18—Phosphoric acid
- C01B25/22—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process
- C01B25/2208—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process with an acid or a mixture of acids other than sulfuric acid
- C01B25/2216—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process with an acid or a mixture of acids other than sulfuric acid with nitric acid or nitrous vapours in aqueous medium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
- C01B25/18—Phosphoric acid
- C01B25/22—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process
- C01B25/222—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process with sulfuric acid, a mixture of acids mainly consisting of sulfuric acid or a mixture of compounds forming it in situ, e.g. a mixture of sulfur dioxide, water and oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
- C01B25/18—Phosphoric acid
- C01B25/22—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process
- C01B25/222—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process with sulfuric acid, a mixture of acids mainly consisting of sulfuric acid or a mixture of compounds forming it in situ, e.g. a mixture of sulfur dioxide, water and oxygen
- C01B25/223—Preparation by reacting phosphate-containing material with an acid, e.g. wet process with sulfuric acid, a mixture of acids mainly consisting of sulfuric acid or a mixture of compounds forming it in situ, e.g. a mixture of sulfur dioxide, water and oxygen only one form of calcium sulfate being formed
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
- C01B25/46—Preparation involving solvent-solvent extraction
- C01B25/461—Preparation involving solvent-solvent extraction the phosphoric acid present in the medium obtained after reaction being first extracted from the liquid phase formed or separated then re-extracted as free acid by using water or as a phosphate by using a basic compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
- C01B25/46—Preparation involving solvent-solvent extraction
- C01B25/461—Preparation involving solvent-solvent extraction the phosphoric acid present in the medium obtained after reaction being first extracted from the liquid phase formed or separated then re-extracted as free acid by using water or as a phosphate by using a basic compound
- C01B25/462—Preparation involving solvent-solvent extraction the phosphoric acid present in the medium obtained after reaction being first extracted from the liquid phase formed or separated then re-extracted as free acid by using water or as a phosphate by using a basic compound the extracting agent being alcohol or a mixture of alcohols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05B—PHOSPHATIC FERTILISERS
- C05B11/00—Fertilisers produced by wet-treating or leaching raw materials either with acids in such amounts and concentrations as to yield solutions followed by neutralisation, or with alkaline lyes
- C05B11/04—Fertilisers produced by wet-treating or leaching raw materials either with acids in such amounts and concentrations as to yield solutions followed by neutralisation, or with alkaline lyes using mineral acid
- C05B11/08—Fertilisers produced by wet-treating or leaching raw materials either with acids in such amounts and concentrations as to yield solutions followed by neutralisation, or with alkaline lyes using mineral acid using sulfuric acid
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Animal Husbandry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
ff
** J** J
44
Werkwijze voor de thermische behandeling van fosfaaterts.Process for the thermal treatment of phosphate rock.
De uitvinding heeft betrekking op een thermisch behandelingsproces en in het bijzonder op een thermische behandeling van fosfaaterts.The invention relates to a thermal treatment process and in particular to a thermal treatment of phosphate rock.
Calciumfosfaaterts bevat vele verontreini-5 gingen, waaronder organische verbindingen, bijvoorbeeld humuszuur ("humic acid"). De organische verontreinigingen kunnen een ernstige schuiming veroorzaken wanneer het erts wordt behandeld met zuur voor de vorming van calciumsulfaat en natproces-fosforzuur en kunnen eveneens aanleiding geven tot gekleurde stroomafwaartse pro-10 dukten, bijvoorbeeld fosforzuur en alkalimetaalfosfaatzouten. Het is bekend de organische materialen te verwijderen door een behandeling met actieve koolstof of door toepassing van oxyderende zouten op het fosforzuur of zouten daarvan of door gloeien van het erts. Bij de gloeiing wordt het erts gewoonlijk gebrand teneinde 15 de organische materialen om te zetten in kooldioxyde onder achterlating van een gegloeide erts, die nagenoeg vrij is van organische koolstof en geschikt is voor de omzetting in stroomafwaartse pro-dukten; temperaturen van 750°C of hoger zijn bruikbaar voor deze gloeiing. De schuiming kan worden geëlimineerd door langdurige 20 verhitting op temperaturen boven 650°C zonder dat een volledige oxydatie van de organische verbindingen noodzakelijk is (zie Chem.Eng.Progress Vol. 58, 1962, pag. 91-93).Calcium phosphate rock contains many contaminants, including organic compounds, for example humic acid. The organic impurities can cause severe foaming when the ore is treated with acid to form calcium sulfate and wet-process phosphoric acid and can also give rise to colored downstream products, for example, phosphoric acid and alkali metal phosphate salts. It is known to remove the organic materials by treatment with activated carbon or by applying oxidizing salts to the phosphoric acid or salts thereof or by calcining the ore. In the calcination, the ore is usually burned to convert the organic materials to carbon dioxide leaving a calcined ore which is substantially free of organic carbon and suitable for conversion to downstream products; temperatures of 750 ° C or higher are useful for this annealing. The foaming can be eliminated by prolonged heating at temperatures above 650 ° C without the need for complete oxidation of the organic compounds (see Chem.Eng. Progress Vol. 58, 1962, pp. 91-93).
Gevonden werd nu dat door een thermische behandeling van de erts bij lagere temperaturen dan die welke hier-25 boven zijn vermeld de organische verbindingen tenminste gedeeltelijk en gewoonlijk nagenoeg volledig kunnen worden omgezet in onoplosbare deeltjesvormige koolstof, die kan worden afgefiltreerd met het cabiumsulfaat bij de daarna volgende aanzuring voor de 8004840 ( » 2 vorming van natproces-fosforzuur.It has now been found that by thermal treatment of the ore at temperatures lower than those mentioned above, the organic compounds can be converted at least partially and usually almost completely into insoluble particulate carbon, which can be filtered off with the cabium sulfate at the subsequent next acidification for the 8004840 (»2 formation of wet-process phosphoric acid.
De uitvinding voorziet in een werkwijze voor de behandeling van fosfaaterts, waarbij fosfaaterts, bevattende organische verbindingen, wordt verhit op 380-600°C, teneinde 5 tenminste een gedeelte van de organische verbindingen om te zetten in koolstof onder vorming van een verhitte erts, bevattende koolstofdeeltjes. Bij voorkeur wordt de verhitte erts, bevattende de koolstofdeeltjes, in reactie gebracht met een mengsel van zwavelzuur en fosforzuur onder vorming van een vaste fractie, bevat-10 tende calciumsulfaat en koolstofdeeltjes en natproces-fosforzuur, en wordt het zuur afgescheiden uit deze vaste fractie. De fosfaaterts wordt verhit op een temperatuur, die voldoende is om tenminste een gedeelte van de genoemde verontreinigingen en bij voorkeur nagenoeg al deze verontreinigingen om te zetten in deel-15 tjesvormige koolstof, maar die onvoldoende is om een verbranding te bewerkstelligen van alle koolstof tot een oxyde van koolstof, zodat de behandelde erts koolstofdeeltjes bevat. Wanneer de behandelde erts in reactie wordt gebracht met het zuur wordt een mengsel gevormd, dat fosforzuur, zwavelzuur, calciumsulfaat, ge-20 woonlijk als gips, koolstofdeeltjes en gewoonlijk een kleine hoeveelheid onaangetaste erts bevat; het mengsel kan worden afgefiltreerd onder achterlating van een natproces-zuur, dat vrij is van koolstofdeeltjes en dat een aanzienlijk verminderde kleur bezit, bijvoorbeeld geel in plaats van de diepbruine kleur van 25 zuur uit sommige onbehandelde ertsen.The invention provides a process for the treatment of phosphate rock in which phosphate rock containing organic compounds is heated at 380-600 ° C in order to convert at least a portion of the organic compounds into carbon to form a heated ore containing carbon particles. Preferably, the heated ore containing the carbon particles is reacted with a mixture of sulfuric acid and phosphoric acid to form a solid fraction, containing calcium sulfate and carbon particles, and wet-process phosphoric acid, and the acid is separated from this solid fraction. The phosphate rock is heated to a temperature sufficient to convert at least a portion of said impurities and preferably substantially all of these impurities into particulate carbon, but which is insufficient to effect combustion of all the carbon to a oxide of carbon, so that the treated ore contains carbon particles. When the treated ore is reacted with the acid, a mixture is formed containing phosphoric acid, sulfuric acid, calcium sulfate, usually as gypsum, carbon particles and usually a small amount of unaffected ore; the mixture can be filtered to leave a wet-process acid, which is free from carbon particles and which has a considerably reduced color, for example, yellow instead of the deep brown color of acid from some untreated ores.
De verbinding van de fosfaaterts volgens de werkwijze van de uitvinding kan het mogelijk maken dat de reactie met het zuur meer bevredigend verloopt met minder of geen schui-ming dan indien onbehandelde erts aan de aantasting wordt bloot-30 gesteld, zodat de aanzuring op voordelige wijze wordt uitgevoerd in nagenoeg volledige afwezigheid van enig antischuimmiddel. De reactie met erts kan eveneens worden uitgevoerd met een grotere filtratiesnelheid en aantastingssnelheid van de erts dan wanneer erts, gegloeid bij 950°C, wordt aangetast. Verder vermindert of 35 elimineert de verhitting bij de werkwijze volgens de uitvinding de noodzaak van de toepassing van actieve koolstof of oxydatiemidde- 8004840 * £ 3 len op het zuur of zouten daarvan ter vermindering van de kleur daarvan. De verhitting op lagere temperatuur betekent eveneens een aanzienlijk economisch voordeel.The connection of the phosphate rock according to the process of the invention can allow the reaction with the acid to proceed more satisfactorily with less or no foaming than if untreated ore is exposed to the attack, so that the acidification is advantageous is performed in substantially complete absence of any anti-foaming agent. The reaction with ore can also be carried out at a higher filtration rate and ore attack rate than when ore calcined at 950 ° C is attacked. Furthermore, heating in the process of the invention reduces or eliminates the need for the use of activated carbon or oxidizing agents on the acid or its salts to reduce its color. Heating at a lower temperature also represents a significant economic advantage.
De erts wordt verhit op een temperatuur van 5 ten hoogste 600°C, dat wil zeggen 380-600°C, zoals 450-600°C en speciaal 510-590°C, of 450-550°C, bijvoorbeeld 460-540°C; temperaturen van 380-500°C, bijvoorbeeld 380-480°C en speciaal 380-440°C of 420-480°C kunnen worden toegepast, maar de snelheid van de omzetting van de organische materialen in koolstof is 10 trager dan bij hogere temperaturen. De erts wordt gewoonlijk op de aangegeven temperatuur verhit gedurende 0,01-10 uren, bijvoorbeeld 0,1-10 uren en bij voorkeur minder dan 2 uren, bijvoorbeeld 0,6-2 uren, voor discontinue processen of gedurende 1 minuut tot 1 uur, bijvoorbeeld 2-40 minuten, voor continue processen, waar-15 bij de toegepaste verhittingsduur omgekeerd evenredig is met de gebruikte temperatuur. De tijd en de temperatuur worden zodanig gekozen, dat bij voorkeur tenminste 30 % van de organische verbindingen worden omgezet in koolstof en in het bijzonder tenminste 80 % van de organische materialen worden omgezet. Bijzonder bruik-20 bare combinaties zijn 40 minuten tot 2 uren bij 450-550°C voor Florida- of Zin of Oron-erts voor discontinue processen of 15 minuten tot 2 uren, bijvoorbeeld tot 1 uur, bij 450-550°C voor continue processen, terwijl voor Marokkaanse (bijvoorbeeld Khourigba of witte Youssoufia) ertsen 30 minuten tot 2 uren bij 25 380-440°C voor discontinue processen of 15 minuten tot 2 uren, bijvoorbeeld 15 minuten tot 1 uur, bij 380-440°C voor continue processen de voorkeur genieten. 380-440°C is eveneens voordelig voor ertsen uit Syrië, Senegal, Algerije en Jordanië, terwijl 560-590°C bruikbaar is voor zwarte Youssoufia-erts.The ore is heated at a temperature of 5 at most 600 ° C, i.e. 380-600 ° C, such as 450-600 ° C and especially 510-590 ° C, or 450-550 ° C, e.g. 460-540 ° C; temperatures of 380-500 ° C, for example 380-480 ° C and especially 380-440 ° C or 420-480 ° C can be used, but the rate of conversion of the organic materials to carbon is slower than at higher temperatures . The ore is usually heated at the indicated temperature for 0.01-10 hours, for example 0.1-10 hours, and preferably less than 2 hours, for example 0.6-2 hours, for discontinuous processes or for 1 minute to 1 hour , for example, 2-40 minutes, for continuous processes, where the heating time used is inversely proportional to the temperature used. The time and temperature are chosen such that preferably at least 30% of the organic compounds are converted to carbon and in particular at least 80% of the organic materials are converted. Particularly useful combinations are 40 minutes to 2 hours at 450-550 ° C for Florida or Zin or Oron ore for discontinuous processes or 15 minutes to 2 hours, for example up to 1 hour, at 450-550 ° C for continuous processes, while for Moroccan (for example, Khourigba or white Youssoufia) ores, 30 minutes to 2 hours at 380-440 ° C for discontinuous processes or 15 minutes to 2 hours, for example 15 minutes to 1 hour, at 380-440 ° C for continuous processes are preferred. 380-440 ° C is also advantageous for ores from Syria, Senegal, Algeria and Jordan, while 560-590 ° C is useful for black Youssoufia ore.
30 Bij voorkeur is, wanneer de erts wordt verhit in het traject van 460-450°C, de erts niets van Egyptische oorsprong indien de verhitting wordt uitgevoerd bij 490-510°C of van Russische oorsprong indien de verhitting wordt uitgevoerd bij 490-540°C en niet afkomstig uit Florida indien de verhitting wordt 35 uitgevoerd bij 490-510°C, tenzij de warmtebehandeling continu in plaats van discontinu wordt uitgevoerd. Wanneer de erts wordt 8004840 J * 4 verhit op 510-590°C is deze bij voorkeur niet afkomstig uit Utah of Marokko indien de verhitting wordt uitgevoerd bij 540-560°C of afkomstig uit Rusland indien de verhitting wordt uitgevoerd bij 510-540°C en wanneer de verhitting geschiedt 5 bij 440-460°C is de erts bij voorkeur niet afkomstig uit Utah of Marokko. In het geval van ertsen, afkomstig uit Egypte, Rusland, Florida, Utah en Marokko, kunnen de bovengenoemde temperaturen worden toegepast bij continu uitgevoerde processen. Een mengsel van ertsen kan worden gebruikt.Preferably, when the ore is heated in the range of 460-450 ° C, the ore is nothing of Egyptian origin if the heating is carried out at 490-510 ° C or of Russian origin if the heating is carried out at 490-540 ° C and not from Florida if the heating is carried out at 490-510 ° C, unless the heat treatment is carried out continuously rather than discontinuously. When the ore is heated 8004840 J * 4 at 510-590 ° C, it is preferably not from Utah or Morocco if the heating is conducted at 540-560 ° C or from Russia if the heating is conducted at 510-540 ° C and when the heating takes place at 440-460 ° C, the ore is preferably not from Utah or Morocco. In the case of ores from Egypt, Russia, Florida, Utah and Morocco, the above temperatures can be used in continuously running processes. A mixture of ores can be used.
10 Hoewel de gebruikelijke gloeiing op 650°C10 Although the usual annealing at 650 ° C
of hoger een aanzienlijke hoeveelheid fluorwaterstof geeft in het bij de verhitting verkregen gasvormige effluent geeft de verhitting bij de lagere temperatuur volgens de uitvinding veel minder fluoride en dikwijls in het geheel geen fluoride in 15 het effluent, waardoor de zuivering van dit effluent wordt v er g emakke1ij kt.or higher gives a significant amount of hydrogen fluoride in the gaseous effluent obtained upon heating, the heating at the lower temperature according to the invention gives much less fluoride and often no fluoride at all in the effluent, whereby the purification of this effluent is increased. emakke1ij kt.
De verhittingsbehandeling kan worden uitgevoerd onder nagenoeg anaerobe omstandigheden met nagenoeg geen vrije zuurstof (of ander middel dat de organische verontreini-20 ging kan oxyderen); aldus kan de erts uitwendig worden verhit in afwezigheid van lucht, bijvoorbeeld in een oven onder uitsluiting van lucht. De erts wordt echter met voordeel verhit in afwezigheid van oxydatiemiddelen (afgezien van zuurstof), die de organische verontreinigingen kunnen oxyderen; zo kan de 25 erts worden verhit in aanwezigheid van lucht, zoals in een oven, of worden verhit, bijvoorbeeld door een oxyderende vlam in een oven, tot de vereiste temperatuur. De verhitting kan worden uitgevoerd met een te kort aan zuurstof met betrekking tot de hoeveelheid die nodig is om de organische verontrei-30 nigingen om te zetten in koolstof, maar bij voorkeur wordt tenminste de vereiste hoeveelheid en in het bijzonder een overmaat gebruikt.The heating treatment can be carried out under substantially anaerobic conditions with virtually no free oxygen (or other agent capable of oxidizing the organic contaminant); thus, the ore can be externally heated in the absence of air, for example, in an oven with exclusion of air. However, the ore is advantageously heated in the absence of oxidizing agents (other than oxygen), which can oxidize the organic impurities; for example, the ore can be heated in the presence of air, such as in an oven, or heated, for example, by an oxidizing flame in an oven, to the required temperature. The heating can be carried out with too short of oxygen with respect to the amount required to convert the organic contaminants to carbon, but preferably at least the required amount and in particular an excess is used.
8004840 5 i t8004840 5 i t
De omstandigheden zijn gewoonlijk voldoende ter verkrijging van een verhitte erts, bevattende koolstofdeeltjes en nagenoeg geen in zuur oplosbare organische materialen (zoals hieronder gedefinieerd) en dikwijls nagenoeg geen andere organische verbindingen.The conditions are usually sufficient to provide a heated ore containing carbon particles and substantially no acid-soluble organic materials (as defined below) and often virtually no other organic compounds.
5 De verhittingsbehandeling geschiedt bij voorkeur continu, zodat de erts continu wordt geleid door tenminste ëën verhitte zone bij 380-600°C teneinde tenminste een gedeelte van de organische verbindingen om te zetten in koolstof, en een verhitte erts, bevattende koolstofdeeltjes, wordt afgevoerd en laat men 10 gewoonlijk afkoelen.The heating treatment is preferably carried out continuously, so that the ore is continuously passed through at least one heated zone at 380-600 ° C in order to convert at least a part of the organic compounds into carbon, and a heated ore containing carbon particles is discharged and it is usually allowed to cool.
De verhitting wordt gewoonlijk uitgevoerd bij 380-600°C zonder daarnavolgende verhoging van de temperatuur boven 600°C; de temperatuur van de erts wordt vervolgens verminderd.The heating is usually carried out at 380-600 ° C without subsequently raising the temperature above 600 ° C; the temperature of the ore is then reduced.
Bij voorkeur wordt een roterende oven gebruikt met een gelijk- of J5 tegenstroom van erts en hete gassen, bijvoorbeeld de hete verbran-dingsprodukten van een vlam, of de erts kan worden gemengd met brandstof en de brandstof kan worden verbrand en de erts tegelijkertijd worden verhit gedurende de doorgang van erts en brandstof door een gloeiingsapparaat. Anderzijds kan een gefluïdiseerd bed van 20 erts en hete gassen worden gebruikt of kan de erts in een laag continu worden geleid onder een vlam of door een uitwendig verhitte zone. Ringovens of tunnelovens kunnen eveneens worden toegepast. Hoewel de verhittingsbehandeling kan worden uitgevoerd op een uit grote deeltjes bestaande deeltjesvormige erts zijn de ertsdeeltjes 25 bij voorkeur kleiner dan 5 mm en bij voorkeur worden deze eerst gemalen, bijvoorbeeld tot een afmeting van 0,01-1 mm met tenminste 50 % van 0,01-0,5 mm en bij voorkeur met minder dan 30 % van minder dan 0,1 mm.Preferably, a rotary furnace is used with a direct or J5 counterflow of ore and hot gases, for example the hot combustion products of a flame, or the ore can be mixed with fuel and the fuel can be burned and the ore heated at the same time during the passage of ore and fuel through an incandescent device. On the other hand, a fluidized bed of 20 ore and hot gases can be used or the ore can be continuously layered under a flame or through an externally heated zone. Ring ovens or tunnel ovens can also be used. Although the heating treatment can be carried out on a large particle particulate ore, the ore particles are preferably less than 5 mm and preferably are ground first, for example to a size of 0.01-1 mm with at least 50% of 0. 01-0.5 mm and preferably by less than 30% of less than 0.1 mm.
De erts kan 0,05-6 gew.%, bijvoorbeeld 0,05-1,0 30 gew.% of 0,5-6,0 gew.% of 1,0-6 gew.% organisch materiaal (uitgedrukt als gewichtspercentage organische koolstof) zowel als gebruikelijke erts-verontreinigingen bevatten. De erts kan aldus bevatten 15-45 gew.% bijvoorbeeld 25-40 gew.% ?2^5* ^5-35 gew.% of 30-40 gew.% of in het bijzonder 30-35 gew.% ^5-55 35 gew,%, bijvoorbeeld 45-55 of 50-55 gew.% Ca, uitgedrukt als CaO, 0,01-8 gew.%, bijvoorbeeld 0,05-0,5 gew.% of 0,5-5 gew.% S^O^ met 8004840 6 een totaal ijzer- en aluminiumgehalte van bijvoorbeeld minder dan 10 gew.%, bijvoorbeeld minder dan 4 gew.% (uitgedrukt als Fe20g en A^O^) en 1,0-7 gew.%, bijvoorbeeld 1-3,5 gew.% of 3,5-7 gew.% carbonaat (uitgedrukt als C^). De uitvinding is in het 5 bijzonder geschikt voor de behandeling van apatiet-fosfaatertsen, bijvoorbeeld die welke bij de digerering met 27 %’s chloorwater-stofzuur bruine vloeistoffen vormen; voorbeelden van dergelijke ertsen zijn die uit Zin in Israel en Florida. Andere ertsen echter, bijvoorbeeld die uit de Westelijke Staten van Amerika, 10 bijvoorbeeld Idaho, of elders, zoals North Carolina, Tennessee, Tunesië, Jordanië, Marokko (bijvoorbeeld Youssoufia), Algerije, Senegal, Kola, Nauru of Oceanië, kunnen eveneens worden behandeld. De fosfaaterts bevat bij voorkeur 0,05-0,4 gew.% organische materialen of een gewichtsverhouding van organische materialen 15 tot van : 1; ertsen met een laag gehalte aan orga nisch materiaal zijn bijvoorbeeld die uit Zin (Israel), Khouribga (Marokko), El Massa (Jordanië), Algerije, Tunesië, Senegal of Oron (Israel).The ore may be 0.05-6 wt%, e.g. 0.05-1.0 30 wt% or 0.5-6.0 wt% or 1.0-6 wt% organic material (expressed as weight percent organic carbon) as well as conventional ore impurities. The ore may thus contain 15-45 wt%, for example 25-40 wt%, 2 ^ 5 * ^ 5-35 wt%, or 30-40 wt% or especially 30-35 wt% ^ 5- 55 35 wt%, for example 45-55 or 50-55 wt% Ca, expressed as CaO, 0.01-8 wt%, for example 0.05-0.5 wt% or 0.5-5 wt .% S ^ O ^ with 8004840 6 a total iron and aluminum content of, for example, less than 10 wt.%, For example, less than 4 wt.% (Expressed as Fe20g and A ^ O ^) and 1.0-7 wt.% , for example, 1-3.5 wt% or 3.5-7 wt% carbonate (expressed as C 4). The invention is particularly suitable for the treatment of apatite phosphate ores, for example those which form brown liquids when digested with 27% hydrochloric acid; examples of such ores are those from Zin in Israel and Florida. However, other ores, for example those from the Western States of America, eg Idaho, or elsewhere such as North Carolina, Tennessee, Tunisia, Jordan, Morocco (eg Youssoufia), Algeria, Senegal, Kola, Nauru or Oceania can also be treated . The phosphate rock preferably contains 0.05-0.4 wt% organic materials or a weight ratio of organic materials 15 to: 1; ores with a low organic material content include those from Zin (Israel), Khouribga (Morocco), El Massa (Jordan), Algeria, Tunisia, Senegal or Oron (Israel).
De werkwijze volgens de uitvinding is in het 20 bijzonder geschikt voor de behandeling van ertsen, die in zuur oplosbare organische materialen (zoals hieronder gedefinieerd) bevatten. De uitdrukking "in zuur oplosbare organische materialen" als gebruikt in deze beschrijving heeft betrekking op in fosfaaterts aanwezige organische verbindingen, die een zodanig karakter 25 bezitten en in een zodanige hoeveelheid aanwezig zijn, dat bij de digerering van de erts met een mengsel van 56 % zwavelzuur en 20 % thermisch fosforzuur (welk mengsel voldoende zwavelzuur bevat om het calciumoxyde-gehalte van de erts om te zetten in calciumsulfaat) een suspensie in een vloeistof, bevattende 25-30 % 1^5* 30 wordt gevormd, die tenminste 600 dpm (bijvoorbeeld 600-60.000 dpm) opgeloste organische materialen (uitgedrukt als totale koolstof) bevat, dat wil zeggen een gewichtsverhouding van opgeloste organische materialen (uitgedrukt als totale koolstof) tot in de vloeistof van tenminste 0,002:J, bijvoorbeeld 0,002-0,2:1; 35 anderzijds is het gehalte in de vloeistof aan opgeloste organische materialen, uitgedrukt als oxydeerbare koolstof, tenminste 8004840 * 1 7 100 dpm, bijvoorbeeld 100-10,000 dpm, dat wil zeggen een gewichtsverhouding van organische materialen tot van 0*0003:1, bijvoorbeeld 0,0003-0,03:3, Het zijn deze ertsen, die zuren geven, die de hogere hoeveelheden opgeloste organische materialen bevat-5 ten, die op de meest nuttige wijze kunnen worden verbeterd door toepassing van de verhittingsbehandeling volgens de uitvinding ter verkrijging van behandelde ertsen, waaruit zuur, bevattende kleinere hoeveelheden organische materialen (bijvoorbeeld 500 dpm of minder totale koolstof of 50 dpm of minder oxydeerbare koolstof), J0 kunnen worden bereid.The process of the invention is particularly suitable for the treatment of ores containing acid-soluble organic materials (as defined below). The term "acid-soluble organic materials" as used in this specification refers to organic compounds present in phosphate rock which have such character and are present in an amount that when digested the ore with a 56% mixture sulfuric acid and 20% thermal phosphoric acid (which mixture contains sufficient sulfuric acid to convert the calcium oxide content of the ore into calcium sulfate) a suspension in a liquid containing 25-30% 1 ^ 5 * 30 is formed, which is at least 600 ppm ( e.g. 600-60,000 ppm) of dissolved organic materials (expressed as total carbon), i.e. a weight ratio of dissolved organic materials (expressed as total carbon) to in the liquid of at least 0.002: J, e.g. 0.002-0.2: 1 ; On the other hand, the content of dissolved organic materials in the liquid, expressed as oxidisable carbon, is at least 8004840 * 1 7 100 ppm, for example 100-10,000 ppm, ie a weight ratio of organic materials to from 0 * 0003: 1, for example 0 .0003-0.03: 3 It is these ores, which provide acids, containing the higher amounts of dissolved organic materials, which can be most usefully improved by using the heating treatment of the invention to obtain treated ores from which acid containing smaller amounts of organic materials (e.g., 500 ppm or less total carbon or 50 ppm or less oxidizable carbon) can be prepared.
Tot de ertsen, die behandeld kunnen worden volgens de werkwijze van de uitvinding, behoren die waarbij de artsen zelf een laag gehalte aan organische materialen, bijvoorbeeld 0,05-0,4 % (totale koolstof), bevatten, maar deze organische mate-15 rialen zijn in zuur oplosbaar, zoals hierboven gedefinieerd. Dergelijke ertsen worden bijvoorbeeld verkregen uit Zin in Israel, Algerije, Tunesië, Jordanië en Senegal. Volgens een ander aspect van de uitvinding wordt dus voorzien in een werkwijze voor de verhittingsbehandeling van fosfaaterts, waarbij een fosfaaterts, be-20 vattende in totaal 0,05-0,4 % organische verbindingen (uitgedrukt als koolstof) en in zuur oplosbare organische materialen, wordt blootgesteld aan een verhittingsbehandeling bij 380-600°C teneinde tenminste een gedeelte van de organische verbindingen om te zetten in koolstof onder vorming van een verhitte erts, die koolstofdeel-25 tjes bevat. Bij voorkeur bevat de erts 30-40 % 1^5 en ^5-55 % CaO.Ores that can be treated by the method of the invention include those in which the physicians themselves contain a low content of organic materials, for example 0.05-0.4% (total carbon), but these organic levels rials are acid soluble as defined above. Such ores are obtained, for example, from Zin in Israel, Algeria, Tunisia, Jordan and Senegal. Thus, according to another aspect of the invention, there is provided a process for the heat treatment of phosphate ore, wherein a phosphate ore containing a total of 0.05-0.4% organic compounds (expressed as carbon) and acid-soluble organic materials , is subjected to a heat treatment at 380-600 ° C to convert at least a portion of the organic compounds to carbon to form a heated ore containing carbon particles. Preferably, the ore contains 30-40% 1 ^ 5 and ^ 5-55% CaO.
Verder werd gevonden dat wanneer fosfaatertsen worden blootgesteld aan een verhittingsbehandeling bij 650°C een behandelde erts wordt verkregen, die bij aanzuring met een anorganisch zuur zwavelwaterstof geeft in verschillende hoeveelheden 30 in afhankelijkheid van de erts en dat wanneer de erts wordt onderworpen aan een verhittingsbehandeling volgens de werkwijze van de uitvinding bij een lagere temperatuur, bijvoorbeeld 380-600°C, de hoeveelheid van het agressieve en giftige zwavelwaterstof, gevormd bij de aanzuring, kan worden verminderd, hetgeen eveneens geldt 35 voor het ijzergehalte van het zuurprodukt. Gemeend wordt dat dit hogetemperatuureffect wordt veroorzaakt door de omzetting bij de 8004840 8 hogere temperaturen van in zuur onoplosbaar ijzersulfide, aanwezig in de erts, in in zuur oplosbaar ijzersulfide, dat bij de aanzu-ring zwavelwaterstof en opgelost ijzer vormt.Furthermore, it was found that when phosphate ores are exposed to a heating treatment at 650 ° C, a treated ore is obtained which, upon acidification with an inorganic acid, gives hydrogen sulfide in various amounts depending on the ore and that when the ore is subjected to a heating treatment according to the process of the invention at a lower temperature, for example 380-600 ° C, the amount of the aggressive and toxic hydrogen sulfide formed in the acidification can be reduced, which also applies to the iron content of the acid product. This high temperature effect is believed to be caused by the conversion at the higher temperatures of acid-insoluble iron sulfide present in the ore into acid-soluble iron sulfide, which forms hydrogen sulfide and dissolved iron at the acidification.
De lage temperatuur kan eveneens het arseengehalte van het pro-5 dukt-zuur verminderen in vergelijking met dat van het zuur, verkregen uit bij hoge temperatuur gegloeide ertsen.The low temperature can also reduce the arsenic content of the product acid compared to that of the acid obtained from high temperature calcined ores.
Volgens een bijzondere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt dus voorzien in een werkwijze ter bereiding van fosforzuur, waarbij fosfaaterts, bevattende 10 organische verontreinigingen en in zuur onoplosbaar, hitte-labiel ijzersulfide, wordt verhit op 380-600°C teneinde tenminste een gedeelte van de genoemde organische verontreinigingen om te zetten in koolstofdeeltjes, maar in onvoldoende mate om de omzetting te veroorzaken van al het in zuur onoplosbare sulfide in in zuur oplos-15 baar ijzersulfide, waarbij het verhittingsproces resulteert in een behandelde erts, bevattende koolstofdeeltjes en in zuur onoplosbaar ijzersulfide, en de behandelde erts in reactie wordt gebracht met het mengsel van zwavelzuur en fosforzuur onder vorming van'een reactiemengsel, bevattende fosforzuur, zwavelzuur, calcium-20 sulfaat, koolstofdeeltjes en in zuur onoplosbaar, hitte-labiel ijzersulfide, en een vaste fractie, bevattende de genoemde koolstofdeeltjes en in zuur onoplosbaar ijzersulfide en calciumsulfaat, gewoonlijk als gips, afscheidt van een natproces-fosforzuur. De uitdrukkingen "in zuur onoplosbaar en in zuur oplosbaar ijzer-25 sulfide1' hebben betrekking op ijzersulfiden, die onoplosbaar zijn of oplosbaar zijn in een natproces-fosforzuur, bevattende 28 % en % SO3. De uitdrukking "hitte-labiel" ijzersul-fide, gebruikt in deze beschrijving, heeft betrekking op het ijzersulfide in de erts, die van in zuur onoplosbaar kan worden 30 omgezet in in zuur oplosbaar bij verhitting. De verhittingsbehan-deling wordt uitgevoerd bij 380-600°C, bijvoorbeeld 380-480°G, in het bijzonder 400-450°C of 450-550°C, en gewoonlijk bij een temperatuur beneden de fase-overgangstemperatuur in deze erts voor de omzetting van in zuur onoplosbaar in in zuur oplosbaar ijzer-35 sulfide. De verhittingsomstandigheden, komen in het algemeen overeen met die welke hierboven zijn beschreven.According to a special embodiment of the method according to the invention, there is thus provided a method for the preparation of phosphoric acid, wherein phosphate rock containing organic impurities and acid-insoluble, heat-labile iron sulfide is heated at 380-600 ° C in order to obtain at least a part converting said organic impurities into carbon particles, but insufficient to cause the conversion of all the acid-insoluble sulfide into acid-soluble iron sulfide, the heating process resulting in a treated ore containing carbon particles and into acid insoluble iron sulfide, and the treated ore is reacted with the mixture of sulfuric acid and phosphoric acid to form a reaction mixture containing phosphoric acid, sulfuric acid, calcium sulfate, carbon particles and acid insoluble, heat-labile iron sulfide, and a solid fraction containing said carbon particles and acid insoluble i iron sulfide and calcium sulfate, usually as gypsum, separate from a wet-process phosphoric acid. The terms "acid-insoluble and acid-soluble iron sulfide" refer to iron sulfides that are insoluble or soluble in a wet process phosphoric acid containing 28% and% SO3. The term "heat labile" iron sulfide, used in this specification, refers to the iron sulfide in the ore, which can be converted from acid insoluble to acid soluble on heating The heating treatment is carried out at 380-600 ° C, eg 380-480 ° G, especially 400-450 ° C or 450-550 ° C, and usually at a temperature below the phase transition temperature in this ore for the conversion of acid insoluble to acid soluble iron-sulfide. generally similar to those described above.
8004840 * *· 98004840 * * 9
Dit proces wordt bij voorkeur eveneens continu uitgevoerd.This process is preferably also carried out continuously.
De werkwijze, die het voorkomen van de vorming van zwavelwaterstof omvat, kan worden toegepast op iedere fos-faaterts, zoals die welke hierboven zijn beschreven, maar in het 5 bijzonder op die welke hitte-labiel, in zuur onoplosbaar ijzersul-fide bevatten, bijvoorbeeld in een hoeveelheid van teminste 100 dpm (bij voorkeur tenminste 500 dpm) sulfide (uitgedrukt in gew. dln als S), zoals 100-20.000, bijvoorbeeld 500-10.000, zoals 2000-5000 dpm of tenminste 200 dpm metaalsulfide (uitgedrukt in 10 gew.dln als FeS2), zoals 200-40.000, bijvoorbeeld 1000-10.000 dpm. Het gehalte aan hitte-labiel, in zuur onoplosbaar sulfide van de onverhitte erts wordt verkregen uit de maximale waarde van in chloorwaterstofzuur oplosbaar sulfide, aanwezig in ertsen, verhit op een willekeurige temperatuur in het traject van 100-1000°C.The method comprising preventing hydrogen sulfide formation can be applied to any phosphate rock, such as those described above, but in particular to those containing heat-labile, acid-insoluble iron sulfide, for example in an amount of at least 100 ppm (preferably at least 500 ppm) sulfide (expressed in parts by weight as S), such as 100-20,000, for example 500-10,000, such as 2000-5000 ppm or at least 200 ppm metal sulfide (expressed in 10 wt parts as FeS2), such as 200-40,000, for example 1000-10,000 ppm. The heat-labile, acid-insoluble sulfide content of the unheated ore is obtained from the maximum value of hydrochloric acid-soluble sulfide, present in ores, heated at any temperature in the range of 100-1000 ° C.
15 Dergelijke ertsen zijn bijvoorbeeld die uit Zin, Youssoufia,15 Such ores are, for example, those from Zin, Youssoufia,
Senegal, Christmas Island en speciaal Florida, voor welke laatste de voorkeursverhittingstemperatuur 450-550°C bedraagt; ertsen uit Tennessee, Nood Carolina, Idaho en de andere Westelijke Staten van de Verenigde Staten kunnen eveneens op analoge wijze worden 20 behandeld.Senegal, Christmas Island and especially Florida, the latter for which the preferred heating temperature is 450-550 ° C; ores from Tennessee, Distress Carolina, Idaho and the other Western States of the United States can also be treated in an analogous manner.
Volgens een ander aspect voorziet de uitvinding in een verhitte fosfaaterts, bevattende koolstofdeeltjes en in zuur onoplosbaar, hitte-labiel ijzersulfide, waarvan tenminste 70 %, bijvoorbeeld tenminste 80 %, zoals 80-98 % of tenminste 90 % 25 in zuur onoplosbaar is en waarvan de rest (indien aanwezig) in zuur oplosbaar is. Bij voorkeur bevat de erts tenminste 500 dpm, bijv.In another aspect, the invention provides a heated phosphate rock, containing carbon particles and acid-insoluble, heat-labile iron sulfide, of which at least 70%, for example at least 80%, such as 80-98% or at least 90%, are acid insoluble and of which the remainder (if any) is acid soluble. Preferably, the ore contains at least 500 ppm, e.g.
500-5000 dpm, van het in zuur onoplosbare, hitte-labiele ijzersulf ide (uitgedrukt als S).500-5000 ppm, of the acid-insoluble, heat-labile iron sulfide (expressed as S).
De aan de verhittingsbehandeling onderworpen erts, bevattende koolstofdeeltjes, kan (ongeacht of deze ijzer-30 sulfiden bevat) in reactie worden gebracht met fosforzuur en/of zwavelzuur onder vorming van een calciumfosfaat-kunstmest. De reactie met fosforzuur geeft een "triple" superfosfaat-kunstmest, terwijl de reactie met zwavelzuur resulteert in een superfosfaat-kunstmest, bevattende calciumdihydrogeenfosfaat en calciumsul-35 faat. Bij voorkeur is de hoeveelheid zuur tenminste 80 %, bijvoorbeeld 80-120 %, van de hoeveelheid, die nodig is om te reageren 8004840 10 met het calcium in de erts onder vorming van calciumdihydrogeen-fosfaat wanneer het zuur fosforzuur is, of van de hoeveelheid, die nodig is voor de vorming van het mengsel van calciumdihydro-geenfosfaat en calciumsulfaat (en nagenoeg geen vrij fosforzuur) 5 wanneer het zuur zwavelzuur is. Bij voorkeur is de erts verhit op 460-540°C en niet afkomstig uit Marokko of Utah, tenzij de verhitting is uitgevoerd bij 380-440°C of 560-600°C of tenzij de erts in reactie wordt gebracht met zwavelzuur of een mengsel daarvan met fosforzuur of tenzij de erts is verhit als een gedeelte 10 van een continue bewerking. Volgens een uitvoeringsvorm wordt de erts, bevattende koolstofdeeltjes, in reactie gebracht met fosforzuur of zwavelzuur maar niet met een mengsel daarvan. De calcium-fosfaat-kunstmest kan worden gemengd met ammoniumnitraat of -fosfaat in oplossing of in vaste vorm en eventueel kaliumchloride 15 onder vorming van samengestelde kunstmeststoffen na de menging of granul'ering.The ore subjected to heat treatment, containing carbon particles, (whether or not containing iron sulfides) can be reacted with phosphoric acid and / or sulfuric acid to form a calcium phosphate fertilizer. The reaction with phosphoric acid gives a "triple" superphosphate fertilizer, while the reaction with sulfuric acid results in a superphosphate fertilizer containing calcium dihydrogen phosphate and calcium sulfate. Preferably, the amount of acid is at least 80%, eg 80-120%, of the amount needed to react with the calcium in the ore to form calcium dihydrogen phosphate when the acid is phosphoric acid, or the amount of required to form the mixture of calcium dihydrogen phosphate and calcium sulfate (and substantially no free phosphoric acid) when the acid is sulfuric acid. Preferably, the ore is heated to 460-540 ° C and is not from Morocco or Utah unless the heating is conducted at 380-440 ° C or 560-600 ° C or unless the ore is reacted with sulfuric acid or a mixture thereof with phosphoric acid or unless the ore has been heated as part of a continuous operation. In one embodiment, the ore containing carbon particles is reacted with phosphoric or sulfuric acid but not with a mixture thereof. The calcium phosphate fertilizer can be mixed with ammonium nitrate or phosphate in solution or in solid form and optionally potassium chloride to form compound fertilizers after mixing or granulation.
De aan de verhittingsbehandeling onderworpen erts kan eveneens in reactie worden gebracht met een anorganisch zuur, omvattende chloorwaterstofzuur, salpeterzuur of zwavelzuur, onder 20 vorming van een mengsel van een calciumzout daarvan, fosforzuur en koolstofdeeltjes, en een vaste fractie, bevattende deze deeltjes, kan worden afgescheiden uit het mengsel. Bij voorkeur wordt de erts verhit op 380-590°C, in het bijzonder wanneer het zuur uitsluitend chloorwaterstofzuur is, en de erts is bij voorkeur niet 25 afkomstig uit Florida of Marokko, tenzij de verhitting werd uitgevoerd bij 380-590°C of tenzij het verhittingsproces een gedeelte is geweest van een continue bewerking. De erts wordt bij voorkeur in reactie gebracht met een hoeveelheid zuur, die equivalent is aan tenminste 90 % van het calciumgehalte van de erts, teneinde 30 de fosfaat-waarden in de erts om te zetten in fosforzuur. Hoewel chloorwaterstofzuur als aantastingszuur kan worden gebruikt wordt bij voorkeur een zuur, bevattende salpeterzuur of zwavelzuur, gebruikt, omdat dan de afgescheiden vaste fractie eveneens respectievelijk calciumnitraat of -sulfaat bevat, waardoor het cal-35 ciumgehalte van de vloeistof, die achterblijft na de scheiding, wordt verminderd.The ore subjected to the heat treatment may also be reacted with an inorganic acid comprising hydrochloric, nitric or sulfuric acid to form a mixture of a calcium salt thereof, phosphoric acid and carbon particles, and a solid fraction containing these particles. separated from the mixture. Preferably, the ore is heated at 380-590 ° C, especially when the acid is hydrochloric acid only, and the ore is preferably not from Florida or Morocco unless the heating was conducted at 380-590 ° C or unless the heating process has been part of a continuous operation. The ore is preferably reacted with an amount of acid equivalent to at least 90% of the calcium content of the ore to convert the phosphate values in the ore into phosphoric acid. Although hydrochloric acid can be used as the attack acid, an acid containing nitric acid or sulfuric acid is preferably used, because the separated solid fraction then also contains calcium nitrate or sulfate, respectively, so that the calcium content of the liquid which remains after the separation, is reduced.
8004840 π8004840 π
Bij de omzetting van de door verhitting behandelde erts in natproces-zuur, ongeacht of de erts een aanzienlijke hoeveelheid ijzersulfiden of niet bevat, wordt de erts behandeld met zwavelzuur en fosforzuur onder vorming van het reactie-5 mengsel, bevattende een vloeistof en een vaste fractie, waarbij een overwegende hoeveelheid van de vaste fractie omvat calciumsulfaat en een kleine hoeveelheid koolstofdeeltjes (en eventueel ijzersulfide) en gewoonlijk een kleine hoeveelheid niet-aangetaste erts. De hoeveelheid zwavelzuur is gewoonlijk zodanig, dat ten-30 minste 90 %, bijvoorbeeld tenminste 95 %, van de fosfaat-waarden in de erts worden omgezet in natproces-fosforzuur of is equivalent aan tenminste 90 % van het calciumoxyde-gehalte van de erts en bij voorkeur 95-105 %. De reactie van de behandelde erts met het mengsel van fosforzuur en zwavelzuur kan worden uitgevoerd bij 15 lage temperatuur en met een lage concentratie van zwavelzuur onder vorming van gips of bij hoge temperaturen, bijvoorbeeld boven 90°C en met een hoge concentratie van zwavelzuur onder vorming van calciumsulfaat-hemihydraat.of anhydriet. Op geschikte wijze wordt . de erts gemengd met zwavelzuur en zwak recirculatie-fosforzuur 20 en een recirculatie-suspensie van calciumsulfaat in natproces-fosforzuur onder vorming van de suspensie van calciumsulfaat, waarvan een gedeelte wordt gerecirculeerd en de rest wordt afgescheiden, bijvoorbeeld door filtratie, en de filterkoek van het calciumsulfaat (met koolstofdeeltjes en mogelijkerwijze ijzersul-25 fide) wordt gewassen met water ter verkrijging van een filtraat van zwak fosforzuur, dat wordt gerecirculeerd naar de trap, waarin de aantasting van de erts wordt uitgevoerd.In the conversion of the heat-treated ore to wet-process acid, regardless of whether the ore contains a significant amount of iron sulfides or not, the ore is treated with sulfuric acid and phosphoric acid to form the reaction mixture containing a liquid and a solid fraction. wherein a major amount of the solid fraction includes calcium sulfate and a small amount of carbon particles (and optionally iron sulfide) and usually a small amount of unaffected ore. The amount of sulfuric acid is usually such that at least 90%, for example at least 95%, of the phosphate values in the ore are converted to wet-process phosphoric acid or is equivalent to at least 90% of the calcium oxide content of the ore and preferably 95-105%. The reaction of the treated ore with the mixture of phosphoric acid and sulfuric acid can be carried out at a low temperature and with a low concentration of sulfuric acid to form gypsum or at high temperatures, for example above 90 ° C, and with a high concentration of sulfuric acid to form of calcium sulfate hemihydrate or anhydrite. Appropriately. the ore mixed with sulfuric acid and weak recirculation phosphoric acid 20 and a calcium sulfate recirculation slurry in wet process phosphoric acid to form the calcium sulfate slurry, part of which is recycled and the remainder separated, for example, by filtration, and the filter cake of the calcium sulfate (with carbon particles and possibly iron sulfide) is washed with water to obtain a filtrate of weak phosphoric acid which is recycled to the ore attack step.
Het ruwe natproces-zuur, verkregen na de behandeling met anorganisch zuur en de afscheiding van de vaste 30 stoffen, kan als zodanig worden gebruikt, in het bijzonder wanneer calciumsulfaat is afgescheiden, of kan verder worden behandeld, dikwijls na een concentrering, bijvoorbeeld tot 40-60 % het geval van zuur, verkregen uit een aantasting met een zwavelzuur-fosforzuur-mengsel.The crude wet-process acid, obtained after the treatment with inorganic acid and the separation of the solids, can be used as such, especially when calcium sulfate has separated, or can be further treated, often after concentration, for example up to 40 -60% the case of acid obtained from attack with a sulfuric acid-phosphoric acid mixture.
35 Het ruwe natproces-fosforzuur, verkregen na de behandeling van de door verhitting behandelde erts met het an- 8004840 12 organische zuur en de afscheiding van de vaste fractie met of zonder concentrering, kan worden behandeld met een met water onmengbaar organisch oplosmiddel onder vorming van een organische fase en een waterige fase, waarbij zuur wordt gewonnen uit ten-5 minste ëën van deze fasen. Het warmtebehandelingsproces volgens de uitvinding vermindert de vorming van emulsies in deze trap en vergroot de snelheid van de scheiding van de fasen in vergelijking met die welke wordt verkregen indien de erts -"warmt eb ehand el ing niet wordt uitgevoerd. Bij voorkeur, tenzij de erts continu is 10 verhit als hierboven beschreven, wordt de erts vervolgens verhit op 380-590°C wanneer het zuur uitsluitend chloorwaterstofzuur is en de organische fase opgelost fosforzuur bevat. Het oplosmiddel kan een oplosmiddel zijn, waarin fosforzuur nagenoeg niet oplosbaar is, of dat fosforzuur niet kan extraheren uit waterig fos-15 forzuur met de gegeven concentratie, zodat het oplosmiddel verontreinigingen extraheert onder achterlating van de grote massa van het fosforzuur in de waterige fase. De verontreinigingen kunnen eenvoudig verontreinigingen in het zuur zijn, die verwijderd moeten worden, bijvoorbeeld ijzer, of kunnen op zichzelf waarde-20 vol zijn, zoals uranium. Voorbeelden van oplosmiddelen ter verwijdering van ijzer uit het zuur, gewoonlijk zonder concentrering, zijn langeketen-aminen, alkoholen, ethers, esters en ke-tonen voor de verwijdering uit verdund fosforzuur. Voorbeelden van oplosmiddelen ter verwijdering van uranium uit het zuur, 25 gewoonlijk zonder concentrering, zijn trialkylfosfine-oxyden, bijvoorbeeld trioctylfosfine-oxyde, dialkylfosfaten, bijvoorbeeld di(2-ethylhexyl)fosfaat of in het bijzonder mengsels daarvan of anderzijds monoalkylpyrofosfaten, zoals monoöctylpyrofosfaat en/of dialkylpyrofosfaten of anderzijds mono(alkylfenyl)fosfaten en/of 30 di(alkylfenyl)fosfaten, in het bijzonder mengsels daarvan, zoals mono- en di(octylfenyl)fosforzuren; in elk van de gevallen bevatten de alkylgroepen 6-12 koolstofatomen. Bij toepassing van fosfine-oxyde en/of een diëster als extraheermiddel moet het uranium in het zuur worden geoxydeerd tot de zeswaardige toe-35 stand en daardoor wordt het ijzer, aanwezig in het zuur, onvermijdelijk eveneens geoxydeerd; de toepassing van het verhittings- 00 0 4 8 4 0 13 proces volgens de uitvinding vermindert dikwijls het ijzergehalte van het zuur in vergelijking met de waarde, verkregen uit een bij hoge temperatuur gegloeide erts, en dus kan minder oxydatie-middel nodig zijn voor de oxydatie van het uranium. Een produkt, 5 bevattende uranium, kan uit de organische fase worden gewonnen, bijvoorbeeld door herextractie in waterig zuur en tenslotte omzetting in uraniumoxyde.The crude wet-process phosphoric acid, obtained after the treatment of the heat-treated ore with the an-8004840 12 organic acid and the separation of the solid fraction with or without concentration, can be treated with a water-immiscible organic solvent to form an organic phase and an aqueous phase, acid being recovered from at least one of these phases. The heat treatment process according to the invention reduces the formation of emulsions in this step and increases the phase separation rate compared to that obtained if the ore heat treatment is not carried out. Preferably unless the ore continuously heated as described above, the ore is then heated to 380-590 ° C when the acid is hydrochloric acid only and the organic phase contains dissolved phosphoric acid The solvent may be a solvent in which phosphoric acid is substantially insoluble, or phosphoric acid cannot extract from aqueous phosphoric acid at the given concentration, so that the solvent extracts impurities leaving the large mass of the phosphoric acid in the aqueous phase.The impurities can be simply impurities in the acid, which must be removed, e.g. iron , or can be worth 20 in themselves, such as uranium Examples of solvent Elements for removing iron from the acid, usually without concentration, are long chain amines, alcohols, ethers, esters and chains for the removal from dilute phosphoric acid. Examples of solvents for removing uranium from the acid, usually without concentration, are trialkylphosphine oxides, eg trioctylphosphine oxide, dialkylphosphates, eg di (2-ethylhexyl) phosphate or in particular mixtures thereof or monoalkylpyrophosphates, such as monooctylpyrophosphate and / or dialkyl pyrophosphates or, on the other hand, mono (alkylphenyl) phosphates and / or di (alkylphenyl) phosphates, in particular mixtures thereof, such as mono- and di (octylphenyl) phosphoric acids; in each case, the alkyl groups contain 6-12 carbon atoms. When using phosphine oxide and / or a diester as an extractant, the uranium in the acid must be oxidized to the hexavalent state, and therefore the iron contained in the acid is inevitably oxidized as well; the use of the heating process according to the invention often reduces the iron content of the acid compared to the value obtained from a high-temperature annealed ore, and thus less oxidizing agent may be required for the oxidation of the uranium. A product containing uranium can be recovered from the organic phase, for example by re-extraction in aqueous acid and finally conversion to uranium oxide.
Het met water onmengbare organische oplosmiddel kan een oplosmiddel zijn, dat preferentieel fosforzuur 10 extraheert onder achterlating van de meerderheid van de verontreinigingen in de waterige raffinaat-fase, die wordt afgescheiden van de organische fase, bevattende gezuiverd fosforzuur, en fosforzuur wordt.gewonnen uit de organische fase als fosforzuur of een fosfaatzout daarvan, bijvoorbeeld door contact met 15 water of waterige fase en eventuele verhitting. Voorbeelden van geschikte oplosmiddelen zijn alkoholen, ethers, organische esters en ketonen, waarvan die met 4-9 koolstofatomen de voorkeur genieten, bijvoorbeeld butanol, amylalkoholen, isopropylether en methylisobutylketon; andere esters, zoals trialkylfosfaten, bij-20 voorbeeld tributylfosfaat, kunnen eveneens worden gebruikt. Dit oplosmiddel-extractieproces is in hoge mate wenselijk wanneer het voor de aantasting gebruikte anorganische zuur chloorwaterstof-zuur of salpeterzuur is omdat dit het fosforzuur afscheidt van de calciumzouten van het ruwe reactiemengsel. De fosfaat-waarden 25 in het extract kunnen worden verkregen door indamping of bij voorkeur door het extract in contact te brengen met water en/of base, De oplosmiddelen met een hoger koolstofgehalte worden gewoonlijk gebruikt met de zuren na een concentrering tot bijvoorbeeld 50-60 % P2°5* 30 Het natproces-zuur, achtergebleven na de af scheiding van de vaste fractie, bevattende koolstofdeeltjes, en in het bijzonder wanneer dit calciumnitraat of -sulfaat bevat, kan eveneens worden behandeld, met of zonder na-concentrering tot bijvoorbeeld 40-60 % 1*2^5 * met tenmi-nste één stikstof houdende 35 verbinding, omvattende ammonia, onder vorming van tenminste ëén ammoniumfosfaatzout, bijvoorbeeld mono- en/of diammoniumfosfaat, 8004840 14 voor toepassing als kunstmest. Dikwijls wordt de ammonia gemengd met ammoniumnitraat of wordt eerst salpeterzuur toegevoegd of was dit het aantastingszuur en de toepassing van de aan de warmtebehandeling onderworpen erts volgens de uitvinding maakt het mogelijk 5 minder nitraat te gebruiken dan wanneer onbehandeld erts wordt gebruikt, omdat deze laatste en dus het zuur daaruit organische verbindingen bevat en deze reageren met het nitraat.The water-immiscible organic solvent can be a solvent which preferentially extracts phosphoric acid leaving the majority of the impurities in the aqueous raffinate phase, which is separated from the organic phase, containing purified phosphoric acid, and phosphoric acid is recovered from the organic phase such as phosphoric acid or a phosphate salt thereof, for example by contact with water or aqueous phase and optional heating. Examples of suitable solvents are alcohols, ethers, organic esters and ketones, of which those with 4-9 carbon atoms are preferred, for example, butanol, amyl alcohols, isopropyl ether and methyl isobutyl ketone; other esters, such as trialkyl phosphates, eg tributyl phosphate, can also be used. This solvent extraction process is highly desirable when the mineral acid used for the attack is hydrochloric or nitric acid because it separates the phosphoric acid from the calcium salts of the crude reaction mixture. The phosphate values in the extract can be obtained by evaporation or preferably by contacting the extract with water and / or base. The higher carbon solvents are usually used with the acids after concentration to, for example, 50-60 % P2 ° 5 * 30 The wet-process acid, left after the separation of the solid fraction, containing carbon particles, and in particular when it contains calcium nitrate or sulphate, can also be treated, with or without post-concentration to, for example, 40 -60% 1 * 2 ^ 5 * with at least one nitrogen-containing compound, comprising ammonia, to form at least one ammonium phosphate salt, for example, mono- and / or diammonium phosphate, 8004840 14 for use as fertilizer. Often the ammonia is mixed with ammonium nitrate or nitric acid is added first or was the attack acid and the use of the heat-treated ore according to the invention makes it possible to use less nitrate than when untreated ore is used, because the latter and thus the acid therefrom contains organic compounds and these react with the nitrate.
Het natproces-zuur, achtergebleven na de afscheiding van de vaste fractie, bevattende koolstofdeeltjes, en in het 10 bijzonder wanneer deze fractie eveneens calciumsulfaat bevat, kan eveneens worden behandeld met een alkali onder vorming van tenminste éën fosfaatzout, dat wordt afgescheiden van e/entueel aanwezige vaste stoffen, zoals zware metaalhydroxyden en fosfaten, die eveneens zijn gevormd. De alkali kan een hydroxyde, carbonaat of hydro-15 geencarhonaat van natrium of kalium zijn. De reactie van de base en het zuur kan worden uitgevoerd tot een metaal : P atoomverhou-ding van 1:1, 2:1 of 3:1 of bij voorkeur 1,67:1, deze laatste voor de daarna volgende warmtebehandeling onder vorming van alkalime-taaltripolyfosfaten. Het erts-warmtebehandelingsproces maakt het 20 mogelijk de hoeveelheid oxydatiemiddel, nodig voor het ontkleuren van het zuur of de fosfaatzoutvloeistof en dus het tripolyfosfaat, te verminderen of wellicht volledig te elimineren.The wet-process acid left after the separation of the solid fraction containing carbon particles, and in particular when this fraction also contains calcium sulfate, can also be treated with an alkali to form at least one phosphate salt, which is separated from the optional solids present, such as heavy metal hydroxides and phosphates, which are also formed. The alkali can be a hydroxide, carbonate or hydroconic carbonate of sodium or potassium. The reaction of the base and the acid can be carried out to a metal: P atomic ratio of 1: 1, 2: 1 or 3: 1 or preferably 1.67: 1, the latter for the subsequent heat treatment to form alkali language tripolyphosphates. The ore heat treatment process makes it possible to reduce or perhaps completely eliminate the amount of oxidizing agent required to decolorize the acid or the phosphate salt liquid and thus the tripolyphosphate.
In het bijzonder wanneer het aantastingszuur chloorwaterstofzuur is, maar eveneens in het geval van salpeterzuur 25 en zwavelzuur, kan het natproces-zuur na de afscheiding van de vaste fractie achtereenvolgens worden behandeld met een of meer porties, bijvoorbeeld 2-4 porties, van een aardalkalimetaalbase, bijv. een hydroxyde of carbonaat van calcium of magnesium, teneinde een aantal fracties van aardalkalimetaal (bijv. calcium)hydrogeenfosfaat te 30 precipiteren, geschikt voor toepassing als dierenvoeders, die afgescheiden kunnen worden uit de moederloog, die calciumchloride of -nitraat of water bevat in afhankelijkheid van het voor de aantasting gebruikte zuur,Particularly when the attack acid is hydrochloric acid, but also in the case of nitric acid and sulfuric acid, the wet-process acid can be successively treated with one or more portions, for example 2-4 portions, of an alkaline earth metal base after separation of the solid fraction. eg a hydroxide or carbonate of calcium or magnesium in order to precipitate a number of fractions of alkaline earth metal (eg calcium) hydrogen phosphate, suitable for use as animal feeds which can be separated from the mother liquor containing calcium chloride or nitrate or water depending on the acid used for the attack,
De uitvinding wordt verder toegelicht maar niet 35 beperkt door de volgende voorbeelden.The invention is further illustrated but not limited by the following examples.
Voorbeelden'I-III én Vergelijkende voorbeelden A~D.Examples I-III and Comparative Examples A ~ D.
.. Fosfaaterts uit Zin, Israel, bezat de volgende analyse: 32,0 X P-0-, 6,0 % CO-, 2,0 % S0-, 1,5 % SiO-, 4,0 % F, 51 % Ca (als CaOJ, 0,2 % Mgf 0,3 % Al lals Al^), 0,2 % 8004840 - 15 -.. Phosphate rock from Zin, Israel, had the following analysis: 32.0 X P-0, 6.0% CO, 2.0% S0, 1.5% SiO, 4.0% F, 51 % Ca (as CaOJ, 0.2% Mgf 0.3% Al as Al ^), 0.2% 8004840 - 15 -
Fe (als Z Na (als Na2Ü), 0,2 % oxydeerbaar organisch materiaal (uitgedrukt als C).Fe (as Z Na (as Na2O), 0.2% oxidisable organic material (expressed as C).
De erts bezat een deeltjesgrootteverdeling van 6,5 % groter dan 0,5 mm, 27,3 % tussen 0,25 en 0,5 mm, 38,9 % 5 tussen 0,15 en 0,25 mm en 27,3 7» kleiner dan 0,15 mm.The ore had a particle size distribution of 6.5% greater than 0.5mm, 27.3% between 0.25 and 0.5mm, 38.9% between 0.15 and 0.25mm and 27.3 7 Less than 0.15 mm.
Een laag van de bovengenoemde erts werd in een oven gedurende 1 uur verhit in tegenwoordigheid van lucht bij een temperatuur als hieronder aangegeven. De behandelde erts werd na de afkoeling onderzocht. De ertsen, behandeld bij 400-700°C, 10 waren donker en vertoonden de aanwezigheid van koolstofdeeltjes.A layer of the above-mentioned ore was heated in an oven for 1 hour in the presence of air at a temperature as indicated below. The treated ore was examined after cooling. The ores, treated at 400-700 ° C, were dark and showed the presence of carbon particles.
Ter bepaling van het effect van de verhitting ter verwijdering van de organische materialen uit de erts werd de erts (behandeld door verhitting of op andere wijze) (100 g) geleidelijk toegevoegd aan een mengsel van geconcentreerd chloor-15 waterstofzuur (35 %’s, 205 g) en water(75 g). De temperatuur van het mengsel steeg tot 40-45°C en het mengsel werd vervolgens gedurende 1 uur op het kookpunt verhit. De mate van de schuiming, verkregen bij de reactie van erts en zuur, werd geregistreerd. Het re-actiemengsel werd heet afgefiltreerd ter verwijdering van eventueel 20 aanwezige koolstofdeeltjes, niet-gereageerde erts en een kleine hoeveelheid calciumzouten, vervolgens afgekoeld tot kamertemperatuur en opnieuw afgefiltreerd,waarbij ruw fosforzuur werd verkregen. De kleur van het ruwe zuur werd geregistreerd en de resultaten zijn hieronder aangegeven.To determine the effect of the heating to remove the organic materials from the ore, the ore (treated by heating or otherwise) (100 g) was gradually added to a mixture of concentrated chloro-15 hydrochloric acid (35%, 205 g) and water (75 g). The temperature of the mixture rose to 40-45 ° C and the mixture was then heated to boiling point for 1 hour. The degree of foaming obtained in the reaction of ore and acid was recorded. The reaction mixture was filtered hot to remove any carbon particles present, unreacted ore and a small amount of calcium salts, then cooled to room temperature and filtered again to yield crude phosphoric acid. The color of the crude acid was recorded and the results are shown below.
25 Tabel A25 Table A
Voor- Verhittings- Kleur van Kleur van zuur Mate van schui-beeld temp. (°C) ertspro- ming ._dukt__ A (verg.) geen zandkleur diep roodbruin groot 30 B (verg.) 200 zandkleur diep roodbruin groot . I 400 bleekzwart sterk geel II 450 medium zwart medium geel III 500 zwart lichtgroen C (verg.) 700 grijs lichtgroen klein 35 D (verg.) 900 groen lichtgroen klein 8004840 - 16 -Preheat Color of Color of Acid Degree of Image Foam Temp. (° C) ore temperature ._dukt__ A (comp.) No sand color deep red-brown large 30 B (comp.) 200 sand color deep red-brown large. I 400 pale black strong yellow II 450 medium black medium yellow III 500 black light green C (comp.) 700 gray light green small 35 D (comp.) 900 green light green small 8004840 - 16 -
Voorbeelden IV-VXIX en Vergelijkend voorbeeld DExamples IV-VXIX and Comparative Example D
Op dezelfde wijze als in voorbeelden I-III werdn fosfaaterts uit Zin, Israel, met dezelfde analyse en deeltjesgrootte als hierboven beschreven, verhit op variërende tempe-5 raturen en gedurende variërende tijden. De behandelde erts werd in reactie gebracht met chloorwaterstofzuur als hierboven beschreven en bij afzonderlijke proeven met een zwavelzuur-fosforzuur-mengsel en de kleur van de vloeistof werd geregistreerd en het gehalte aan organisch materiaal en van werd bepaald. Het 10 zwavelzuur-fosforzuur-mengsel was een mengsel van 200 g 20 Z's Ρ£θ^ thermisch fosforzuur en een voldoende hoeveelheid 56 %'s zwavelzuur om te combineren met 98 % van het calcium-gehalte van de gebruikte fosfaaterts, waarvan de hoeveelheid zodanig was dat deze 40 g 1*205 bevatte. De gespecificeerde hoeveelheid erts werd gemengd 15 onder roeren met 200 g fosforzuur bij 60°C. Wanneer de schuiming ophield werd het zwavelzuur toegevoegd en het mengsel werd gedurende 2 uren bij 70°C geroerd, waarbij een suspensie van gips in fosforzuur werd verkregen. De suspensie werd heet afgefiltreerd en de fil- 3 terkoek werd driemaal gewassen met 50 cm koud leidingwater. Alle 20 filtraten werden gecombineerd ter verkrijging van het produkt- zuur, dat geanalyseerd werd op totale koolstof en oxydeerbare koolstofgehalten. De erts voor en na de verhitting werd eveneens geanalyseerd op F. De resultaten zijn aangegeven in tabel B. De Zin erts bevatte voor de verhittingsbehandeling in zuur onoplosbaar 25 ijzersulfide in een hoeveelheid van 250 dpm (uitgedrukt als S). Voorbeelden IX-XVIII en Vergelijkende voorbeelden E-J.In the same manner as in Examples I-III, phosphate rock from Zin, Israel, with the same analysis and particle size as described above, was heated at varying temperatures and for varying times. The treated ore was reacted with hydrochloric acid as described above and in separate experiments with a sulfuric acid-phosphoric acid mixture and the color of the liquid was recorded and the organic matter and content was determined. The sulfuric acid-phosphoric acid mixture was a mixture of 200 g of 20 Z's thermal phosphoric acid and a sufficient amount of 56% sulfuric acid to combine with 98% of the calcium content of the phosphate rock used, the amount of which was that it contained 40 g of 1 * 205. The specified amount of ore was mixed with stirring with 200 g of phosphoric acid at 60 ° C. When the foaming ceased, the sulfuric acid was added and the mixture was stirred at 70 ° C for 2 hours to obtain a slurry of gypsum in phosphoric acid. The suspension was filtered hot and the filter cake was washed three times with 50 cm cold tap water. All 20 filtrates were combined to give the product acid, which was analyzed for total carbon and oxidizable carbon contents. The ore before and after the heating was also analyzed for F. The results are shown in Table B. The Zin ore contained before the heat treatment acid insoluble iron sulfide in an amount of 250 ppm (expressed as S). Examples IX-XVIII and Comparative Examples E-J.
Op dezelfde wijze als in voorbeelden IV-VIII werden dezelfde procedures voor de verhitting van fosfaaterts en voor de reactie van de erts met chloorwaterstofzuur of de zwavel-30 zuur-fosforzuur-mengsels uitgevoerd met andere ertsen dan die uit Zin. Details met betrekking tot de ertsen en de verkregen resultaten zijn aangegeven in onderstaande tabellen C-E. In elk van de gevallen werd de verhittingsbehandeling gedurende 1 uur uitgevoerd, tenzij anders is aangegeven. Wanneerde onverhitte Marokkaanse erts 35 werd gedigereerd met het ^SO^/H^PO^ mengsel bevatte de vloeistof $ia de filtratie) 27,8 % ^2^5’ 100-200 dpm totale koolstof en 15-20 8004840 - 17 - dpm oxydeerbare koolstof.In the same manner as in Examples IV-VIII, the same procedures for the heating of phosphate rock and for the reaction of the ore with hydrochloric acid or the sulfuric acid-phosphoric acid mixtures were performed with ores other than Zin. Details regarding the ores and the results obtained are given in Tables C-E below. In either case, the heating treatment was carried out for 1 hour unless otherwise indicated. When unheated Moroccan ore 35 was digested with the ^ SO ^ / H ^ PO ^ mixture, the liquid contained in the filtration) 27.8% ^ 2 ^ 5 '100-200 ppm total carbon and 15-20 8004840 - 17 ppm oxidizable carbon.
Voorbeelden XVII-XIXExamples XVII-XIX
De Zin erts als in voorbeeld IV werd continu blootgesteld aan een verhittingsbehandeling in een hellend 5 roterend gloei-apparaat, waarbij de erts langzaam in het gloei-apparaat naar beneden bewoog in tegenstroom met een stroom van lucht/verbrand gas. De verblijftijd was 20-30 minuten. De temperaturen van het binnentredende gas, van de vaste stof bij het uit-tredingspunt van het gloei-apparaat en van het effluent-gas werden 10 gemeten. De aan de verhitting onderworpen erts werd verzameld en behandeld met het zwavelzuur-fosforzuur-mengsel als beschreven in voorbeeld IV; de onoplosbare materialen (omvattende gips en koolstof-deeltjes) werden afgefiltreerd en de kleur van het produkt-zuur werd geregistreerd. De hieronder aangegeven resultaten werden ver-15 kregen.The Zin ore as in Example IV was continuously subjected to a heating treatment in an inclined rotary annealer, with the ore slowly moving downward in the annealer in countercurrent with an air / burnt gas stream. The residence time was 20-30 minutes. The temperatures of the entering gas, of the solid at the exit point of the annealing device and of the effluent gas were measured. The heated ore was collected and treated with the sulfuric acid-phosphoric acid mixture as described in Example IV; the insoluble materials (including gypsum and carbon particles) were filtered off and the color of the product acid was recorded. The results indicated below were obtained.
Temperaturen (°C)_Temperatures (° C) _
Voor- Uittredende Binnentredende Effluent Kleur van zuur- beeld vaste stof gas_gas_ produkt_ XVII 430 800 - oranjegeel 20 XVIII 510 880 210 zeer licht groen XIX 520 890 200 zeer licht groen 8004840 - 18 - d c •P <uEmerging Incoming Effluent Acid image solid color gas_gas_ product_ XVII 430 800 - orange yellow 20 XVIII 510 880 210 very light green XIX 520 890 200 very light green 8004840 - 18 - d c • P <u
O I OO I O
I P JS PI P JS P
3 P U ÖO3 P U ÖO
to cato approx
O p ÖO Ό i-l PO p ÖO Ό i-l P
cu öd d d ·ρ o d <ux cod 3 a p o ·ρ 3 o mcu öd d d · ρ o d <ux cod 3 a p o · ρ 3 o m
S3 ·Ρ > N Λ P' 3 ÖO ·Ρ OS3 · Ρ> N Λ P '3 ÖO · Ρ O
p ü μ I-I -UWp ü μ I-I -UW
<3 P T) 3 P P P M<3 P T) 3 P P P M
ONdgOJd M,C |P 3J Μ Ό Ό VJ d 3 p O O ÖO 3 3 3 d O M r-l CM3 M O O ·Ρ ·Ρ 3 ·Ρ 3 '303 3 SJ 3 > p Μ P ÖO M N ' ^ Ji. 3 3COMPOUND M, C | P 3J Μ Ό Ό VJ d 3 p O O ÖO 3 3 3 d O M r-l CM3 M O O · Ρ · Ρ 3 · Ρ 3 '303 3 SJ 3> p Μ P ÖO M N' ^ Ji. 3 3
•1-ï Λ * P• 1-ï Λ * P
•P 3 P O P• P 3 P O P
| 1—I t—I O CO O| 1 — I t — I O CO O
•P 3 3 O CM O• P 3 3 O CM O
ZS M U > - >ZS M U> ->
X POX PO
O 3 P ui fd «·O 3 P u fd «·
CO > O OCO> O O
cn » cm 33 m C d ti m p-ι i-i vo 3 ·Ρ ·Ρ O 3cn »cm 33 m C d ti m p-ι i-i vo 3 · Ρ · Ρ O 3
> N NN* i) M> N NN * i) M
P M d ti d Ou .OP M d ti d Ou .O
3 ÖO O ÖO ·Ρ *P 3 —PO3 ÖO O ÖO · Ρ * P 3 —PO
P 3 O *P 33 ÖO 6^ d O i-1 3 ·Ρ P 3 M M 3 303 SS ÖO 3 ,Χ ,Ü ·Ρ CU P > 3 P O 3 J2 3 S Μ pP 3 O * P 33 ÖO 6 ^ d O i-1 3 · Ρ P 3 M M 3 303 SS ÖO 3, Χ, Ü · Ρ CU P> 3 P O 3 J2 3 S Μ p
00 N Ό O O00 N Ό O O
c d p ti p o •p Ό 3 3 3 cn >c d p ti p o • p Ό 3 3 3 cn>
pi 3 3 P Mpi 3 3 P M
3 P W 3 O «W3 P W 3 O «W
no sr >i p o ono sr> i p o o
d > d O Μ Μ ,Χ Pd> d O Μ Μ, Χ P
3 3 ·Η co 3 3 cn3 3 · Η co 3 3 cn
3 ÖO 3 CNdMOrP3 ÖO 3 CNdMOrP
| p S3 3 3 r-l o| p S3 3 3 r-l o
Md -O d ^ 3 P 3 OMd -O d ^ 3 P 3 O
U3 33 d 3 vf ÖO P .XU3 33 d 3 vf ÖO P .X
S3 r* O 3 0 O S OS3 r * O 3 0 O S O
O OP P-ι d 3 P d p PI i-llPÖO CO 3 ÖO _ p 3 P 3 ÖO 32 "Ö 3 g 3O OP P-ι d 3 P d p PI i-llPÖO CO 3 ÖO _ p 3 P 3 ÖO 32 "Ö 3 g 3
3 3 ,X 3 P P P CU .O3 3, X 3 P P P CU .O
rP 3 P O rPj3 3 3 .X Ό p ï<SN0 33 "O 5 P 3 P 3 -Η 3 « 3 CO UiJ PM > 6^ Ό •P H ÖnrP 3 P O rPj3 3 3 .X Ό p ï <SN0 33 "O 5 P 3 P 3 -Η 3« 3 CO UiJ PM> 6 ^ Ό • P H Ön
« 3 m 3 cn X«3 m 3 cn X
cn > O «o M Pp p 00 oo cn co u-t cn 3 dP "I » I » » O Ό · CM g *cn> O «o M Pp p 00 oo cn co u-t cn 3 dP" I »I» »O Ό · CM g *
X ·Ρ 3 CO CO COCO P Μ M CU OX · Ρ 3 CO CO COCO P Μ M CU O
3 W 3 O Μ Ό Ê-i ·Ρ 3 P H 3 3 X tn Η · Ό3 W 3 O Μ Ό Ê-i · Ρ 3 P H 3 3 X tn Η · Ό
/-N O P M > O P/ -N O P M> O P
CO · r-l O O Γ-Ν 3CO · r-l O O Γ-Ν 3
Pd > o o *ü co 3 P ·Ρ > .X rP & 3 g 3 3« >_/ Ό 3 3 3 M ti d Ito O CD O O P3PJ3M3 3 O' — O " CO O 3 3PHT)Pd> o o * ü co 3 P · Ρ> .X rP & 3 g 3 3 «> _ / Ό 3 3 3 M ti d Ito O CD O O P3PJ3M3 3 O '- O" CO O 3 3PHT)
>*r-, « W i O > C> * r-, «W i O> C
•p P P 0 O• p P P 0 O
ÖOH P Ό 3 > Ό r* d M M 3 M 3ÖOH P Ό 3> Ό r * d M M 3 M 3
.p ·Ρ 3 Ό « 3 ÖO.p · Ρ 3 Ό «3 ÖO
rP M 3 >1 fr-5 3 3 3 X) X X «rP M 3> 1 fr-5 3 3 3 X) X X «
Ό to P o cn P HΌ to P o cn P H
d o » O Hd o »O H
3 3 O d r- O H3 3 O d r- O H
X R > 3 CM > > 3 -O tn tc d O Ό •PO ·Ρ PW 3X R> 3 CM>> 3 -O tn tc d O Ό • PO · Ρ PW 3
P OP O
•P · M o O O O O• P · M o O O O O
X Cu ÖO O oooo pg 3 <r sr tn tn mX Cu ÖO O oooo pg 3 <r sr tn tn m
3 3 ÖO3 3 ÖO
> H ti o * - I Ό> H ti o * - I Ό
P rP HP rP H
0 3 MM0 3 MM
03fd>>MMM03fd >> MMM
> X M > > > 8004840 - 19-.> X M>>> 8004840 - 19-.
Tabel CTable C
Fosfaaterts-analysesPhosphate rock analyzes
Bron van de erts Marokko Jordanië Florida _(Khourigba)_’__ % P205 31,5 33,9 31,3 % CaO 51,2 52,8 45,1 ' ' % Na20 0,7 0,57 0,6 % MgO 0,8 0,29 0,75 % A1203 0,40 0,28 1,8 % Fe203 0,21 0,09 2,4 % Sx02 2,4 - 2,37 5,9 % S03 2,1 1,37 3,3 Z C02 6,4 4,46 3,6 % F 4,0 3,88 3,8 % Cl * 0,03 0,06 0,005 % organisch 0,18 0,30 1,56Source of the ore Morocco Jordan Florida _ (Khourigba) _'__% P205 31.5 33.9 31.3% CaO 51.2 52.8 45.1 ''% Na20 0.7 0.57 0.6% MgO 0.8 0.29 0.75% A1203 0.40 0.28 1.8% Fe203 0.21 0.09 2.4% Sx02 2.4 - 2.37 5.9% S03 2.1 1 .37 3.3 Z CO2 6.4 4.46 3.6% F 4.0 3.88 3.8% Cl * 0.03 0.06 0.005% organic 0.18 0.30 1.56
materiaal als Cmaterial like C.
% gewichtsverlies 1,1 1,2 0,8 bij verhitting op% weight loss 1.1 1.2 0.8 when heated to
105°C105 ° C
Deeltjesgrootte-analyse (gew.%) > Mesh No._Marokko_Jordanië_Florida_Particle size analysis (wt%)> Mesh No._Morocco_Jordan_Florida_
Groter dan 1,2 rara 63 t * (+14 mesh) 0,5 mm-1,2 mm 10 38 35 (+30 mesh) 0,25-0,5 mm 7 24 39 (+60 mesh) 0,15-0,25 mm 15 27 23 (+100 mesh)Greater than 1.2 rara 63 t * (+14 mesh) 0.5 mm-1.2 mm 10 38 35 (+30 mesh) 0.25-0.5 mm 7 24 39 (+60 mesh) 0.15 -0.25mm 15 27 23 (+100 mesh)
Minder dan 0,15mm 5 11 3 (-100 mesh) 8004840 \ - 20 - öo w :s c c 3 • H Cd -rl -rlLess than 0.15mm 5 11 3 (-100 mesh) 8004840 \ - 20 - öo w: s c c 3 • H Cd -rl -rl
3 > & N3> & N
cd -ri co i 3 *3 CU 3 00 -rl μ aj £, ·η <u o cd o 3 r-i •d S w <u ^ p 3 3cd -ri co i 3 * 3 CU 3 00 -rl μ aj £, η <u o cd o 3 r-i • d S w <u ^ p 3 3
NN
f—4 r-4 d) tl 3 ai ai c aj :<u cd cu cu cu g •Η > öo öo o 3 P Ό 3 P AJ | AJ ÖO r-4 •d 3 Λ xi aj <ü ρ cu υ o aj 3 Ό O r-4 -r4 ·ι-4 <U -1-4 3 >-> W rJ 0 U d .3 aif — 4 r-4 d) tl 3 ai ai c aj: <u cd cu cu cu g • Η> öo öo o 3 P Ό 3 P AJ | AJ ÖO r-4 • d 3 Λ xi aj <ü ρ cu υ o aj 3 Ό O r-4 -r4 · ι-4 <U -1-4 3> -> W rJ 0 U d .3 ai
.O.O
d 3 · m i—i <u >d 3 · m i — i <u>
AJ <U T) MAJ <U T) M
ï-i <3 > P _ 0) JZ H W <U Όï-i <3> P _ 0) JZ H W <U Ό
P O X ><! ï HP O X> <! ï H
3 0 d) 3 o 3 <u > > P ai aj cd ca p öo cd aj o cu ,o P o öo w <U > o 3 öo o a) 3 cd 3 3 r-< *d ·η3 0 d) 3 o 3 <u>> P ai aj cd ca p öo cd aj o cu, o P o öo w <U> o 3 öo o a) 3 cd 3 3 r- <* d · η
> O cd'H P> O cd'H P
Ja > ε s cd p co p j<i -h 3 öo cd aii-i 3 O <U 3 1-4 «1-1 «1-4 5 0) Cd 3 μ -u <u -d aj p 3 qn cd m u (UQjcd <u 3i-4 «w £ S co > Eg > «d <u ^ i-i o 3 mYes> ε s cd p co pj <i -h 3 öo cd aii-i 3 O <U 3 1-4 «1-1« 1-4 5 0) Cd 3 μ -u <u -d aj p 3 qn cd mu (UQjcd <u 3i-4 «w £ S co> Eg>« d <u ^ ii o 3 m
d AJ ÖOd AJ ÖO
,ο cn 0-3 cd P P o d H <u 3 ε aj 3 3 1 cd n a> »-· S i-l 1-4 *d 3 3 Q) cu cd 3 o cd d <u P n o o > oo 00 t-i i-l 1-1 -ώ . <u JZ *i U X 3d 3 > ü 03 P p r-4 r-4 ai'ed po d d d <u öo 5, ο cn 0-3 cd PP od H <u 3 ε aj 3 3 1 cd na> »- · S il 1-4 * d 3 3 Q) cu cd 3 o cd d <u P noo> oo 00 ti il 1-1 -ώ. <u JZ * i U X 3d 3> ü 03 P p r-4 r-4 ai'ed po d d d <u öo 5
4Jcdr-4AJ4Jdd3N4Jcdr-4AJ4Jdd3N
ο X U ot w ü Oο X U ot w ü O
s .5 3 ÖO 3 3s .5 3 ÖO 3 3
3 J3 N3 Y3 N
•rl TU ü P• rl TU ü P
P r-4 CD OP r-4 CD O
3 CU <4-1 n <u a) co 3 -o öo o3 CU <4-1 n <u a) co 3 -o öo o
Cd P X ’ , O «WCd P X ", O" W
< O W Μ X Pd 1-4<O W Μ X Pd 1-4
O Cd 4JO Cd 4J
> <5 .3> <5 .3
<U<You
*d 3 cd | > o a 30 p Μ ^ T3 3 ÖO r-4* d 3 cd | > o a 30 p Μ ^ T3 3 ÖO r-4
3 3 öO <U3 3 öO <U
AJ -1-4 3 ΌAJ -1-4 3 Ό
Cd AJ -r4 3 p AJ r-4 Cd <U -1-4 CU JZ o o o a3d o o o o E P 3 xi sr ca σ\ <u cu cd 3Cd AJ -r4 3 p AJ r-4 Cd <U -1-4 CU JZ o o o a3d o o o o E P 3 xi sr ca σ \ <u cu cd 3
H > JZ OH> JZ O
8004840 - 21 - fan cc cc 3 tö ·Η ·Η ·Η >6 Φ «ι 3 60 ·Η I r-l r-j 1 1 Tj 3 3 3 # • Η 4J X.8004840 - 21 - fan cc cc 3 tö · Η · Η · Η> 6 Φ «ι 3 60 · Η I r-l r-j 1 1 Tj 3 3 3 # • Η 4J X.
3 S « Ν I * S 3 33 S «Ν I * S 3 3
¢0 ^ 1—4 ·Η <0 I¢ 0 ^ 1—4 · Η <0 I
«0 3 (U3 Ο Μ 3 <U H Vi 3 <3· Ν 60 ,Ο 60 01 Ο 3 1—4 Ö-I 3 *r*4 4J 4-1 ^4 «Π 3 3 J3 & Λη 33 > μ Ü Ο 60«0 3 (U3 Ο Μ 3 <UH Vi 3 <3 · Ν 60, Ο 60 01 Ο 3 1—4 Ö-I 3 * r * 4 4J 4-1 ^ 4« Π 3 3 J3 & Λη 33> μ Ü Ο 60
>·-. I ,Ω Ή I I ·Η CJ> · -. I, Ω Ή I I Η CJ
Ό- Μ .<-4 *-4 Ο 0 3 4J 3 * £ο ο 3 Ur-ι mow «s ,-η u αι α) «ι ω ο Β* κ/ 3 3 0) (ί Ο 3 Μ 00 Ν 3 <-4 ω 3 •rl 6 •Η 3 -13 «Ό- Μ. <- 4 * -4 Ο 0 3 4J 3 * £ ο ο 3 Ur-ι mow «s, -η u αι α)« ι ω ο Β * κ / 3 3 0) (ί Ο 3 Μ 00 Ν 3 <-4 ω 3 • rl 6 • Η 3 -13 «
ϋ Sϋ S
<η 4-ΐ 3 3 3.<η 4-ΐ 3 3 3.
60 Ο ·Η ·Η ·ι-4 β «033 Ο ΙΌ 330) 4J ·ι-| 3 Vl 3 ι—4 r-1 3 Μ V4 > 60 g ,!<! ,Μ 60 3 3 I Ν 360 Ο · Η · Η · ι-4 β «033 Ο ΙΌ 330) 4J · ι- | 3 Vl 3 ι — 4 r-1 3 Μ V4> 60 g! , Μ 60 3 3 I Ν 3
3 3 -U3 3 -U
Ό 3 3Ό 3 3
•r4 3 S• r4 3 S
Vi IVi I
Ο r-4 1-4 U 60 * « S *υ ·ι-ι 3 .3 ·Γ4 Ν 3Ο r-4 1-4 U 60 * «S * υ · ι-ι 3 .3 Γ4 Ν 3
Cd J2 3 3 ^ 3 Ό ·Η «—4 γΗ 3 3 Ο 3ι-433 φ 3 > Ο V4 3 3 3 „3 4J Vi Jd 3 Ο 60Cd J2 3 3 ^ 3 Ό · Η «—4 γΗ 3 3 Ο 3ι-433 φ 3> Ο V4 3 3 3“ 3 4J Vi Jd 3 Ο 60
3 3 Vi I 60 Vi I3 3 Vi I 60 Vi I
t-ι 4J 3 V4 3 60 3 t-i 3 3 3 ·<-) 4J ·ι-ι 3 r-Ι ^·ι-4 3 *3 1—4 3 «0^333033 3 Ο Vl Vi ·<-4 3 Vi pj Q ί Ο r-4 60 Ο 60 Ό 3t-ι 4J 3 V4 3 60 3 ti 3 3 3 <-) 4J · ι-ι 3 r-Ι ^ · ι-4 3 * 3 1—4 3 «0 ^ 333033 3 Ο Vl Vi · <-4 3 Vi pj Q ί Ο r-4 60 Ο 60 Ό 3
3 ·<—> Μ Μ 3 V4 U3 · <—> Μ Μ 3 V4 U
Η ·η 3 3 V4 3 3 r-4 Η 3 3 3 3 3 « •3 — — —· —·Η · η 3 3 V4 3 3 r-4 Η 3 3 3 3 3 «• 3 - - - · - ·
SS
δδ
JOJO
(0 /-Ν(0 / -Ν
60 U60 U
3 Ό •Η ^ ·3 Ό • Η ^ ·
4J4J
4J V4 - ! •Η 3 3) J3 3 ·Η μ ν) 3 ι .4J V4 -! • Η 3 3) J3 3 · Η μ ν) 3 ι.
3 3 0 ι >Vlr-IOOOOO 3 60 Ο Ο Ο Ο Ο ο. 3 ^ ιο ιη ό οι e 60 3 33 3 0 ι> Vlr-IOOOOO 3 60 Ο Ο Ο Ο Ο ο. 3 ^ ιο ιη ό οι e 60 3 3
Ir1 2 3 Ο 8004840 3 2 VI γ—I Η 3 33 Η > Μ '“Ι 0 3 Η Η > >Ir1 2 3 Ο 8004840 3 2 VI γ — I Η 3 33 Η> Μ '“Ι 0 3 Η Η>>
> ,η XX XX>, η XX XX
- 22 -- 22 -
Voorbeelden XX-XXII en vergelijkende voorbeelden K - NExamples XX-XXII and comparative examples K-N
Florida-erts met een analyse als hierboven aangegeven werd gedurende 1 uur verhit op variërende temperaturen en vervolgens werd de behandelde erts in reactie gebracht met het 5 zwavelzuur-fosforzuur-mengsel als beschreven in voorbeeld IV. Een vaste stof, omvattende calciumsulfaat, koolstofdeeltjes en ijzer-sulfide, werd afgescheiden uit het reactiemengsel onder achterlating van een zuur-produkt. De behandelde erts werd behandeld met 14 gewΛ chloorwaterstofzuur en geanalyseerd op oplosbaar ijzer 10 en sulfide.Florida ore with analysis as indicated above was heated for 1 hour at varying temperatures and then the treated ore was reacted with the sulfuric acid-phosphoric acid mixture as described in Example IV. A solid, comprising calcium sulfate, carbon particles, and iron sulfide, was separated from the reaction mixture leaving an acid product. The treated ore was treated with 14 hydrochloric acid and analyzed for soluble iron and sulfide.
De verkregen resultaten zijn aangegeven in onderstaande tabel.The results obtained are shown in the table below.
Voorbeeld Temperatuur (°C) Analyse van erts_Example Temperature (° C) Analysis of ore_
Sulfide (dpm) % oplosbaar Fe 15 Vergelijkend geen verhitting 70 0,57Sulfide (ppm)% soluble Fe 15 Comparative no heating 70 0.57
Vb. KEx. K
XX 400 110 0,73 XXI 500 220 0,76 XXII 600 980 0,94 20 Vergelijkend 650 2180 1,12XX 400 110 0.73 XXI 500 220 0.76 XXII 600 980 0.94 20 Comparative 650 2180 1.12
Vb. L.Ex. L.
Vergelijkend 750 3360 1,35Comparative 750 3360 1.35
Vb, MEx, M
Vergelijkend 900 110 1,36 25 Vb. N 1 8004840 23Comparative 900 110 1.36 25 Ex. N 1 8004840 23
Voorbeeld XXIII en. Vergelijkend voorbeeld PExample XXIII and. Comparative example P
De zuren van voorbeeld VIII (warmtebehandeling van de erts gedurende 1 uur bij 50Q°C) en vergelijkend voorbeeld E (ongegloeide erts) werden afzonderlijk bij 35°C in een 5 3:2 gewichtsverhouding gemengd met afzonderlijke oplossingen van 0,5 M di(2-ethylhexyl)fosforzuur en 0,15 M trioctylfosfine-oxyde in petroleumether met een kookpunt van 100-120°C, waarna men een fasenscheiding liet optreden. De fasen scheiden zich onmiddellijk met het zuur van voorbeeld VIII in een waterige zuurfase en J0 een organische fase, die werd afgescheiden, en het uraniumge- halte daarvan werd daaruit gewonnen door behandeling met waterig fosforzuur, bevattende ferro-ionen (voorbeeld XXIII). Met het zuur van Vergelijkend voorbeeld E verkreeg men door menging van de zuur- en petroleumether-oplossingen een emulsie, die binnen 15 5 minuten helder werd onder vorming van de organische en wate rige fasen (Vergelijkend voorbeeld P).The acids of Example VIII (heat treatment of the ore for 1 hour at 50 ° C) and Comparative Example E (annealed ore) were mixed separately at 35 ° C in a 5 3: 2 weight ratio with separate solutions of 0.5 M di ( 2-ethylhexyl) phosphoric acid and 0.15 M trioctylphosphine oxide in petroleum ether with a boiling point of 100-120 ° C, followed by phase separation. The phases immediately separate with the acid of Example VIII into an aqueous acid phase and J0 an organic phase which was separated, and the uranium content thereof was recovered therefrom by treatment with aqueous phosphoric acid containing ferrous ions (Example XXIII). With the acid of Comparative Example E, an emulsion was obtained by mixing the acid and petroleum ether solutions, which became clear within 15 minutes to form the organic and aqueous phases (Comparative Example P).
Voorbeelden XXIV-XXVIExamples XXIV-XXVI
Erts met analyses als aangegeven in onderstaand voorbeeld XXXVIII werd gedurende 1 uur aan een warmt e-20 behandeling onderworpen bij 500°C op de in voorbeeld I beschreven wijze. Natproces-fosforzuren werden bereid uit deze erts en eveneens uit de onverhitte behandelde erts door reactie met een zwavelzuur-fosforzuur-mengsel (als in voorbeeld IV) en afscheiding van een vaste fractie, bevattende gips, koolstofdeeltjes en 25 onaangetaste erts. Op analoge wijze werden natproces-zuren bereid uit ertsen met een analyse als aangegeven.in voorbeeld I en onderstaand voorbeeld XXVII. Ook de natproces-zuren, bereid in onderstaande voorbeelden XLÏI-XLIV uit aan een warmtebehandeling onderworpen ertsen, werden gebruikt. Elk zuur werd geconcen-30 treerd en geoxydeerd door koken, waarbij lucht daardoorheen werd geleid teneinde het Fe II gehalte te verminderen. Elke van de zes zuren, die een hoeveelheid 1^5 in ^et traject van 24-29 % P2O2 bevatten, werd onder roeren bij 35°C in een 1:1 volumever-houding gemengd met een oplossing in petroleumether (kookpunt 35 100-120°G) van 0,5 M di(2-ethylhexyl)fosforzuur en 0,15 M tri- octylfosfine-oxyde. Na 5 minuten roeren liet men de mengsels 8004840 24 staan. Binnen 40 seconden werd elke van de mengsels, afgeleid van natproces-zuren uit de aan de warmtebehandeling onderworpen ertsen, gescheiden in een organische fase, bevattende uranium, en een waterige zuurfase. Met elke van de mengsels van zuren uit 5 onverhitte behandelde erts was een aanzienlijke hoeveelheid vaste overblijfselen aanwezig aan het scheidingsvlak alsmede een schei-dingsvlak-emulsie, waarvoor 10-30 minuten nodig was om te breken onder achterlating van een organische fase, bevattende uranium, en een waterige zuurfase, In elk van de gevallen werden de twee 10 fasen gescheiden en werd uranium uit de organische fase gewonnen door extractie met waterig fosforzuur, bevattende ferro-ion. Voorbeelden XXVII-XXXVIII en Vergelijkende voorbeelden Q-U.Ore with analyzes as indicated in Example XXXVIII below was subjected to heat e-20 treatment at 500 ° C for 1 hour as described in Example I. Wet process phosphoric acids were prepared from this ore and also from the unheated treated ore by reaction with a sulfuric acid-phosphoric acid mixture (as in Example IV) and separation of a solid fraction containing gypsum, carbon particles and unaffected ore. In an analogous manner, wet-process acids were prepared from ores with an analysis as indicated in Example I and Example XXVII below. The wet-process acids prepared in Examples XLII-XLIV from heat-treated ores were also used. Each acid was concentrated and oxidized by boiling, passing air through it to reduce the Fe II content. Each of the six acids, containing an amount of 1-5 in the range of 24-29% P2O2, was mixed with a solution in petroleum ether (boiling point 35 100-) with stirring at 35 ° C in a 1: 1 volume ratio. 120 ° G) of 0.5 M di (2-ethylhexyl) phosphoric acid and 0.15 M tri-octylphosphine oxide. After stirring for 5 minutes, the blends 8004840 were allowed to stand. Within 40 seconds, each of the mixtures derived from wet-process acids from the heat-treated ores was separated into an organic phase containing uranium and an aqueous acid phase. With each of the mixtures of acids from 5 unheated treated ore, a substantial amount of solid debris was present at the interface as well as an interface emulsion, which took 10-30 minutes to break leaving an organic phase containing uranium, and an aqueous acid phase. In each case, the two phases were separated and uranium was recovered from the organic phase by extraction with aqueous phosphoric acid containing ferrous ion. Examples XXVII-XXXVIII and Comparative Examples Q-U.
In deze voorbeelden werden de onderstaande ertsen met de aangegeven analyses gebruikt. De Florida II erts 15 was afkomstig uit een andere mijn dan de Florida-erts, gebruikt in voorbeelden XIII-XVI.In these examples, the ores below with the indicated analyzes were used. The Florida II ore was from a mine other than the Florida ore used in Examples XIII-XVI.
Florida II Youssoufia Youssoufia SenegalFlorida II Youssoufia Youssoufia Senegal
Zwart (ge- Wit droogd 150°C, 20 _0,5 uur _ % P205 30,9 29,9 31,0 35,8 % CaO 46,0 49,8 51,0 50,1 % S03 1,4 2,0 1,2 0,33 % C02 4,3 6,7 6,1 1,7 25 % Si02 3,4 4,1 % F 3,7 3,9 4,1 3,9 % Cl 0,001 0,024 dpm <100 % Na2Q 0,7 0,63 0,85 0,18 % MgO 0,7 0,61 0,29 500 dpm 30 % A1203 0,9 0,32 0,17 0,53 % K20 0,2 0,028 <0,1 % Fe203S 1,1 0,15 0,13 1,1Black (ge White dried 150 ° C, 20 _0.5 hours _% P205 30.9 29.9 31.0 35.8% CaO 46.0 49.8 51.0 50.1% SO3 1.4 2 .0 1.2 0.33% CO2 4.3 6.7 6.1 1.7 25% SiO2 3.4 4.1% F 3.7 3.9 4.1 3.9% Cl 0.001 0.024 ppm <100% Na2Q 0.7 0.63 0.85 0.18% MgO 0.7 0.61 0.29 500 ppm 30% Al2 O3 0.9 0.32 0.17 0.53% K20 0.2 0.028 <0.1% Fe 2 O 3 S 1.1 0.15 0.13 1.1
Organische koolstof % C 0,5 1,3 0,15 1,08 35 In elke.van de onderstaande voorbeelden werd de erts op de volgende wijze verhit. De erts in de vorm van een laag in een silica-schotel werd verhit in een moffeloven, die 8004840 25 geventileerd werd naar de atmosfeer en die gedurende 1 uur op een vastgestelde temperatuur werd gehouden. De behandelde erts werd vervolgens in reactie gebracht met het zwavelzuur-fosforzuur-mengsel van voorbeeld IV en afzonderlijk met 14 gew.%’s chloor-5 waterstofzuur als in voorbeelden XX-XXII en eveneens met 70 %'s fosforzuur onder afscheiding van de onoplosbare vaste stoffen, bevattende koolstofdeeltjes.Organic Carbon% C 0.5 1.3 0.15 1.08 35 In each of the examples below, the ore was heated in the following manner. The ore in the form of a layer in a silica dish was heated in a muffle furnace, which was vented to atmosphere and kept at a fixed temperature for 1 hour. The treated ore was then reacted with the sulfuric acid-phosphoric acid mixture of Example IV and separately with 14% by weight chlorine-5 hydrochloric acid as in Examples XX-XXII and also with 70% phosphoric acid to separate the insoluble solids containing carbon particles.
Florida II ertsFlorida II ore
Voor- Temperatuur Zuur-labiel In zuur op- Kleur van 10 beeld (°C) sulfide (dpm) losbaar ij zer zuur na HC1- (% Fe) behandeling _van erts.Pre-Temperature Acid-labile Acid-op Color of 10 image (° C) sulfide (ppm) releasable ferric acid after HC1 (% Fe) treatment of ore.
Q onbehandeld 8 0,67 donkerbruin XXVII 500 230 0,95 citroengroen 15 XXVIII 600 1030 1,10 citroengroen R 750 3280 1,31 citroengroen zwarte ïoussoufia erts S donkerbruin XXIX 400 260 0,11 citroengroen 20 xxx 500 220 0,11 citroengroen XXXI 600 120 0,11 citroengroen XXXII 580 - - citroengroenQ untreated 8 0.67 dark brown XXVII 500 230 0.95 lemon green 15 XXVIII 600 1030 1.10 lemon green R 750 3280 1.31 lemon green black ïoussoufia ore S untreated = - dark brown XXIX 400 260 0.11 lemon green 20 xxx 500 220 0, 11 lemon green XXXI 600 120 0.11 lemon green XXXII 580 - - lemon green
7 I Witte Youssoutia erts _ I7 I White Youssoutia ore _ I
T onbehandeld---0,11 blauwgroen 25 XXXIII 400 160 0,12 citroengroen XXXIV 450 - - citroengroen XXXV 500 220 0,11 citroengroen XXXVI 550 215 - citroengroen XXXVII 600 220 0,12 citroengroen 30 Senegal erts U onbehandeld - - bruin XXXVIII 500 - - citroengroenT untreated --- 0.11 blue green 25 XXXIII 400 160 0.12 lemon green XXXIV 450 - - lemon green XXXV 500 220 0.11 lemon green XXXVI 550 215 - lemon green XXXVII 600 220 0.12 lemon green 30 Senegal ore Untreated - - brown XXXVIII 500 - - lemon green
Voorbeelden XXXIX-XLIExamples XXXIX-XLI
In deze voorbeelden werd de Florida-erts, ge-55 bruikt in voorbeelden XI1Ï-XVI, toegepast in voorbeeld XXXIX, terwijl voor voorbeeld XL de Florida II erts van voorbeelden XXVII en XXVIII werd gebruikt en in voorbeeld XLI Marokkaanse 8004840 26 erts werd gebruikt als beschreven in voorbeelden IX en X.In these examples, the Florida ore used in Examples XII-XVI was used in Example XXXIX, while in Example XL the Florida II ore of Examples XXVII and XXVIII was used and in Example XLI Moroccan 8004840 26 ore was used as described in Examples IX and X.
Voor voorbeeld XXXIX werd de Florida-erts van voorbeelden XIII-XVI onderworpen aan een warmtebehandeling in lucht in een oven gedurende 1 uur bij 550°C, waarbij een grijze 5 erts, bevattende koolstofdeeltjes, werd verkregen. Deze werd behandeld met het zwavelzuur-fosforzuur-mengsel van voorbeeld IV en een vaste fractie, bevattende gips en koolstofdeeltjes, werd afgescheiden onder achterlating van een natproces-zuur, dat een lichtgroene kleur bezat in vergelijking met de donkerbruine kleur van 10 het zuur uit de onverhitte behandelde erts.For Example XXXIX, the Florida ore of Examples XIII-XVI was subjected to heat treatment in air in an oven at 550 ° C for 1 hour to obtain a gray ore containing carbon particles. This was treated with the sulfuric acid-phosphoric acid mixture of Example IV and a solid fraction containing gypsum and carbon particles was separated leaving a wet process acid, which had a light green color compared to the dark brown color of the acid from the unheated treated ore.
Voor voorbeeld XL werd de Florida II erts van voorbeelden XXVII en XXVIII continu onderworpen aan een warmtebehandeling op de in voorbeelden XVÏI-XIX beschreven wijze bij een vaste stof-uitlaattemperatuur van 500°C en toevoer- en effluent-15 gas-temperaturen van respectievelijk 790°C en 190°C met een gemiddelde verblijftijd van 20-30 minuten. De verhitte erts werd behandeld met het zwavelzuur-fosforzuur-mengsel op de in voorbeeld IV bschreven wijze en onoplosbare materialen, omvattende gips en koolstofdeeltjes, werden...daaruit afgescheiden onder achterlating 20 van een natproces-fosforzuur met een lichtgroene kleur in vergelijking met de donkerbruine kleur van het zuur uit de niet aan een warmtebehandeling onderworpen erts.For Example XL, the Florida II ore of Examples XXVII and XXVIII was continuously heat-treated in the manner described in Examples XVII-XIX at a solid exhaust temperature of 500 ° C and supply and effluent gas temperatures of 790, respectively. ° C and 190 ° C with an average residence time of 20-30 minutes. The heated ore was treated with the sulfuric acid-phosphoric acid mixture as described in Example IV and insoluble materials, including gypsum and carbon particles, were separated therefrom leaving a wet-process phosphoric acid of a light green color compared to the dark brown color of the acid from the untreated ore.
Voor voorbeeld XLI werd de Marokkaanse erts continu onderworpen aanween warmtebehandeling op de in voorbeelden 25 XVII-XIX beschreven wijze bij een vastestof-uitlaattemperatuur van 390°C en toevoer- en effluentgas-temperaturen van 760 en 130°C bij een gemiddelde verblijftijd van 20-30 minuten, De aan een warmtebehandeling onderworpen erts, bevattende koolstofdeeltjes, werd behandeld met het.zwavelzuur-fosforzuur-mengsel als in voor-30 beeld IV en natproces-zuur werd afgescheiden van de onoplosbare materialen. De kleur van het. zuur was medium-geel in vergelijking met de sterk gele kleur van zuur uit de niet aan een warmtebehandeling onderworpen erts.For Example XLI, the Moroccan ore was continuously heat-treated in the manner described in Examples 25 XVII-XIX at a solid exhaust temperature of 390 ° C and feed and effluent gas temperatures of 760 and 130 ° C at an average residence time of 20- 30 minutes. The heat-treated ore containing carbon particles was treated with the sulfuric acid-phosphoric acid mixture as in Example IV and wet process acid was separated from the insoluble materials. The color of it. Acid was medium-yellow compared to the strong yellow color of acid from the untreated ore.
Voorbeeld XLIIExample XLII
35 Fosfaaterts met een analyse als aangegeven in voorbeeld I werd continu onderworpen aan een warmtebehandeling als 8004840 27 in voorbeeld XIX en de aan een warmtebehandeling onderworpen erts werd continu omgezet met een mengsel van zwavelzuur en fosforzuur in tegenwoordigheid van een gips-suspensie onder vorming van een natproces-fosforzuur en onder afscheiding van een vaste fractie, 5 bevattende gips, koolstofdeeltjes en onaangetaste erts. De reactie werd uitgevoerd in een een enkelvoudige trap omvattende geroerde tankreactor volgens een gebruikelijke methode en onder toepassing van een hoeveelheid zwavelzuur, die 102 % bedroeg van het calcium-gehalte in de erts. Het produkt-fosforzuur bevatte 28-30 % 10 en geen aantoonbare hoeveelheid oxydeerbare koolstof. Geen anti-schuimmiddel was nodig in het aantastingsvat in vergelijking met de toevoeging van 0,6 % oliezuur, gebaseerd op het gewicht aan ?2θ^ in de erts, wanneer de onbehandelde erts werd gebruikt. De filtratiesnelheid van de gips-suspensie was eveneens aanzienlijk 15 groter dan wanneer niet aan een warmtebehandeling onderworpen erts werd gebruikt.Phosphate rock with an analysis as in Example 1 was continuously heat treated as 8004840 27 in Example XIX and the heat treated ore was continuously reacted with a mixture of sulfuric acid and phosphoric acid in the presence of a gypsum suspension to form a wet process phosphoric acid and with separation of a solid fraction containing gypsum, carbon particles and unaffected ore. The reaction was carried out in a single stage stirred tank reactor according to a conventional method and using an amount of sulfuric acid which was 102% of the calcium content in the ore. The product phosphoric acid contained 28-30% 10 and no detectable amount of oxidizable carbon. No anti-foaming agent was required in the attack vessel compared to the addition of 0.6% oleic acid based on the weight of? 2 θ in the ore when the untreated ore was used. The filtration rate of the gypsum slurry was also considerably greater than when unreated ore was used.
Voorbeelden XLIII en XLIVExamples XLIII and XLIV
Op dezelfde wijze als in voorbeeld XLII werd Florida-II erts, continu onderworpen aan een warmtebehandeling 20 bij 500°C volgens voorbeeld XL, en Marokkaanse (Khouribga) erts, continu onderworpen aan een warmtebehandeling volgens voorbeeld XLI, continu omgezet in natproces-zuur. De produkt-fosforzuren bevatten 28-30 % en §een aantoonbare hoeveelheid oxydeerbare koolstof. Geen antischuimmiddelen waren nodig in het aantas-25 tingsvat in vergelijking met de toevoeging van 1,0 % respectievelijk 0,6 % oliezuur, gebaseerd op het gewicht van 1*2^5 *-n erts, wanneer niet aan een warmtebehandeling onderworpen erts werd gebruikt. De filtratiesnelheden van de gips-suspensie waren eveneens aanzienlijk groter dan wanneer onverhitte erts werd ge-30 bruikt,In the same manner as in Example XLII, Florida-II ore continuously subjected to a heat treatment at 500 ° C according to Example XL, and Moroccan (Khouribga) ore continuously subjected to a heat treatment according to Example XLI continuously converted to wet-process acid. The product phosphoric acids contain 28-30% and a detectable amount of oxidizable carbon. No anti-foaming agents were needed in the attack vessel as compared to the addition of 1.0% and 0.6% oleic acid, respectively, based on the weight of 1 * 2 ^ 5 * ore, when not subjected to heat-treated ore used. The filtration rates of the gypsum slurry were also considerably greater than when unheated ore was used,
'Voorbeeld XLVExample XLV
Het natproces-fosforzuur, bereid in voorbeeld Hill, werd gezuiverd door oplosmiddel-extractie. Het werd geconcentreerd tot een zuur, bevattende 54,7 % ^2^5» 1»51 % SO^, 35 0,32 % Fe, 0,24 % Mg en 0,07 % Al en minder dan 50 dpm oxydeer bare koolstof. Dit zuur werd gezuiverd in een systeem, omvattende 8004840 * 28 een uit twee trappen bestaande tegenstroom-extractie, met methyl-isobutylketon, waarbij een extract en een waterig raffinaat werd verkregen, gevolgd door vier tegenstroom-wastrappen op het extract onder gebruikmaking van gezuiverd produkt-zuur als wasvloeistof, 5 waarbij een gezuiverd extract werd verkregen alsmede gebruikte waterige wasvloeistof, die werd teruggeleid naar de extractie en een uit twee trappen bestaande tegenstroom-vrijmaking met water, waarbij een nagenoeg zuurvrije oplosmiddellaag werd verkregen, die werd teruggeleid naar de extractie, alsmede een gezuiverd 10 zuur, bevattende 41,2 % ?2®S> 0>50 % SO^, 40 dpm Fe, 6 dpm Mg en 1 dpm Al en 0,4 dpm As, welk zuur een lichtgele kleur bezat.The wet process phosphoric acid prepared in Example Hill was purified by solvent extraction. It was concentrated to an acid containing 54.7% ^ 2 ^ 5 »1» 51% SO ^, 0.32% Fe, 0.24% Mg and 0.07% Al and less than 50 ppm oxidizable carbon . This acid was purified in a system comprising 8004840 * 28 a two-stage countercurrent extraction, with methyl isobutyl ketone, to obtain an extract and an aqueous raffinate, followed by four countercurrent washes on the extract using purified product -acid as a washing liquid, whereby a purified extract was obtained, as well as used aqueous washing liquid, which was recycled to the extraction and a two-stage countercurrent release with water, whereby an almost acid-free solvent layer was obtained, which was recycled to the extraction, as well as a purified acid containing 41.2%? 2®S> 0> 50% SO4, 40 ppm Fe, 6 ppm Mg and 1 ppm Al and 0.4 ppm As, which acid had a pale yellow color.
De zuiveringsprocedure was als beschreven in het Amerikaanse oc-trooischrift 3.914.382 met een 65:35 splitsing van tussen het ?2^5 i-n het produkt-zuur en in het raffinaat. De kleur van het 15 gezuiverde zuur kon indien nodig worden verbeterd door behandeling met 1 % actieve koolstof in vergelijking met de noodzakelijke hoeveelheid van 5 % actieve koolstof bij toepassing van een overeenkomstig proces, waarbij gebruik gemaakt wordt van een niet aan een warmtebehandeling onderworpen erts. Geen fasescheiding-moei-20 lijkheden, bijvoorbeeld de vorming van zich langdurig handhavende emulsies bij het oplosmiddel-water-scheidingsvlak traden op, terwijl zich aanzienlijke moeilijkheden voordeden bij toepassing van een werkwijze, waarbij gebruik wordt gemaakt van een niet aan een warmtebehandeling onderworpen erts,The purification procedure was as described in U.S. Pat. No. 3,914,382 with a 65:35 split of between the product acid and the raffinate. The color of the purified acid could be improved, if necessary, by treatment with 1% activated carbon compared to the necessary amount of 5% activated carbon using a corresponding process using a non-heat treated ore. No phase separation difficulties, for example, the formation of long-lasting emulsions at the solvent-water interface occurred, while considerable difficulties were encountered in the use of a process using a heat-treated ore,
25 Voorbeelden XLVI-XLVIIIExamples XLVI-XLVIII
De natproces-fosforzuren, bereid in voorbeelden XLII en XLIV, werden elk omgezet in natriumfosfaten en vervolgens natriumtripolyfosfaat. Elk zuur werd behandeld ter vermindering van het sulfaat- en fluorverontreiniging-gehalte daarvan en 30 in reactie gebracht met natriumcarbonaat tot een Na:P verhouding van 5:3 met een filtratie van geprecipiteerde vaste stoffen onder achterlating van een waterige oplossing van gemengde natriumhydro-geenfosfaten met een Na:P verhouding van 5:3, die werd gedroogd en gedurende 1 uur werd gegloeid onder vorming van natriumtri-35 polyfosfaat. Het zout uit het zuur van voorbeeld XLII was wit en bezat minder kleur dan die van het zout, bereid uit de niet aan 8004840 29 een warmtebehandeling onderworpen ertsen. De kleur kan worden verbeterd door behandeling van de vloeistoffen met een Na:P verhouding van 5:3 met tot 0,5 % actieve kcdstof in vergelijking met de toepassing van 5 % of meer in het geval van het produkt 5 uit de overeenkomstige niet aan een warmtebehandeling onderworpen erts. De zouten van de zuren van voorbeelden XLIII en XLIV waren wit.The wet process phosphoric acids prepared in Examples XLII and XLIV were each converted to sodium phosphates and then sodium tripolyphosphate. Each acid was treated to reduce its sulfate and fluorine impurity content and reacted with sodium carbonate to a Na: P ratio of 5: 3 with a filtration of precipitated solids leaving an aqueous solution of mixed sodium hydrophosphates with a Na: P ratio of 5: 3, which was dried and calcined for 1 hour to form sodium tri-35 polyphosphate. The acid salt of Example XLII was white and had less color than that of the salt prepared from the non-heat-treated ores. The color can be improved by treating the liquids with a Na: P ratio of 5: 3 with up to 0.5% of active substance compared to using 5% or more in the case of the product 5 from the corresponding non- heat-treated ore. The salts of the acids of Examples XLIII and XLIV were white.
Voorbeelden XLIX-LIExamples XLIX-LI
Ertsen, bereid als in voorbeelden XIX, XL en 10 XLI, werden in reactie gebracht met 17 %'s chloorwaterstofzuur onder vorming van reactiemengsels, bevattende calciumchloride, koolstofdeeltjes, fosforzuur, resterend chloorwaterstofzuur en onaangetaste erts. Elk reactiemengsel werd gedefluoreerd door behandeling met een portie van een waterige calciumhydroxyde-15 suspensie (equivalent aan het F-gehalte en een kleine hoeveelheid van het zuur) en daarnavolgende afscheiding van de vaste stoffen en vervolgens werd een grote hoeveelheid van de calciumhydroxyde-suspensie (equivalent aan het grootste gedeelte van het zuur-gehalte voor de bereiding van dicalciumhydrogeenfosfaat) toege-20 voegd, waarna het vaste dicalciumhydrogeenfosfaat, dat geschikt is als dierenvoeder, werd afgescheiden. Tenslotte werd de rest van het zuur in reactie gebracht met een eindportie van de cal-ciumhydroxyde-suspensie onder vorming van een eindfractie van dicalciumhydrogeenfosfaat, die werd afgescheiden uit de moeder-25 loog, die calciumchloride bevat, De hoeveelheden calciumhydroxyde-suspensie, toegevoegd in de drie trappen, bedroegen respectievelijk 20 %, 70 % en 10 % van de totale hoeveelheid.Ores, prepared as in Examples XIX, XL and 10 XLI, were reacted with 17% hydrochloric acid to form reaction mixtures containing calcium chloride, carbon particles, phosphoric acid, residual hydrochloric acid and unaffected ore. Each reaction mixture was defluorinated by treatment with a portion of an aqueous calcium hydroxide suspension (equivalent to the F content and a small amount of the acid) and subsequent separation of the solids, then a large amount of the calcium hydroxide suspension ( equivalent to the major part of the acid content for the preparation of dicalcium hydrogen phosphate), after which the solid dicalcium hydrogen phosphate, which is suitable as animal feed, was separated. Finally, the remainder of the acid was reacted with a final portion of the calcium hydroxide suspension to form a final fraction of dicalcium hydrogen phosphate which was separated from the mother liquor containing calcium chloride. The amounts of calcium hydroxide suspension added in the three stages were 20%, 70% and 10% of the total amount, respectively.
Voorbeelden LII-LIVExamples LII-LIV
Elk reactiemengsel, bevattende calciumchloride, 30 koolstofdeeltjes, fosforzuur, resterend chloorwaterstofzuur en onaangetaste erts, zoals bereid in voorbeelden XLIX-XLI, werd afgefiltreerd ter verwijdering van een vaste fractie, bevattende de erts- en koolstofdeelties, onder achterlating van een zure vloeistof. 5 vol.dln van deze vloeistof werden geëxtraheerd met 35 10 vol.dln van een mengsel van 8 vol.dln amylalkohol en 2 vol.dln 35 %’s chloorwaterstofzuur onder vorming van een organische fase, 8004840 30 bevattende gezuiverd fosforzuur en chloorwaterstofzuur, en een waterige fase, die werd afgescheiden. De fasen scheiden zich snel en er deden zich geen scheidingsvlakmoeilijkheden voor. De organische fase werd gemengd met 2,5 vol.dln water voor de vrij-5 making van de zuren onder vorming van een organische fase met een verminderd zuurgehalte en een.waterige fase van een mengsel van chloorwaterstofzuur en fosforzuur; de fasen scheiden zich weer zonder scheidingsvlakmoeilijkheden. Het waterige fase-mengsel werd verhit teneinde chloorwaterstofzuur af te dampen onder ach-10 terlating van gezuiverd natproces-fosforzuur.Each reaction mixture, containing calcium chloride, carbon particles, phosphoric acid, residual hydrochloric acid and unaffected ore, as prepared in Examples XLIX-XLI, was filtered to remove a solid fraction containing the ore and carbon fractions, leaving an acidic liquid. 5 parts by volume of this liquid were extracted with 10 parts by volume of a mixture of 8 parts by volume of amyl alcohol and 2 parts by volume of 35% hydrochloric acid to form an organic phase, containing 8004840 purified phosphoric acid and hydrochloric acid, and an aqueous phase which was separated. The phases separated quickly and no interface difficulties occurred. The organic phase was mixed with 2.5 parts by volume of water to liberate the acids to form an organic phase with a reduced acid content and an aqueous phase of a mixture of hydrochloric and phosphoric acid; the phases separate again without interface difficulties. The aqueous phase mixture was heated to evaporate hydrochloric acid, leaving purified wet-process phosphoric acid.
Voorbeelden IV en LVIExamples IV and LVI
Op dezelfde wijze als in voorbeeld XLV werden de natproces-zuren van voorbeelden XLIII en XLIV geconcentreerd en gezuiverd door oplosmiddel-extractie met methylisobutylketon 15 en vrijgemaakt met water ter verkrijging van gezuiverde waterige fosforzuren. Het geconcentreerde natproces-zuur, verkregen uit voorbeeld XLIII, bevattende 51,9 % ^ SO^, 1,36 % Fe, 0,9 % Mg en 1,0 % Al, werd gezuiverd onder vorming van een zuur van 42,7 % P2°5’ ^j54 ^ SO^, ^ dpm ^ ^ dpm en ^ dpm ^ 20 en een raffinaat van 41,3 % ^2^5» 2,7 % SO^j 2,8 % Fe, 2,0 %In the same manner as in Example XLV, the wet-process acids of Examples XLIII and XLIV were concentrated and purified by solvent extraction with methyl isobutyl ketone and liberated with water to obtain purified aqueous phosphoric acids. The concentrated wet process acid, obtained from Example XLIII, containing 51.9% SO 2, 1.36% Fe, 0.9% Mg and 1.0% Al, was purified to give an acid of 42.7% P2 ° 5 '^ j54 ^ SO ^, ^ ppm ^ ^ ppm and ^ ppm ^ 20 and a raffinate of 41.3% ^ 2 ^ 5 »2.7% SO ^ j 2.8% Fe, 2.0%
Mg en 1,9 % Al bij een 68:32 splitsing tussen gezuiverd zuur en raffinaat. Het geconcentreerde natproces-zuur, verkregen uit voorbeeld XLIV, bevatte 56,0 % % SO^, 0,23 % Fe en 0,6 %Mg and 1.9% Al at a 68:32 split between purified acid and raffinate. The concentrated wet process acid, obtained from Example XLIV, contained 56.0% SO 2, 0.23% Fe and 0.6%
Mg en werd gezuiverd onder vorming van een zuur van 40,5 % £*2^5’ 25 0,7 % SO^, 28 dpm Fe en 10 dpm Mg en een raffinaat van 40 % -^^5’ 1,7 % SOg, 0,6 % Fe en 1,4 % Mg bij een 70:30 splitsing tussen gezuiverd zuur en raffinaat. In geen enkel geval deden zich moeilijkheden voor als gevolg van de vorming van emulsies bij het vloeistof-vloeistof-scheidingsvlak.Mg and was purified to give an acid of 40.5% * 2 5 5 25 0.7% SO SO, 28 ppm Fe 10 10 ppm Mg and a raffinate of 40% ^ 5 1,7 1.7% SOg, 0.6% Fe and 1.4% Mg at a 70:30 split between purified acid and raffinate. In no case did difficulties arise due to the formation of emulsions at the liquid-liquid interface.
30 Voorbeelden LVII-LIX30 Examples LVII-LIX
Ertsen, bereid als in voorbeelden XIX, XL en XLI, werden in reactie gebracht met 24,2 gew.dln 58 %'s salpeterzuur per 10,8 gew.dln van aan een warmtebehandding onderworpen Marokkaanse ertsen en overeenkomstige hoeveelheden voor de andere 35 twee ertsen, waarbij in elk van de gevallen een waterig mengsel werd verkregen van calciumnitraat, koolstofdeeltjes, onaangetaste 8004840 31 erts, fosforzuur en resterend salpeterzuur. Elk mengsel werd afgefiltreerd ter verwijdering van de koolstofdeeltjes en erts en afgekoeld tot 0°C en een vaste fractie, bevattende calciumnitraat, werd afgescheiden uit de waterige zuuroplossing, die salpeter-5 en fosforzuren en calciumnitraat bevatte. Elke waterige zuuroplossing werd behandeld met 2,55 dln watervrije ammoniak, die continu werd toegevoegd. Het verkregen mengsel, dat ammoniumni-traat en -fosfaat en calciumnitraat bevatte, werd ingedampt onder vorming van een smelt, bevattende 0,5-5 % water, die als zo-10 danig als een kunstmeststof kon worden gebruikt. De smelt werd in elk van de gevallen gemengd met 5,8 dln kaliumchloride en het mengsel werd gegranuleerd onder vorming van een samengestelde kunstmest met een N:P:iCverhouding van 17:17:17.Ores, prepared as in Examples XIX, XL and XLI, were reacted with 24.2 parts of 58% nitric acid per 10.8 parts of heat-treated Moroccan ores and corresponding amounts for the other two ores, in each case obtaining an aqueous mixture of calcium nitrate, carbon particles, unaffected ore, phosphoric acid and residual nitric acid. Each mixture was filtered to remove the carbon particles and ore and cooled to 0 ° C and a solid fraction containing calcium nitrate was separated from the aqueous acid solution containing nitric 5 and phosphoric acids and calcium nitrate. Each aqueous acid solution was treated with 2.55 parts of anhydrous ammonia, which was added continuously. The resulting mixture, containing ammonium nitrate and phosphate and calcium nitrate, was evaporated to form a melt containing 0.5-5% water, which could be used as such as a fertilizer. In each case, the melt was mixed with 5.8 parts of potassium chloride and the mixture was granulated to form a composite fertilizer with an N: P: 1 ratio of 17:17:17.
Voorbeelden LX-LXIIExamples LX-LXII
15 De natproces-zuren, verkregen in voorbeelden XLII-XLIV, werden elk geconcentreerd tot een zuur met een ^2^5-gehalte van 54 %. Elk geconcentreerd zuur werd behandeld door daardoorheen watervrije ammoniak te borrelen tot een N:P atoomver-houding van 1,35:1. De temperatuur steeg tot 115°C en water werd 20 toegevoegd teneinde de verkregen suspensie vrij vloeiend te houden (ongeveer 20 % vrij water). De hete suspensie werd verdeeld over een bed van uit fijne deeltjes bestaand gerecirculeerd ammo-niumfosfaatprodukt en de ammoniëring werd voltooid met watervrije ammoniak tot een N:P atoomverhouding van ongeveer 1,8:1; de re-25 circularie-verhouding was 2,5 dln gerecirculeerd op 1 dl ver wijderd als produkt, Het produkt werd bij 85°C geleid naar een droger en een koeler en vervolgens gegranuleerd, waarbij ammonium-fosfaat werd verkregen met een verhouding van 18:47:0, dat geschikt is als kunstmest.The wet-process acids, obtained in Examples XLII-XLIV, were each concentrated to an acid with a ^ 2 ^ 5 content of 54%. Each concentrated acid was treated by bubbling anhydrous ammonia through it to an N: P atomic ratio of 1.35: 1. The temperature rose to 115 ° C and water was added to keep the resulting slurry free flowing (about 20% free water). The hot suspension was partitioned over a bed of fine particulate recycled ammonium phosphate product and the ammoniaation was completed with anhydrous ammonia to a N: P atomic ratio of about 1.8: 1; the re-circularity ratio was 2.5 parts recycled to 1 part removed as product. The product was passed to a dryer and a cooler at 85 ° C and then granulated to give ammonium phosphate in a ratio of 18 : 47: 0, which is suitable as a fertilizer.
30 Voorbeelden LXIII-LXVExamples LXIII-LXV
De natproces-zuren, verkregen in voorbeelden XLII-XLIV, werden elk geconcentreerd tot een zuur met een ^2^5-gehalte van 50 %. 50 dln van elk geconcentreerd zuur werden gemengd met 12,5 dln water en geleid in een vat, dat een ammonium-35 fosfaat-suspensie bevatte, 8 dln watervrije ammoniak werden toegevoegd onder vorming van een mengsel met een N:P verhouding van 8004840 32 1,3:1. Water werd afgedampt onder achterlating van een 80 %’s suspensie van ammoniumfosfaat, De suspensie kon worden gegranuleerd door menging met vast recirculatieprodukt en worden gegranuleerd onder vorming van een korrelvormige ammoniumfosfaat-5 kunstmest. De suspensie werd gemengd met vast kaliumchloride en een 80 %'s ammoniumnitraat-oplossing en gegranuleerd onder vorming van een N:P:K samengestelde kunstmest.The wet process acids, obtained in Examples XLII-XLIV, were each concentrated to an acid with a ^ 2 ^ 5 content of 50%. 50 parts of each concentrated acid were mixed with 12.5 parts of water and passed into a vessel containing an ammonium-phosphate suspension, 8 parts of anhydrous ammonia were added to form a mixture with an N: P ratio of 8004840 32 1.3: 1. Water was evaporated to leave an 80% ammonium phosphate slurry. The slurry could be granulated by mixing with solid recycle product and granulated to form a granular ammonium phosphate-5 fertilizer. The suspension was mixed with solid potassium chloride and an 80% ammonium nitrate solution and granulated to form an N: P: K composite fertilizer.
Voorbeelden LXVI-LXVIIIExamples LXVI-LXVIII
6,2 dln van elk geconcentreerd zuur met een 10 P2Ü^-gehalte van 50 %, gebruikt in voorbeelden LXIII-LXV, werden gemengd met 7 dln van een 95 %’s ammoniumnitraatoplossing en vervolgens werden in het mengsel 0,8 dln watervrije ammoniak geleid, Door de reactiewarmte werd het water verdampt onder achterlating van een geconcentreerde oplossing met 5 % water, die werd 15 toegevoerd aan een verdampipgsapparaat onder vorming van een6.2 parts of each concentrated acid with a 50% P2 O2 content, used in Examples LXIII-LXV, was mixed with 7 parts of a 95% ammonium nitrate solution and then 0.8 parts of anhydrous ammonia were added to the mixture Through the heat of reaction, the water was evaporated to leave a concentrated solution with 5% water, which was fed to an evaporator to form a
droge smelt. Elke smelt werd gemengd met 7,8 dln kaliumchloride en het mengsel werd gegranuleerd onder vorming van 20 dln van een samengestelde kunstmest met een N:P:K verhouding van 15:15:21, Voorbeelden LXIX-LXXIdry melt. Each melt was mixed with 7.8 parts of potassium chloride and the mixture was granulated to form 20 parts of a composite fertilizer with an N: P: K ratio of 15:15:21. Examples LXIX-LXXI
20 6 dln van de aan de warmtebehandeling onder worpen ertsen van voorbeeld XLI (en overeenkomstige hoeveelheden van de aan de warmtebehandeling onderworpen ertsen van voorbeelden XXX en XL) werden elk gemalen tot een poeder, waarvan 80 % passeerde door een.zeef van 150 micron. Elk poeder werd gemengd met 25 4,8 dln 72 %’s zwavelzuur onder vorming van een suspensie, die continu werd geleid door een hardingskamer onder vorming van een vast produkt, dat werd gebroken en gedurende 1 week in een hoop werd opgeslagen teneinde de reactie voor de vorming van superfosfaat te voltooien. Elk superfosfaat kon als zodanig worden 30 gebruikt als een kunstmest. Elk superfosfaat werd gemengd met vast kaliumchloride en een 80 %'s waterige oplossing van ammonium-nitraat in gewichtsverhoudingen van 48:17:36, gevolgd door granulering, afkoeling en droging onder vorming van een vrijvloeiende kunstmest met een verhouding van N:P:K van 10,5:10,5:10,5.6 parts of the heat-treated ores of Example XLI (and corresponding amounts of the heat-treated ores of Examples XXX and XL) were each ground to a powder, 80% of which passed through a 150 micron sieve. Each powder was mixed with 4.8 parts of 72% sulfuric acid to form a slurry, which was continuously passed through a curing chamber to form a solid product, which was crushed and heaped for 1 week to allow the reaction to complete superphosphate formation. Any superphosphate as such could be used as a fertilizer. Each superphosphate was mixed with solid potassium chloride and an 80% aqueous solution of ammonium nitrate in 48:17:36 weight ratios, followed by granulation, cooling, and drying to form a free-flowing fertilizer at N: P: K ratio. from 10.5: 10.5: 10.5.
35 Voorbeelden LXXII-LXXIV35 Examples LXXII-LXXIV
Op dezelfde wijze als in voorbeelden LXIX-LXXIIn the same manner as in examples LXIX-LXXI
8004840 33 werden 4,1 din van de aan de warmtebehandeling onderworpen erts van voorbeeld LXI (en overeenkomstige hoeveelheden van de aan de warmtebehandeling onderworpen ertsen van voorbeelden XIX en XLI) gemalen en gemengd met 6-8 dln natproces-fosforzuur, 5 bevattende 50 % P2®5’ en ^et Pro<*hkt werd bereid als in voorbeelden LXVII-LXIX. Elk verkregen triple-superfosfaat kon als zodanig worden gebruikt als kunstmest. Elk triple-superfosfaat werd gemengd met kaliumchloride en een waterige oplossing van ammoniumnitraat in verhoudingen van 30:25:54 en het mengsel werd 10 op de boven beschreven wijze omgezet in een vrijvloeiende samengestelde kunstmest met een verhouding van N:P:K van 15:15:15.8004840 33, 4.1 parts of the heat-treated ore of Example LXI (and corresponding amounts of the heat-treated ores of Examples XIX and XLI) were ground and mixed with 6-8 parts of wet process phosphoric acid, containing 50% P2®5 'and Pro * hkt was prepared as in Examples LXVII-LXIX. Any triple superphosphate obtained could be used as fertilizer as such. Each triple superphosphate was mixed with potassium chloride and an aqueous solution of ammonium nitrate in ratios of 30:25:54 and the mixture was converted into a free-flowing composite fertilizer at a ratio of N: P: K of 15: 10 as described above: 15:15.
80048408004840
Claims (46)
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8005170 | 1980-02-15 | ||
| GB8005170 | 1980-02-15 | ||
| GB8023356 | 1980-07-17 | ||
| GB8023356 | 1980-07-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL8004840A true NL8004840A (en) | 1981-09-16 |
Family
ID=26274504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL8004840A NL8004840A (en) | 1980-02-15 | 1980-08-27 | METHOD FOR THE THERMAL TREATMENT OF PHOSPHATES |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR830003369A (en) |
| AU (1) | AU6179580A (en) |
| BR (1) | BR8005463A (en) |
| DE (1) | DE3032157A1 (en) |
| FR (1) | FR2476055A1 (en) |
| GB (1) | GB2069987B (en) |
| GR (1) | GR69872B (en) |
| IL (1) | IL60922A0 (en) |
| IT (1) | IT1141618B (en) |
| NL (1) | NL8004840A (en) |
| OA (1) | OA06614A (en) |
| PL (1) | PL226464A1 (en) |
| RO (1) | RO82895B (en) |
| SE (1) | SE8005860L (en) |
| YU (1) | YU214680A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IL72097A (en) * | 1984-06-13 | 1987-07-31 | Negev Phosphates Ltd | Process for a thermal treatment of israeli phosphate rock |
| CN104085866A (en) * | 2014-04-23 | 2014-10-08 | 成都乐氏化工工程有限公司 | Production method for improving quality and yield of phosphoric acid |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR319303A (en) * | 1902-03-05 | 1902-11-10 | Hatmaker | Process for obtaining phosphoric acid from mineral phosphates |
| GB181255A (en) * | 1921-07-15 | 1922-06-15 | Andrew Kelly | Improvements in the production of phosphoric acid |
| DE368737C (en) * | 1921-07-15 | 1923-02-08 | Borax Cons Ltd | Process for the production of phosphoric acid |
-
1980
- 1980-08-20 SE SE8005860A patent/SE8005860L/en not_active Application Discontinuation
- 1980-08-21 GR GR62715A patent/GR69872B/el unknown
- 1980-08-26 IL IL60922A patent/IL60922A0/en unknown
- 1980-08-26 DE DE19803032157 patent/DE3032157A1/en not_active Ceased
- 1980-08-27 IT IT68325/80A patent/IT1141618B/en active
- 1980-08-27 FR FR8018627A patent/FR2476055A1/en not_active Withdrawn
- 1980-08-27 NL NL8004840A patent/NL8004840A/en not_active Application Discontinuation
- 1980-08-27 AU AU61795/80A patent/AU6179580A/en not_active Abandoned
- 1980-08-28 OA OA57202A patent/OA06614A/en unknown
- 1980-08-28 YU YU02146/80A patent/YU214680A/en unknown
- 1980-08-28 PL PL22646480A patent/PL226464A1/xx unknown
- 1980-08-28 BR BR8005463A patent/BR8005463A/en unknown
- 1980-08-28 GB GB8027884A patent/GB2069987B/en not_active Expired
- 1980-08-28 KR KR1019800003407A patent/KR830003369A/en not_active Ceased
- 1980-08-28 RO RO102055A patent/RO82895B/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR8005463A (en) | 1981-09-08 |
| DE3032157A1 (en) | 1981-11-12 |
| KR830003369A (en) | 1983-06-20 |
| IT8068325A0 (en) | 1980-08-27 |
| GB2069987B (en) | 1984-08-08 |
| IL60922A0 (en) | 1980-10-26 |
| FR2476055A1 (en) | 1981-08-21 |
| IT1141618B (en) | 1986-10-01 |
| GR69872B (en) | 1982-07-20 |
| RO82895B (en) | 1984-01-30 |
| AU6179580A (en) | 1981-08-20 |
| YU214680A (en) | 1983-02-28 |
| SE8005860L (en) | 1981-08-16 |
| GB2069987A (en) | 1981-09-03 |
| OA06614A (en) | 1981-08-31 |
| RO82895A (en) | 1984-01-14 |
| PL226464A1 (en) | 1981-08-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI97288C (en) | Procedure for treatment of wastewater sludge | |
| US10974968B2 (en) | Process for recovering ammonia from vanadium preparation for ammonium preparation and recycling wastewater | |
| DE69601119T2 (en) | Integrated process for the recovery of metals and aluminum oxide melt from spent catalysts | |
| US2013970A (en) | Process of producing phosphoric acid and derivatives of the same | |
| EP2851443B1 (en) | Method for comprehensive processing of a material composition from coal- and/or shale-extraction industry wastes to obtain a wide range of valuable chemical products | |
| WO2021140076A1 (en) | Integrated method for producing sulphur dioxide quality suitable for a sulphuric acid process from calcium sulphate/phosphogypsum from phosphoric acid production | |
| JPH02149407A (en) | Extraction of iron from phosphoric acid | |
| NL8004840A (en) | METHOD FOR THE THERMAL TREATMENT OF PHOSPHATES | |
| US4325928A (en) | Rock treatment process | |
| RU2149912C1 (en) | Method of producing refractory metal oxides from laparite concentrate | |
| CN102220495B (en) | Method for purifying vanadium-precipitating mother liquor | |
| CA1071839A (en) | Process for the treatment of acidic waste liquid containing dissolved ferrous salts | |
| US4200620A (en) | Decontamination of wet-processed phosphoric acid | |
| US3652308A (en) | Process for the manufacture of cement clinker of low fluorine content | |
| US4762693A (en) | Process for working up heavy metal-containing residues originally from the decontamination of crude phosphoric acid | |
| RU2145980C1 (en) | Method of processing loparite concentrate | |
| US3978196A (en) | Phosphoric acid purification | |
| CA1164628A (en) | Rock treatment process | |
| CA1075878A (en) | Phosphate purification process | |
| RU2171303C1 (en) | Method of processing of laparite concentrate | |
| JP3780358B2 (en) | Treatment method for petroleum combustion ash | |
| NL8001204A (en) | PROCESS FOR PREPARING PHOSPHORIC ACID FROM PHOSPHATE STATES | |
| Silem et al. | The effect of raw and sulfonated kerosene-type diluent on the solvent extraction of uranium and co-extractable impurities from solutions. Part 2. Industrial phosphoric acid | |
| AU2021101035A4 (en) | Process for recovering ammonia from vanadium preparation for ammonium preparation and recycling wastewater | |
| RU2409687C2 (en) | Procedure for production of elementary arsenic |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A85 | Still pending on 85-01-01 | ||
| BV | The patent application has lapsed |