DE436280C - Herstellung von reiner Phosphorsaeure aus natuerlichen Phosphaten - Google Patents

Description

• Herstellung von reiner Phosphorsäure aus natürlichen Phosphaten. Die nach den bisher bekannten Verfahren aus natürlichen Phosphaten gewonnene Phosphorsäure enthält stets Eisen, Tonerde, Magnesia und andere Verunreinigungen in erheblichen Mengen.
• Man kann allerdings eine praktisch eisenfreie Säure herstellen, indem man Knochen behandelt, die nahezu frei von Eisen sind, aber die Säure, die sich hieraus ergibt, enthält stets die anderen obenerwähnten Verunreinigungen, und die reine Phosphorsäure mußte daher bis heute fabrikmäßig durch Oxvdation des Phosphors hergestellt werden, was in Hinblick auf den Preis des Ausgangsmaterials ein kostspieliges Verfahren ist.
• Das vorliegende Verfahren gestattet, aus den natürlichen Phosphaten chemisch reine Phosphorsäure zu gewinnen, die frei von allen Verunreinigungen, einschließlich Arsen, und gleich im ersten Stadium vollkommen farblos ist, und zwar bei billiger Arbeitsweise.
• Die danach gewonnene Säure kann dazu benutzt werden, um in reinem Zustande alle Derivate der Phosphorsäure zu einem Preis herzustellen, der oft geringer ist als derjenige, welcher zur Zeit durch dieselben Produkte erreicht wird, wenn diese nur handelsrein sind.
• Das vorliegende Verfahren beruht auf der bekannten Eigenschaft des Bleies, mit den löslichen Phosphaten unlösliche Trimetallphosphate zu bilden. So schlägt sich, wenn man beispielsweise eine Lösung von Dinatriumphosphat mit einer Lösung von Bleinitrat mischt, dreifaches Bleiphosphat wieder, während die Salpetersäure in Freiheit gesetzt wird, was die Reaktion derart beschränkt, daß stets eine beträchtliche Menge Phosphorsäure in Lösung verbleibt.
• Es wurde nun gefunden, daß die unlöslichen Salze des Bleies zu eben dieser Reaktion führen, wenn man sie mit der Lösung eines Phosphats umrührt.
• Das Bleisulfat reagiert z. B. mit der Leichtigkeit wie ein lösliches Salz desselben Metalls auf das Dinatriumphosphat nach der Gleichung: ZPO,Na.H + 3SO@Pb - (P04)2 # Pb, + aSO,Na. -+- SO,H2. Infolge Gegenwart der während der Reaktion befreiten Schwefelsäure in der Lösung ist der Niederschlag der Phosphorsäure noch unvollkommen; wenn man aber der ursprünglichen Phosphatlösung eine geeignete Menge einer neutralisierenden Verbindung, wie Natriumcarbonat, hinzufügt, geht die gesamte Phosphorsäure in den Niederschlag über. zPO,Na2H + 3S04Pb -+- CO, Na, - (P04)= # 2, Pb, + 3 SO, Na@ -+- CO@ -+- H!,0. Diese Reaktion verläuft stets quantitativ, wenn man mit den theoretischen Mengen arbeitet, und zwar sowohl in der Kälte als auch in der Wärme und sowohl in verdünnter als auch konzentrierter Lösung.
• Die Bleiverbindung kann so gewählt werden, daß sie selbst neutralisierend wirkt; dies trifft insbesondere beim Bleicarbonat zu. Das Bleiphosphat wird in Phosphorsäure und das Bleisulfat nach folgender Gleichung: (P04), - Pb, + 3 S04Hz - aP04Hg + 3 S04Pb übergeführt, wenn man mit der theoretischen Menge Schwefelsäure behandelt.
• Man geht gemäß der Erfindung von einer Dinatriumphosphatlösung aus, die durch die Neutralisierung des Natriumcarbonats der unreinen und Phosphorsäure, die bei der Einwirkung der Schwefelsäure auf ein natürliches Phosphat resultiert, enthaltenden Lösung erhalten wird; diese Neutralisierung bewirkt die Abscheidung des Eisens und der Tonerde in Form von dreibasischen Phosphaten.
• Diese Lösung wird in Gegenwart einer Bleiverbindung in einer Menge, die der Bindung der gesamten als Tribleiphosphat vorhandenen Phosphorsäure entspricht, energisch umgerührt.
• Der Mischung wird gegebenenfalls eine hinreichende Menge einer Verbindung zugefügt, die während der Reaktion die Säure des verwendeten Bleisalzes nach Maßgabe ihrer Befreiung sättigen kann. Das niedergeschlagene dreibasische Bleiphosphat wird filtriert, gezvaschen und in Gegenwart von Schwefelsäure oder eines anderen Fällmittels für das Blei, das in hinreichender Menge ohne Überschuß verwendet wird, umgerührt.
• Das niedergeschlagene Blei wird dann erforderlichenfalls in sein Ursprungssalz verwandelt, um einer neuen Behandlung zu dienen.
• Es ist vorteilhaft, den Niederschlag des dreibasischen Bleiphosphats in konzentrierter Lösung zu bewirken, um bei Verwendung des Bleisulfats als Fällmittel eine konzentrierte Natriumsulfatlösung zu erhalten, aus der man das Salz durch Kristallisierung ausziehen kann.
• Diese ökonomische und fast vollständige Wiedergewinnung des Natriumsulfats in Form von Nebenprodukten hat einen starken Einfluß auf den Herstellungspreis der erhaltenen Phosphorsäure.
• Der Niederschlag von dreibasischem Bleiphosphat wird sorgfältig ausgewaschen:, dann in Wasser oder in verdünnter Phosphorsäure, die von den Waschungen einer vorhergehenden Operation herrührt, in der Schwebe gehalten und dieser Flüssigkeit unter energischem Umrühren die berechnete Menge reiner, arsenfreier Schwefelsäure zugesetzt.
• Nach dem Abfiltrieren des Bleisulfats erhält man eine Lösung reiner Phosphorsäure, deren Konzentration von der verwendeten Wassermenge und der Konzentration der für die Zersetzung benutzten Schwefelsäure abhängt; sie kann leicht 35 bis 40° Be und mehr erreichen.
• Die Waschwässer des Bleisulfats werden dazu benutzt, das dreibasische Bleiphosphat einer nachfolgenden Operation in Schwebe zu halten. Das Bleisulfat tritt von neuem in den Prozeß ein.
• Hat man Bleicarbonat zum Fällen der Phosphorsäure verwendet, so wird man es aus dem Bleisulfat regenerieren, indem man dieses mit Natriumcarbonat behandelt.
• Der Niederschlag wird auf diese Weise beständig regeneriert, und die anderen benutzten Stoffe werden ohne Verluste in Handelsprodukte verwandelt.
• Das Verfahren ist auch anwendbar auf die Behandlung der Mutterlaugen der 1Tatriumphosphatfabrikation.
• Diese Laugen, die schließlich eine erhebliche Menge Natriumsulfat enthalten, müssen von Zeit zu Zeit aus der Fabrikation gezogen werden, wenn man ein befriedigendes Produkt erhalten will; sie bilden meist eine Belästigung für den Fabrikanten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung von Phosphorsäure großer Reinheit aus natürlichen Phosphaten durch Überführung der aus letzteren erhaltenen Lösungen in Lösungen von Dinatriumphosphat, Behandeln dieser mit einem Bleisalz und Einwirkenlassen von Schwefelsäure auf das gefällte Bleiphosphat, dadurch gekennzeichnet, daß hierbei unlösliche Bleisalze, insbesondere Bleicarbonat, als Fällsalze Verwendung finden. a. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man bei Anwendung eines die während der Fällung frei werdende Säure nicht neutralisierenden unlöslichen Bleisalzes eine die Säure absättigende Verbindung zu dem Reaktionsgemisch zusetzt.