DE1667565A1 - Verfahren zur Herstellung von Phosphorsaeure - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Phosphorsäure Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Phosphorsaure durch Aufschluß von phosphathaltigen Mine-

  ralien mit Hilfe von Phosphorsäure, Auskristallisation von

  L

  huonokalziumorthophoihpat und Weiterverarbeitung zu Phosphor-

  säure mit Hilfe eines mit @jasserstoffionen beladenen Kationenaustauscherharzes.
• Gemäß der französischen Patentschrift 1 418 568 wird das phosphathaltige Rohmaterial mit einer 55 /oigen Phosphorsäure bei einer Temperatur von über etwa 100°C aufgeschlossen. Die unlislichen ierunreinigungen werden anschließend abgetrennt und aus der Lösung durch Abkühlung ionokalziumorthophospha tkristdlle gewonnen, die zur Phosphorsäure weiter verarbeitet weruen. .uds Austreiben von Fluor, das bei diesem bekannten Verfahren durch Einleiten von dasserdampf in die Aufschlußlösung @:rfolgen soll, bereitet jedoch noch erhebliche bchwierigkeiten uiid ist außerdem mit einem verhältnismäßig hohen Küstenaufwand verbunden.
• ,ier .:,rfinuung liegt daher ciie Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu ocnaffen, durch das die ieseiti_;ung von Fluor aus der Phosphorsäure wesentlich vereinfacht wird. Diese- =ufF:abe wird dadurch gelöst, daß die iiufschlußlösung mit 'iiasserstoffsuperoxyd behandelt wird. üurch die Zugabe von 'Wasserstoffsuperoxyd in die Xufschlußlösung wird bereits der größte Teil des in den phosphathaltigen f-iineralien enthaltenen r'luors ausgetrieben. Es bildet sich durch die Zugabe von H202 ein Schaum, in dem sich das rlluor anreichert und der als solcher

  leicht von der Aufschlußlösung abgeschöpft werden mann.

  Gleichzeitig gehen durch die Zugabe von viassesüp röxyd zu

  der hufschlußlösung auch organische .Bestandteile mit in den Schaum, die ebenfalls eine Verunreinigung darstellen und die auf diese leise gleichzeitig mit dem .fluor beseitigt werden können.
• Zweckmäßig erfolgt die -behandlung der xufschlußlösung mit Wasserstoffsuperoxyd bei einer Temperatur von etwa 110-115°C. Da für den hufschluß von phosphathaltigen Mineralien mit Hilfe von Phosphorsäure ohnehin eine Temperatur von über etwG 100°C erforderlich ist, erfordert das erfindungsgemäße Verfahren keinen zusätzlichen Energieaufwand. Die in der Aufschlußlösung vorhandenen unlöslichen Bestandteile können anschließend durch 'iltrieren von der Aufschlußlösung getrennt werden. Lein feil des in Lösun,- befindlichen lüonokalziumorthophosphats wird durch hbkühlunö der Lösung auskristallisiert. Die dabei anfallenden ülonokalziumorthophosphatkristalle werden durch r'iltrierung von der Mutterlauge getrennt, die wiederum zum aufschluß verwendet wird.

  jie in dieser Meise gewonnenen L,onokalziumorthophosphat-

  krist311e sind im Gegensatz zu den Kristallen, die nach dem

  eiii;angs erwz.hnten bekannten Verfahren erzeugt werden, schon

  weitgehend von Verunreinigungen befreit und sind daher klar

  und durchsichtig. Sie weisen nur noch einen geringen Anteil

  an Fluor auf. Zur Beseitigung dieser restlichen rluoranteile

  in aen kristallen werden die Kristalle in Wasser oder Phos-

  phorsäure im Verhältnis 1:1 gelöst und diese Lösung wird in

  eine hochkonzentrierte, z. .o. eine 86 yoige Phosphorsäure,

  welche voräer auf etwa 135-14500 erhitzt wurde, langsam ein-

  gebracht. riuf diese ;;eise gelingt es, das r'luor aus dieser

  Lösung nahezu vollstänaig zu verflüchti_-ren, bevor die Lösung

  dem Kationenaustauscüer zur Umwandlung in Phosphorsäure auf-

  gegeben wird.

  Jurch die Behandlung der hufschlußlösung mit H202 gemäß dem

  Veria«ren der Erfindung wird vorteilhaft auch eine R.egenier-

  ung der inutterlauge, die sich sonst immer stärker mit r@luor

  und sonstigen organischen rsestandteilen anreichern würde,

  erzielt.

  ,-.usführungsueispiel:

  ,In 500 g reiner 60 %igen Butterlauge mit einem Fluorgehalt

  von 13g0 ppm wurden 100 g Apatit bei einer Temperatur von

  etwa 1000Cj geist. Der Fluorgehalt im kpatit betrug- etwa

  1@.270 ppm. In diese hufschlußlösuii ; wurden 2 ccm @rüsser-

  ;3toffsupuroi,yct eiii"euraciit. i:auei u_,twickelte sich ein f;rauez

  Schaum,.welcher laufend von der t:ufschlußlösung abgeschöpft wurde. Die im Schaum enthaltenen Rückstände betrugen 78g. einschließend wurden die nichtlöblichen Bestandteile des Äpatits durch Ziltrierung aus der Aufschlußlösung entfernt und die Lösung zwecks Auskristallisation auf etwa 2000 abgekühlt. Die dabei -ausfallenden iäonokalziumorthophosphatkristalle wiesen nur noch etwa 695 ppm Fluor auf. Sie wurden im Verhältnis 1:1 in Wasser gelöst und die Lösung wurde in eine 1400C heiße, etwa 86 jige Phosphorsäure eingetropft oder eingebraust. Dabei wurde das restliche Fluor verflüchtigt. bei anschließender Abkühlung ergaben sich Kristalle, die Keinen nachweisbaren r'luorgehalt mehr aufwiesen.

Claims (1)

1. P a t e n t a n s 2 r ü e h e 1. Verfahren zur Herstellung von fhosphorsäu _re durch Auf- schlug von phosphathaltigen Mineralien mit Hilfe von Phos- phorsäure, Auekristallisation von Jjonokalziumorthophosphat und Weiterverarbeitung zu 2hosphorsäure mit Hilfe eines mit Viasserstoffionen beladenen Kationenaustauscherharzes, da- durch gekennzeichnet, daß die .4u:. schlußldsung mit @iassex- stoffsupQroxyd behandelt wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenuzeic4net, dag die Behandlung der Aufsehlußlösung mit Wasserstoffsuperoxyd bei einer Temperatur von etwa 110-115o0 erfolgt. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- net, daß die Monokalziumorthophƒaphatkrietalle in Wasoer Ader in konzentrierter oder verdünnter Z40ephoredure ge- wgschen bzw* gelöat werden 49 Yertahren nach Anspruch 3, d4durch gekennzeiohnot, das: die Zßsung in eire k@oahkonentrierta, z. ß. eins $6 %ige hoak@aue eingebracht wird, die vorher auf etwa 133- 145 00 erhitzt wurde,