[go: up one dir, main page]

RU2275329C1 - Method for treatment of wet-process phosphoric acid - Google Patents

Method for treatment of wet-process phosphoric acid Download PDF

Info

Publication number
RU2275329C1
RU2275329C1 RU2004127703/15A RU2004127703A RU2275329C1 RU 2275329 C1 RU2275329 C1 RU 2275329C1 RU 2004127703/15 A RU2004127703/15 A RU 2004127703/15A RU 2004127703 A RU2004127703 A RU 2004127703A RU 2275329 C1 RU2275329 C1 RU 2275329C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
extraction
water
extract
phosphoric acid
acid
Prior art date
Application number
RU2004127703/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004127703A (en
Inventor
Владимир Михайлович Лембриков (RU)
Владимир Михайлович Лембриков
хина Людмила Викторовна Кон (RU)
Людмила Викторовна Коняхина
Валентина В чеславовна Волкова (RU)
Валентина Вячеславовна Волкова
Виктор Георгиевич Никитин (RU)
Виктор Георгиевич Никитин
Светлана Николаевна Маслюкова (RU)
Светлана Николаевна Маслюкова
Серафима Михайловна Ершова (RU)
Серафима Михайловна Ершова
Лиди Гавриловна Афанасьева (RU)
Лидия Гавриловна Афанасьева
Тать на Петровна Затыкина (RU)
Татьяна Петровна Затыкина
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Воскресенский научно-исследовательский институт по удобрениям и фосфорной кислоте (НИУиФ)"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Воскресенский научно-исследовательский институт по удобрениям и фосфорной кислоте (НИУиФ)" filed Critical Открытое акционерное общество "Воскресенский научно-исследовательский институт по удобрениям и фосфорной кислоте (НИУиФ)"
Priority to RU2004127703/15A priority Critical patent/RU2275329C1/en
Publication of RU2004127703A publication Critical patent/RU2004127703A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2275329C1 publication Critical patent/RU2275329C1/en

Links

Landscapes

  • Extraction Or Liquid Replacement (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: inorganic chemistry, chemical technology.
SUBSTANCE: invention relates to a method for preparing phosphoric acid with low content of impurities and used in producing phosphate salts of technical and nutrition quality by using liquid extraction with tributyl phosphate and the following separation of an aqueous and organic phases and re-extraction of phosphoric acid from organic phase with water. Extraction and re-extraction are carried out in pulsation columns by mixing aqueous and organic phases to form emulsion under air effect at the extraction temperature 30-50°C and the re-extraction temperature 40-80°C followed by separation of the re-extraction process for some steps. At the first step the preliminary washed out extract is prepared and then it is fed to the step for preparing purified phosphoric acid and polluted acid recovered to the stage for extraction with tributyl phosphate. The total water flow feeding to the re-extraction step is divided for three parts in the following ratio: V1:(V2 + V3) = 1:(2.5-10) and (V2 : V3) = 1:(1-2.5). Extract is mixed with the first part of water and after separating phases is fed successively to mixing with other part and then with the third part of water for preparing purified and highly purified phosphoric acids. Mixing the first part of water with extract is carried out in the volume ratio of phases = 1:(20-55), and mixing the second and third part of water with extract is carried out in the ratio = 1:(5-20). Proposed method provides decreasing the content of impurities in highly purified phosphoric acid preparing at the third step of re-extraction by 2-fold, i. e. to enhance quality of acid.
EFFECT: improved treatment method of phosphoric acid.
7 cl, 2 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к способу получения фосфорной кислоты с низким содержанием примесей, используемой в производстве фосфатных солей технической и пищевой квалификации, с помощью жидкостной экстракции трибутилфосфатом с последующим разделением водной и органической фаз и реэкстракцией фосфорной кислоты из органической фазы водой. Экстракцию и реэкстракцию осуществляют в пульсационных колоннах путем смешения водной и органической фаз с образованием эмульсии под воздействием воздуха при температуре экстракции 30-50°С и температуре реэкстракции 40-80°С с ведением процессов смешения водной и органических фаз с образованием эмульсии под воздействием воздуха в режиме пульсации и разделением процесса реэкстракции на несколько этапов с получением на первом этапе предварительно отмытого экстракта, подаваемого далее на следующий этап - получение очищенной фосфорной кислоты, и загрязненной кислоты, возвращаемой на стадию экстракции трибутилфосфатом.The invention relates to a method for producing phosphoric acid with a low content of impurities, used in the production of phosphate salts of technical and food qualifications, using liquid extraction with tributyl phosphate, followed by separation of the aqueous and organic phases and re-extraction of phosphoric acid from the organic phase with water. Extraction and re-extraction is carried out in pulsating columns by mixing the aqueous and organic phases with the formation of an emulsion under the influence of air at an extraction temperature of 30-50 ° C and a temperature of reextraction of 40-80 ° C with the processes of mixing the aqueous and organic phases to form an emulsion under the influence of air in pulsation mode and dividing the re-extraction process into several stages with obtaining at the first stage a pre-washed extract, which is then supplied to the next stage - obtaining purified phosphoric acid ota, and contaminated acid returned to the extraction stage with tributyl phosphate.

Сущность способа состоит в том, что общий поток воды, поступающий на стадию реэкстракции, делят на три части в соответствиях V1:(V2+V3)=1:(2,5-10) и V2:V3=1:(1-2,5), экстракт после смешения с первой частью воды и разделения фаз направляют на смешение со второй, а затем с третьей частями воды для получения очищенной и глубоко очищенной фосфорных кислот. При этом на очистку целесообразно подавать 50-65% по Р2О5 экстракционную фосфорную кислоту. Смешение первой части воды с экстрактом целесообразно проводить при объемном соотношении фаз 1:(20-55), смешение второй части воды с экстрактом при объемном соотношении 1:(5-20) и третьей части воды при соотношении 1:(5-20); экстракцию и реэкстракцию целесообразно проводить в пульсационных колоннах с интенсивностью пульсации 50-2500 мм/мин, реэкстракцию проводить в трех колоннах с числом теоретических ступеней 0,4-2; 2-5 и 2-5.The essence of the method lies in the fact that the total flow of water entering the stage of stripping is divided into three parts in accordance with V 1 : (V 2 + V 3 ) = 1: (2.5-10) and V 2 : V 3 = 1 : (1-2.5), the extract after mixing with the first part of water and phase separation is sent to mix with the second and then with the third parts of water to obtain purified and deeply purified phosphoric acids. At the same time, it is advisable to apply extraction phosphoric acid 50-65% in accordance with P 2 O 5 for purification. It is advisable to mix the first part of water with the extract with a volume ratio of phases 1: (20-55), mix the second part of water with the extract with a volume ratio of 1: (5-20) and the third part of water with a ratio of 1: (5-20); extraction and re-extraction is advisable to be carried out in pulsation columns with a pulsation intensity of 50-2500 mm / min, re-extraction is carried out in three columns with a theoretical number of 0.4-2; 2-5 and 2-5.

Использование реэкстракции фосфорной кислоты из экстракта водой в три этапа позволяет выделить основную часть примесей из экстракта с первым потоком воды, утилизация образующейся при этом загрязненной фосфорной кислоты путем смешения ее с потоком экстракционной фосфорной кислоты, подаваемой на очистку, позволяет снизить содержание примесей Fe, Mg и SO4 в очищенных фосфорных кислотах. Использование небольших объемов воды на первой стадии реэкстракции по сравнению со второй стадией позволяет получать загрязненную кислоту в малых количествах, тем самым не вызывать существенного снижения концентрации исходной экстракционной фосфорной кислоты и тем самым существенно не влиять на выработку очищенной фосфорной кислоты. Получение очищенной фосфорной кислоты из предварительно отмытого экстракта в два этапа позволяет получить два вида очищенной кислоты, при этом наиболее чистой кислотой будет кислота, полученная на третьей стадии реэкстракции.Using re-extraction of phosphoric acid from the extract with water in three stages makes it possible to isolate the bulk of the impurities from the extract with the first water stream, utilizing the contaminated phosphoric acid formed in this process by mixing it with the extraction phosphoric acid stream supplied for purification reduces the content of Fe, Mg and SO 4 in purified phosphoric acids. The use of small volumes of water in the first stage of reextraction compared to the second stage allows the production of contaminated acid in small quantities, thereby not causing a significant decrease in the concentration of the initial extraction phosphoric acid and thereby not significantly affect the production of purified phosphoric acid. Obtaining purified phosphoric acid from a pre-washed extract in two stages allows you to get two types of purified acid, while the acid obtained in the third stage of stripping will be the purest acid.

Изобретение относится к способам получения фосфорной кислоты с низким содержанием примесей, используемой в производстве фосфатных солей технической и пищевой квалификации.The invention relates to methods for producing phosphoric acid with a low content of impurities used in the production of phosphate salts of technical and food qualifications.

Экстракционная фосфорная кислота (ЭФК), получаемая сернокислотным разложением природных фосфатов, содержит значительное количество примесей, для удаления которых используют ряд методов, одним из которых является метод жидкостной экстракции органическими экстрагентами.Extraction phosphoric acid (EPA), obtained by the sulfuric acid decomposition of natural phosphates, contains a significant amount of impurities, for the removal of which a number of methods are used, one of which is the method of liquid extraction with organic extractants.

Известен способ очистки ЭФК с использованием трибутилфосфата (ТБФ) (патент РФ №2149830, кл. С 01 В 25/46, 12.10.1999), включающий ступенчатую экстракцию фосфорной кислоты трибутилфосфатом при температуре 30-50°С и реэкстракцию фосфорной кислоты из органической фазы при температуре 40-80°С, которые осуществляются путем смешения водной и органической фаз с образованием эмульсии, а также разделение водной и органической фаз после стадий экстракции и водной реэкстракции, в котором экстракцию проводят при объемном соотношении органической и водной фаз, равном (2,5-5,5):1, и числе ступеней 1-6, затем полученный экстракт подвергают ступенчатой промывке в режиме пульсации при температуре 30-60°С продукционной кислотой, получаемой на стадии водной реэкстракции и взятой в количестве 25-65% от ее общей массы, образованную эмульсию разделяют, отделенную промывную продукционную кислоту выводят, а экстракт обрабатывают на стадии реэкстракции водой до получения продукционной кислоты. В рассматриваемом способе для очистки экстракта, поступающего на стадию реэкстракции, используется очищенная продукционная фосфорная кислота в количестве 25-65% от выработки, таким образом, выход кислоты с низким содержанием примесей составляет всего лишь 35-75%. При этом в технологическом процессе образуется два потока кислоты: промывная продукционная кислота с содержанием более 600 частей Fe и более 6000 частей SO4 на млн частей Р2O5 и раствор очищенной кислоты с содержанием 147 частей Fe и 1579 частей SO4 на млн частей P2O5.A known method of purification of EPA using tributyl phosphate (TBP) (RF patent No. 2149830, class C 01 B 25/46, 12/10/1999), including the stepwise extraction of phosphoric acid with tributyl phosphate at a temperature of 30-50 ° C and the extraction of phosphoric acid from the organic phase at a temperature of 40-80 ° C, which are carried out by mixing the aqueous and organic phases with the formation of an emulsion, as well as the separation of the aqueous and organic phases after the stages of extraction and aqueous reextraction, in which the extraction is carried out at a volume ratio of organic and aqueous phases equal to ohm (2.5-5.5): 1, and the number of steps 1-6, then the obtained extract is subjected to stepwise washing in a pulsation mode at a temperature of 30-60 ° С with production acid obtained at the stage of water reextraction and taken in an amount of 25- 65% of its total mass, the formed emulsion is separated, the separated wash product acid is removed, and the extract is treated at the stage of water back-extraction to obtain the product acid. In the method under consideration, purified extract phosphoric acid in the amount of 25-65% of the production is used to purify the extract entering the stripping stage, thus, the yield of acid with a low content of impurities is only 35-75%. In this case, two acid streams are formed in the technological process: washing production acid with a content of more than 600 parts of Fe and more than 6000 parts of SO 4 per million parts of P 2 O 5 and a solution of purified acid with a content of 147 parts of Fe and 1579 parts of SO 4 per million parts of P 2 O 5 .

В данном способе очистка одной части продукционной кислоты идет за счет загрязнения другой части, сбыт которой будет затруднен.In this method, the purification of one part of the production acid is due to contamination of the other part, the sale of which will be difficult.

Наиболее близким к заявляемому способу является известный способ очистки ЭФК (патент РФ № 2219125, кл. С 01 В 25/46, 25.12.02), включающий ступенчатую экстракцию фосфорной кислоты трибутилфосфатом при 30-50°С, с выделением рафината и реэкстракцию фосфорной кислоты из органической фазы при 40-80°С с получением очищенной фосфорной кислоты и последующей циркуляцией экстрагента, при этом экстракцию и реэкстракцию ведут смешением водной и органической фаз с образованием эмульсии под воздействием воздуха в режиме пульсации, в котором общий поток воды, поступающий на стадию реэкстракции, делят на две части в соотношении V1:V2=1:(3-9), первую часть воды смешивают с экстрактом и после разделения фаз загрязненную примесями водную фазу смешивают с экстракционной фосфорной кислотой в объемном соотношении 1:(6-15) и далее передают на стадию экстракции трибутилфосфатом в начало процесса, а экстракт направляют на смешение со второй частью воды для получения очищенной фосфорной кислоты.Closest to the claimed method is a known method for the purification of EPA (RF patent No. 2219125, class C 01 B 25/46, 12.25.02), including the stepwise extraction of phosphoric acid with tributyl phosphate at 30-50 ° C, with the release of raffinate and re-extraction of phosphoric acid from the organic phase at 40-80 ° С to obtain purified phosphoric acid and subsequent circulation of the extractant, while extraction and re-extraction are carried out by mixing the aqueous and organic phases with the formation of an emulsion under the influence of air in a pulsation mode, in which the total water flow ayuschy to step stripping is divided into two parts in a ratio of V 1: V 2 = 1: (3-9) a first portion of water and mixed with the extract after separation of the phases the aqueous phase was contaminated with impurities is mixed with phosphoric acid in a volume ratio of 1 :( 6-15) and then transferred to the extraction stage with tributyl phosphate at the beginning of the process, and the extract is sent to mixing with the second part of water to obtain purified phosphoric acid.

В случае использования указанного способа очистки применительно к ЭФК с массовой концентрацией 52,8% P2O5, полученную из апатитового концентрата и содержанию в качестве примеси, мас.%: Fe - 0,28; SO4 - 0,31, получают продукционную очищенную кислоту состава, мас.%: Р2O5 - 39,2; Fe - 0,0049; SO4 - 0,11. Степень очистки кислоты составляет: от Fe - 98,25%, SO4 - 64,5%.In the case of using the specified cleaning method as applied to EPA with a mass concentration of 52.8% P 2 O 5 , obtained from apatite concentrate and containing as an impurity, wt.%: Fe - 0.28; SO 4 - 0.31, get the production purified acid composition, wt.%: P 2 O 5 - 39,2; Fe - 0.0049; SO 4 - 0.11. The degree of acid purification is: from Fe - 98.25%, SO 4 - 64.5%.

В случае использования указанного способа применительно к 55,08% по P2O5 кислоте, полученной из Ковдорского фосфатного концентрата, содержащей в качестве примесей, мас.%: Mg - 1,48; Fe - 0,218; SO4 - 0,38, получают продукционную очищенную кислоту следующего состава, мас.%: Р2O5 - 41,0; Mg - 0,023; Fe - 0,014; SO4 - 0,011. Степень очистки кислоты составляет: от Mg - 98,4%, Fe - 93,5%, SO4 - 97%.In the case of using this method in relation to 55.08% of P 2 O 5 acid obtained from Kovdor phosphate concentrate containing, as impurities, wt.%: Mg - 1.48; Fe - 0.218; SO 4 - 0.38, receive production purified acid of the following composition, wt.%: P 2 O 5 - 41,0; Mg - 0.023; Fe - 0.014; SO 4 - 0.011. The degree of acid purification is: from Mg - 98.4%, Fe - 93.5%, SO 4 - 97%.

К недостаткам способа относится относительно невысокая степень очистки ЭФК апатитового концентрата от сульфатов (64%) и ЭФК из Ковдорского апатита от железа (93,5%).The disadvantages of the method include the relatively low degree of purification of EPA apatite concentrate from sulfates (64%) and EPA from Kovdor apatite from iron (93.5%).

Нами поставлена задача улучшения качества очищенной фосфорной кислоты.We have set the task of improving the quality of purified phosphoric acid.

Поставленная задача решается предлагаемым способом, включающим ступенчатую экстракцию фосфорной кислоты трибутилфосфатом при 30-50°С с выделением рафината и реэкстракцию фосфорной кислоты из органической фазы водой при 40-80°С с ведением процессов смешения водной и органических фаз с образованием эмульсии под воздействием воздуха в режиме пульсации и разделением процесса реэкстракции на несколько этапов с получением на первом этапе предварительно отмытого от примесей экстракта и загрязненной кислоты, возвращаемой на стадию экстракции, трибутилфосфатом в начало процесса, в котором общий поток воды, поступающий на стадию реэкстракции делят на три части в соотношениях V1:(V2+V3)=1:(2,5-10) и V2:V3=1:(1-2,5), экстракт после смешения с первой частью воды направляют последовательно на смешение со второй, а затем с третьей частями воды для получения очищенной и глубоко очищенной фосфорных кислот.The problem is solved by the proposed method, including the stepwise extraction of phosphoric acid with tributyl phosphate at 30-50 ° C with the separation of raffinate and re-extraction of phosphoric acid from the organic phase with water at 40-80 ° C with the processes of mixing aqueous and organic phases with the formation of an emulsion under the influence of air in pulsation mode and dividing the re-extraction process into several stages to obtain, at the first stage, the extract and contaminated acid that was previously washed from impurities and returned to the extraction stage tributyl phosphate at the beginning of the process, in which the total water flow entering the stripping stage is divided into three parts in the ratios V 1 : (V 2 + V 3 ) = 1: (2.5-10) and V 2 : V 3 = 1 : (1-2.5), the extract after mixing with the first part of the water is sent sequentially to mix with the second and then with the third parts of water to obtain purified and deeply purified phosphoric acids.

Основными отличиями предлагаемого способа являются:The main differences of the proposed method are:

1. Разделение потока воды, подаваемой на стадию реэкстракции, на три части в соотношения V1:(V2+V3)=1:(2,5-10) и V2:V3=1:(1-2,5), при этом первая часть поступает на первое смешение с экстрактом, в процессе которого в водную фазу переходит от 30 до 65% примесей, присутствующих в экстракте, в процессе второй стадии реэкстракции в водную фазу переходит 23-54% примесей и в процессе третьей стадии реэкстракции в водную фазу переходит 10-5% соответственно, при этом на первой стадии реэкстракции в водную фазу переходит до 10-15% P2O5, на второй стадии до 35-50% P2O5 и на третьей стадии реэкстракции от 55 до 35% Р2O5. Вследствие указанного распределения между примесями и Р2O5 при реэкстракции наиболее чистая кислота образуется на третьей стадии реэкстракции.1. The separation of the flow of water supplied to the stage of stripping into three parts in the ratio V 1 : (V 2 + V 3 ) = 1: (2.5-10) and V 2 : V 3 = 1: (1-2, 5), while the first part enters the first mixture with the extract, during which 30 to 65% of the impurities present in the extract pass into the aqueous phase, 23-54% of the impurities pass into the aqueous phase during the second stage of re-extraction and in the third stages of re-extraction into the aqueous phase passes 10-5%, respectively, while in the first stage of re-extraction into the aqueous phase goes up to 10-15% P 2 O 5 , in the second stage up to 35-50% P 2 O 5 and a third stage of stripping from 55 to 35% P 2 O 5 . Due to the above distribution between impurities and P 2 O 5 during re-extraction, the purest acid is formed in the third stage of re-extraction.

2. Использование для очистки ЭФК с концентрацией 50-65% Р2O5 обеспечивает утилизацию загрязненной фосфорной кислоты в процессе и обеспечивает снижение примесей в очищенной фосфорной кислоты. Для осуществления предлагаемого способа на стадии экстракции и реэкстракции используют пульсационные колонны с оптимальным количеством ступеней контакта фаз в каждом аппарате и оптимальной интенсивностью пульсации.2. The use of EPA for cleaning with a concentration of 50-65% P 2 O 5 ensures the disposal of contaminated phosphoric acid in the process and ensures the reduction of impurities in the purified phosphoric acid. To implement the proposed method at the stage of extraction and re-extraction using pulsation columns with the optimal number of stages of phase contact in each apparatus and the optimal intensity of the pulsation.

Выполнение указанных мероприятий позволило снизить содержание примесей металлов и сульфатов в очищенной кислоте, полученной на третьей стадии реэкстракции по сравнению с прототипом в 2 раза, т.е. повысить качество очищенной кислоты.The implementation of these measures allowed to reduce the content of metal and sulfate impurities in the purified acid obtained in the third stage of stripping compared to the prototype by 2 times, i.e. improve the quality of purified acid.

Очищенная кислота 1, полученная в предлагаемом способе, при смешении экстракта со второй частью воды по качеству, как показано в таблице 1, несколько уступает качеству кислоты, полученной в прототипе, но ее качество удовлетворяет требованиям, предъявляемым ТУ 2142-002-00209450-96 к кислоте "ортофосфорной улучшенной", в таблице приведены сведения для кислот, упаренных до 52,9% Р2O5.The purified acid 1 obtained in the proposed method, when mixing the extract with the second part of the water in quality, as shown in table 1, is somewhat inferior to the quality of the acid obtained in the prototype, but its quality meets the requirements of TU 2142-002-00209450-96 acid "orthophosphoric improved", the table shows information for acids stripped to 52.9% P 2 O 5 .

Пример 1.Example 1

В пульсационную насадочную колонну подается ЭФК с массовой концентрацией Р2O5 53,0%, полученная из апатитового концентрата. В качестве примесей ЭФК содержит, мас.%: Fe - 0,28; SO4 - 0,31. В верхнюю часть экстракционной колонны подается 3030 л/ч ЭФК, фосфорную кислоту из ЭФК экстрагируют в режиме пульсации с интенсивностью 300 мм/мин и температуре 40°С трибутилфосфатом и получают рафинат, содержащий Р2O5 - 23,88 мас.%, который передают в производство аммофоса, 14756 л/ч экстракта, содержащего 14,6% P2O5, передают в первую колонну реэкстракции, противотоком на промывку подают 615 л/ч воды в соотношении 615:14756=1:24, при этом получают 712 л/ч загрязненной кислоты, которую передают в голову процесса на стадию экстракции трибутилфосфатом, и 14645 л/ч частично отмытого экстракта. Процесс ведут в одну ступень при интенсивности пульсации 1000 мм/мин и температуре 50°С.EPK with a mass concentration of P 2 O 5 53.0%, obtained from apatite concentrate, is fed into the pulsed packed column. As impurities, EPA contains, wt.%: Fe - 0.28; SO 4 - 0.31. 3030 l / h of EPA is supplied to the upper part of the extraction column, phosphoric acid from EPA is extracted in a pulsation mode with an intensity of 300 mm / min and a temperature of 40 ° C with tributyl phosphate and a raffinate containing P 2 O 5 of 23.88 wt.% Is obtained, which transferred to the production of ammophos, 14756 l / h of the extract containing 14.6% P 2 O 5 , transferred to the first stripping column, 615 l / h of water in a ratio of 615: 14756 = 1: 24 are fed countercurrently to the washing, whereby 712 l / h of contaminated acid, which is transferred to the head of the process at the stage of extraction with tributyl phosphate, and 14645 l / h hour Exactly washed extract. The process is conducted in one step at a pulsation intensity of 1000 mm / min and a temperature of 50 ° C.

Частично промытый экстракт передают во вторую колонну реэкстракции, смешивают противотоком с 1076 кг/ч воды в 2,5 ступени в режиме пульсации при интенсивности 1300 мм/мин, температуре 50°С и получают продукционную очищенную кислоту в количестве 2100 кг/ч следующего состава, мас.%: Р2O5 - 39,2%, Fe - 0,0086%; SO4 - 0,185%. Объемное соотношение воды и экстракта составляет 1076:14645=1:13,6.The partially washed extract is transferred to a second stripping column, countercurrently mixed with 1076 kg / h of water in 2.5 steps in a pulsation mode at an intensity of 1300 mm / min, a temperature of 50 ° C, and production purified acid is obtained in an amount of 2100 kg / h of the following composition, wt.%: P 2 O 5 - 39.2%, Fe - 0.0086%; SO 4 - 0.185%. The volumetric ratio of water to extract is 1076: 14645 = 1: 13.6.

Полученный во II колонне экстракт объемом 14289 л/ч направляется на третью реэкстракцию, где его смешивают противотоком с 1394 л/ч воды в три ступени в режиме пульсации при интенсивности 1400 мм/мин, температуре 55°С и получают глубоко очищенную продукционную кислоту в количестве 2717 кг/час следующего состава, мас.%: Р2O5 - 29,0; Fe - 0,0015; SO4 - 0,033. Объемное соотношение воды и экстракта составляет 1394 л/час:14289,2 л/час=1:10,25.The extract obtained in column II with a volume of 14289 l / h is sent to the third reextraction, where it is mixed countercurrently with 1394 l / h of water in three steps in a pulsation mode at an intensity of 1400 mm / min, a temperature of 55 ° C, and a deeply purified production acid is obtained in an amount 2717 kg / h of the following composition, wt.%: P 2 O 5 - 29.0; Fe - 0.0015; SO 4 - 0.033. The volumetric ratio of water to extract is 1394 l / hr: 14289.2 l / hr = 1: 10.25.

Объемное соотношение между первой, второй и третьей частями воды составило V1:(V2+V3)=615:(1076+1394)=1:4,02 и V2:V3=1076:1394=1:1,29.The volume ratio between the first, second and third parts of water was V 1 : (V 2 + V 3 ) = 615: (1076 + 1394) = 1: 4.02 and V 2 : V 3 = 1076: 1394 = 1: 1, 29.

После упарки очищенной кислоты, полученной на второй стадии реэкстракции до 52,9% Р2O5, содержание Fe в ней составит 0,012%, SO4 - 0,25%, что соответствует качеству на "Улучшенную кислоту по ТУ 2142-002-00209450-96".After evaporation of the purified acid obtained in the second stage of stripping to 52.9% P 2 O 5 , the Fe content in it will be 0.012%, SO 4 0.25%, which corresponds to the quality of Improved Acid according to TU 2142-002-00209450 -96 ".

При упарке глубоко очищенной кислоты, полученной на третьей стадии реэкстракции до 52,9% P2O5, содержание Fe в кислоте составляет 0,0027%, содержание SO4 - 0,06%, что в 2,4-2,5 раза меньше чем в кислоте, получаемой по прототипу (таблица 1).When evaporating a deeply purified acid obtained in the third stage of stripping to 52.9% P 2 O 5 , the Fe content in the acid is 0.0027%, the SO 4 content is 0.06%, which is 2.4-2.5 times less than the acid obtained by the prototype (table 1).

Пример 2.Example 2

В пульсационную насадочную колонну подают ЭФК с массовой концентрацией Р2O5 - 55,08% из Ковдорского фосфатного концентрата. В качестве примесей ЭФК содержит, мас.%: Mg - 1,48; Fe - 0,218; SO4 - 0,38.EPK with a mass concentration of P 2 O 5 of 55.08% from Kovdor phosphate concentrate is fed to the pulsed packed column. As impurities, EPA contains, wt.%: Mg - 1.48; Fe - 0.218; SO 4 - 0.38.

В верхнюю часть экстракционной колонны подается ЭФК объемом 3500 л/ч. Фосфорную кислоту из ЭФК экстрагируют в режиме пульсации с интенсивностью 500 мм/мин и температуре 45°С трибутилфосфатом и получают рафинат, содержащий Р2O5 - 46,6% мас., который передают в производство аммофоса, и 9844 л/ч экстракта, содержащего 16,25% Р2O5. Экстракт подают в первую колонну реэкстракции, противотоком на промывку подают воды 250 л/ч. Процесс ведут в режиме пульсации с интенсивностью 800 мм/мин в одну ступень при температуре 50°С. При этом образуется загрязненная примесями кислота, содержащая, мас.%: Р2O5 - 43,13; Mg - 0,88; Fe - 0,19; SO4 - 0,165, которую направляют на смешение с экстракционной фосфорной кислотой и далее в начало процесса на стадию экстракции трибутилфосфатом. Смешение I части воды с экстрактом проводят при соотношении 250 л/ч:9844=1:40.At the top of the extraction column, 3500 l / h EPC is supplied. Phosphoric acid from EPA is extracted in a pulsation mode with an intensity of 500 mm / min and a temperature of 45 ° C with tributyl phosphate to obtain a raffinate containing P 2 O 5 - 46.6% by weight, which is transferred to the production of ammophos, and 9844 l / h of the extract, containing 16.25% P 2 O 5 . The extract is fed into the first stripping column, and 250 l / h of water are supplied countercurrently to the washing. The process is conducted in a pulsation mode with an intensity of 800 mm / min in one step at a temperature of 50 ° C. In this case, an acid contaminated with impurities is formed, containing, wt.%: P 2 O 5 - 43.13; Mg 0.88; Fe - 0.19; SO 4 - 0.165, which is sent to mixing with extraction phosphoric acid and then to the beginning of the process to the extraction stage with tributyl phosphate. A mixture of I part of water with the extract is carried out at a ratio of 250 l / h: 9844 = 1: 40.

Частично отмытый экстракт объемом 9767 л/ч передают во вторую колонну реэкстракции и смешивают противотоком с 500 л/час воды в 1,3 ступени в режиме пульсации при интенсивности 1300 мм/мин и температуре 55°С и получают очищенную кислоту в количестве 1146 кг/час следующего состава, мас.%: Р2O5 - 41; Mg - 0,05; SO4 - 0,024 и Fe - 0,03.The partially washed extract with a volume of 9767 l / h is transferred to a second stripping column and countercurrently mixed with 500 l / h of water in 1.3 steps in a pulsation mode at an intensity of 1300 mm / min and a temperature of 55 ° C to obtain purified acid in an amount of 1146 kg / hour of the following composition, wt.%: P 2 O 5 - 41; Mg - 0.05; SO 4 is 0.024 and Fe is 0.03.

Объемное соотношение воды и экстракта составляет 500 л/час:9767 л/час=1:19,5.The volume ratio of water and extract is 500 l / h: 9767 l / h = 1: 19.5.

Полученный экстракт объемом 9537 л/ч направляется на третью реэкстракцию, смешивается противотоком с 1237 л/час воды в режиме пульсации в 3,5 ступени при интенсивности 1400 мм/мин и температуре 55°С, при этом получают глубоко очищенную продукционную кислоту в количестве 2534 кг/час следующего состава, мас.%: Р2O5 - 37,1; Fe - 0,0059; Mg - 0,009; SO4 - 0,0045. Объемное соотношение воды и экстракта составляет 1237 л/час:9537 л/час - 1:7,71.The resulting extract with a volume of 9537 l / h is sent for the third reextraction, mixed countercurrently with 1237 l / h of water in a pulsation mode in 3.5 steps at an intensity of 1400 mm / min and a temperature of 55 ° C, while receiving deeply purified production acid in an amount of 2534 kg / h of the following composition, wt.%: P 2 O 5 - 37.1; Fe - 0.0059; Mg - 0.009; SO 4 - 0.0045. The volume ratio of water and extract is 1237 l / h: 9537 l / h - 1: 7.71.

Объемное соотношение между первой, второй и третьей частями воды составило: V1:(V2+V3)=250:(500+1237)=1:6,95; V2:V3=500:1237=1:2,47.The volume ratio between the first, second and third parts of water was: V 1 : (V 2 + V 3 ) = 250: (500 + 1237) = 1: 6.95; V 2 : V 3 = 500: 1237 = 1: 2.47.

При упарке очищенной кислоты, полученной на второй стадии реэкстракции до 52,9% Р2O5, содержание Fe в ней составит 0,039%, Mg - 0,065%, SO4 - 0,031%, что соответствует качеству на "Улучшенную кислоту" по ТУ 2142-002-00209450-96.When evaporating the purified acid obtained in the second stage of reextraction to 52.9% P 2 O 5 , the Fe content in it will be 0.039%, Mg - 0.065%, SO 4 - 0.031%, which corresponds to the quality of the Improved acid according to TU 2142 -002-00209450-96.

При упарке очищенной кислоты, полученной на третьей стадии реэкстракции до 52,9% Р2O5, содержание Fe в кислоте составит - 0,008%, Mg - 0,013%, SO4 - 0,006%, что в 1,8-2,3 меньше, чем в кислоте прототипа (таблица 1). Сопоставление параметров процесса с формулой изобретения представлено в таблице 2.When evaporating the purified acid obtained in the third stage of re-extraction to 52.9% P 2 O 5 , the Fe content in the acid will be 0.008%, Mg 0.013%, SO 4 0.006%, which is 1.8-2.3 less than in the acid of the prototype (table 1). A comparison of process parameters with the claims is presented in table 2.

Таблица 1Table 1 Сравнение качества очищенных кислот представленного способа и прототипа.Comparison of the quality of the purified acids of the presented method and the prototype. Наименование способаThe name of the method Характеристика очищенной кислотыPurified Acid Characterization Содержание, %мас.Content,% wt. Р2О5 P 2 O 5 SO4 SO 4 FeFe MgMg Норматив по ТУ 2142-002-00209-450-96 кислота ортофосфорная очищеннаяThe standard according to TU 2142-002-00209-450-96 purified orthophosphoric acid 52,952.9 0,350.35 0,040.04 -- ПрототипPrototype Апатитовый концентратApatite concentrate Хибинского месторожденияKhibiny deposit 52,952.9 0,150.15 0,00660.0066 -- Степень очистки, %The degree of purification,% 64,964.9 98,2898.28 -- Ковдорский апатит,
Степень очистки, %
Kovdor apatite,
The degree of purification,%
52,952.9 0,014
97
0.014
97
0,018
93,5
0.018
93.5
0,03
98,4
0,03
98.4
Предлагаемый способ очисткиThe proposed method of cleaning Апатитовый концентратApatite concentrate Хибинского месторожденияKhibiny deposit Очищенная кислота №1Purified Acid No. 1 52,952.9 0,250.25 0,0120.012 Степень очистки, %The degree of purification,% 1,401.40 96,996.9 Очищенная кислота №2Purified Acid No. 2 52,952.9 0,060.06 0,00270.0027 Степень очистки, %The degree of purification,% 85,585.5 99,299,2 Ковдорский апатит,Kovdor apatite, Очищенная кислота №1Purified Acid No. 1 52,952.9 0,0310,031 0,0390,039 0,0650,065 Степень очистки, %The degree of purification,% 93,693.6 86,286.2 96,696.6 Очищенная кислота №2
Степень очистки, %
Purified Acid No. 2
The degree of purification,%
52,952.9 0,006
98,7
0.006
98.7
0,008
97
0.008
97
0,013
99,3
0.013
99.3

Таблица 2table 2 Параметры процесса.Process parameters. Наименование процессаProcess name Значение показателяIndicator value Пример 1Example 1 Пример 2Example 2 ФормулаFormula Объем I части воды (V1), л/часVolume I part of water (V 1 ), l / h 615615 250250 Объем II части воды (V2), л/часVolume II of the water (V 2 ), l / h 10761076 500500 Объем III части воды (V1), л/часThe volume of the III part of water (V 1 ), l / h 23002300 12371237 Соотношение V1:(V2+V3)The ratio of V 1 : (V 2 + V 3 ) 1:4,021: 4.02 1:6,951: 6.95 1: (2,5-10)1: (2.5-10) Соотношение V2:V3 The ratio of V 2 : V 3 1:1,291: 1.29 1:2,471: 2.47 1:(1-2,5)1: (1-2.5) Объем экстракта, подаваемого в первую колонну реэкстракции, л/часThe volume of extract supplied to the first column of stripping, l / h 1475614756 98449844 Объем экстракта, подаваемого во вторую колонну реэкстракции, л/часThe volume of extract supplied to the second column of stripping, l / h 1464514645 97579757 Объем экстракта, подаваемого в третью колонну реэкстракции, л/часThe volume of extract supplied to the third column of stripping, l / h 1428914289 95379537 Объемное соотношение I части воды (V1) с объемом экстракта, подаваемого в первую колонну реэкстракцииThe volume ratio of I part of water (V 1 ) with the volume of extract supplied to the first stripping column 1:241:24 1:401:40 1:(20-55)1: (20-55) Объемное соотношение II части воды (V2) с объемом экстракта, подаваемого во II колонну реэкстракцииThe volume ratio of the second part of water (V 2 ) with the volume of extract supplied to the second column of stripping 1:13,61: 13.6 1:19,51: 19.5 1:(5-20)1: (5-20) Объемное соотношение III части воды (V3) с объемом экстракта, подаваемого в III колонну реэкстракцииThe volumetric ratio of the III part of water (V 3 ) with the volume of extract supplied to the III column of stripping 1:10,251: 10.25 1:7,711: 7.71 1:(5-20)1: (5-20) Интенсивность пульсации, мм/минThe intensity of the ripple, mm / min 300-1400300-1400 800-1400800-1400 50-250050-2500 Число теоретических ступеней в колоннахThe number of theoretical stages in the columns I колоннаI column 1one 1one 0,4-20.4-2 II колоннаII column 2,52,5 1,31.3 2-52-5 III колоннаIII column 33 3,53,5 2,52,5

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ 2149830, кл. С 01 В 25/46, 12.10.1999 г.1. RF patent 2149830, cl. S 01 B 25/46, 10/12/1999

2. Патент РФ 2214125, кл. С 01 В 25/46, 25.12.2002 г.2. RF patent 2214125, cl. From 01 to 25/46, 12/25/2002

Claims (7)

1. Способ очистки экстракционной фосфорной кислоты, включающий ступенчатую экстракцию фосфорной кислоты трибутилфосфатом при 30-50°С с выделением рафината и реэкстракцию фосфорной кислоты из органической фазы водой при 40-80°С с ведением процессов смешения водной и органической фаз с образованием эмульсии под воздействием воздуха в режиме пульсации и разделения процесса реэкстракции на несколько этапов с получением на первом этапе предварительно отмытого экстракта, подаваемого далее на следующий этап - получение очищенной фосфорной кислоты, загрязненной кислоты, возвращаемой на стадию экстракции трибутилфосфатом в начало процесса, отличающийся тем, что общий поток воды, поступающий на стадию реэкстракции, делят на три части в соотношениях V1:(V2+V3)=1:(2,5-10) и V2:V3=1:(1-2,5), экстракт после смешения с первой частью воды и разделения фаз направляют последовательно на смешение со второй, а затем с третьей частями воды для получения очищенной и глубоко очищенной фосфорных кислот.1. The method of purification of extraction phosphoric acid, including the stepwise extraction of phosphoric acid with tributyl phosphate at 30-50 ° C with the separation of raffinate and re-extraction of phosphoric acid from the organic phase with water at 40-80 ° C with the mixing processes of the aqueous and organic phases with the formation of an emulsion under the influence air in the pulsation mode and dividing the re-extraction process into several stages with obtaining at the first stage a pre-washed extract supplied further to the next stage - obtaining purified phosphoric acid Ota contaminated acid to be recycled to the extraction stage with tributyl phosphate in the beginning of the process, characterized in that the total flow of water supplied to the stripping step, is divided into three parts in the ratios V 1 (V 2 + V 3) = 1: (2.5 -10) and V 2 : V 3 = 1: (1-2.5), the extract after mixing with the first part of the water and phase separation is directed sequentially to mix with the second and then with the third parts of water to obtain purified and deeply purified phosphoric acids. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что на очистку подают 50-65% по P2O5 экстракционную фосфорную кислоту.2. The method according to claim 1, characterized in that 50-65% of P 2 O 5 extraction phosphoric acid is fed for cleaning. 3. Способ по пп.1 и/или 2, отличающийся тем, что смешение первой части воды с экстрактом ведут при объемном соотношении фаз 1:(20-55).3. The method according to claims 1 and / or 2, characterized in that the mixing of the first part of the water with the extract is carried out with a volume ratio of phases 1: (20-55). 4. Способ по пп.1 и/или 2, отличающийся тем, что смешение второй4. The method according to PP.1 and / or 2, characterized in that the mixing of the second части воды с экстрактом ведут при объемном соотношении фаз 1:(5-20).parts of the water with the extract are carried out at a volume ratio of phases 1: (5-20). 5. Способ по пп.1 и/или 2, отличающийся тем, что смешение третьей части воды с экстрактом ведут при объемном соотношении фаз 1:(5-20).5. The method according to claims 1 and / or 2, characterized in that the mixing of the third part of the water with the extract is carried out with a volume ratio of phases 1: (5-20). 6. Способ по пп.1 и/или 2, отличающийся тем, что экстракцию и реэкстракцию ведут в пульсационных колоннах с интенсивностью пульсации 50-2500 мм/мин.6. The method according to claims 1 and / or 2, characterized in that the extraction and stripping are carried out in pulsation columns with a pulsation intensity of 50-2500 mm / min. 7. Способ по пп.1 и 6, отличающийся тем, что реэкстракция проводится в трех пульсационных колоннах с числом теоретических ступеней 0,4-2; 2-5 и 2-5.7. The method according to claims 1 and 6, characterized in that the extraction is carried out in three pulsation columns with a number of theoretical stages of 0.4-2; 2-5 and 2-5.
RU2004127703/15A 2004-09-17 2004-09-17 Method for treatment of wet-process phosphoric acid RU2275329C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004127703/15A RU2275329C1 (en) 2004-09-17 2004-09-17 Method for treatment of wet-process phosphoric acid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004127703/15A RU2275329C1 (en) 2004-09-17 2004-09-17 Method for treatment of wet-process phosphoric acid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004127703A RU2004127703A (en) 2006-02-20
RU2275329C1 true RU2275329C1 (en) 2006-04-27

Family

ID=36050799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004127703/15A RU2275329C1 (en) 2004-09-17 2004-09-17 Method for treatment of wet-process phosphoric acid

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2275329C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2326814C1 (en) * 2007-03-20 2008-06-20 Открытое акционерное общество "Воскресенский научно-исследовательский институт по удобрениям и фосфорной кислоте (НИУиФ)" Device for cleaning extracted phosphoric acid

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2040274A (en) * 1979-01-24 1980-08-28 Rhone Poulenc Ind Purification of phosphoric acid
US4596703A (en) * 1982-12-15 1986-06-24 Hoechst Aktiengesellschaft Process for purifying wet-processed phosphoric acid
EP0517580A1 (en) * 1991-06-04 1992-12-09 Commissariat A L'energie Atomique Process for the purification and recovery of orthophosphoric acid by liquid-liquid extraction
RU2109681C1 (en) * 1994-12-27 1998-04-27 Акционерное общество открытого типа "Реатэкс" Method for purifying wet-process phosphoric acid
RU2128623C1 (en) * 1998-05-27 1999-04-10 )Открытое акционерное общество "Воскресенский научно-исследовательский институт по удобрениям и фосфорной кислоте" Method of producing purified orthophosphoric acid
RU2205789C1 (en) * 2002-06-07 2003-06-10 Открытое акционерное общество "Воскресенский научно-исследовательский институт по удобрениям и фосфорной кислоте" Extraction phosphoric acid purification process
RU2219125C1 (en) * 2002-12-25 2003-12-20 Открытое акционерное общество "Воскресенский научно-исследовательский институт по удобрениям и фосфорной кислоте" Method for treatment of wet-process phosphoric acid

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2040274A (en) * 1979-01-24 1980-08-28 Rhone Poulenc Ind Purification of phosphoric acid
US4596703A (en) * 1982-12-15 1986-06-24 Hoechst Aktiengesellschaft Process for purifying wet-processed phosphoric acid
EP0517580A1 (en) * 1991-06-04 1992-12-09 Commissariat A L'energie Atomique Process for the purification and recovery of orthophosphoric acid by liquid-liquid extraction
RU2109681C1 (en) * 1994-12-27 1998-04-27 Акционерное общество открытого типа "Реатэкс" Method for purifying wet-process phosphoric acid
RU2128623C1 (en) * 1998-05-27 1999-04-10 )Открытое акционерное общество "Воскресенский научно-исследовательский институт по удобрениям и фосфорной кислоте" Method of producing purified orthophosphoric acid
RU2205789C1 (en) * 2002-06-07 2003-06-10 Открытое акционерное общество "Воскресенский научно-исследовательский институт по удобрениям и фосфорной кислоте" Extraction phosphoric acid purification process
RU2219125C1 (en) * 2002-12-25 2003-12-20 Открытое акционерное общество "Воскресенский научно-исследовательский институт по удобрениям и фосфорной кислоте" Method for treatment of wet-process phosphoric acid

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Дж.Моррисон, Г.Фрейзер, Экстракция в аналитической химии, Гос. научно-технич. изд-во химической литературы, Л., 1960, с. 110. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2326814C1 (en) * 2007-03-20 2008-06-20 Открытое акционерное общество "Воскресенский научно-исследовательский институт по удобрениям и фосфорной кислоте (НИУиФ)" Device for cleaning extracted phosphoric acid

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004127703A (en) 2006-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1030762A (en) Method for extracting stevioside from plant raw material
US5426220A (en) Citric acid extraction
RU2149830C1 (en) Method of wet-process phosphoric acid purification
US3953581A (en) Purification of wet-processed phosphoric acid using anhydrous solvents
US4018869A (en) Process for the extractive purification of phosphoric acid containing cationic impurities
FI65215B (en) FREQUENCY REQUIREMENTS FOR THE FRAME STATION OF ALCOHOLIC PHOSPHORUS SYMPTOMS
RU2275329C1 (en) Method for treatment of wet-process phosphoric acid
US4225568A (en) Process for the purification of an impure phosphoric acid
DE2204779B2 (en) PROCESS FOR THE PRODUCTION OF AMMONPHOSPHATES
RU2075436C1 (en) Method of purifying extraction phosphoric acid
JPH0445444B2 (en)
DE3227492A1 (en) METHOD FOR OBTAINING tar bases from a tar distillation fraction extracted with base
RU2205789C1 (en) Extraction phosphoric acid purification process
RU2109681C1 (en) Method for purifying wet-process phosphoric acid
RU2174491C1 (en) Extraction phosphoric acid purification process
SU888812A3 (en) Method of purifying extraction phosphoric acid
RU2219125C1 (en) Method for treatment of wet-process phosphoric acid
RU2214361C1 (en) Method of purification of extraction phosphoric acid
US4275038A (en) Process for treating loaded extractant from purification of phosphoric acid by extraction and recovering nutrients
US4256716A (en) Process for treating loaded extractant from purification of phosphoric acid by extraction
CN217350771U (en) System for coproduction phosphoric acid through nitrophosphate fertilizer device
RU2049727C1 (en) Method for recovery rare-earth elements of apatite
IL42065A (en) Purification of phosphoric acid
CA1144339A (en) Process for the purification of wet-processed phosphoric acid
IL42487A (en) Process for the extractive purification of phosphoric acid containing cationic impurities

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110918