СПОСОБ ОДНОВРЕМЕННОГО АВТОМАТИЧЕСКОЙ ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ СЕРНОЙ И ФОСФОРНОЙКИСЛОТ Советский патент 1974 года по МПК G01N27/02 

1

Изобретение относится к аналитической химии, преимущественно к измерению концентраций кислот в полугидратном и дигидратном процессах производства экстракционной фосфорной кислоты. Определяющими параметрами этого производства являются концентрации ионов SO4 и РО4 в жидкой фазе пульпы. Содержание иона SO4 определяет процесс на стадии разложения фосфата и кристаллизации сульфата кальция, а иона

РО4 - концентрацию готового продукта.

Таким образом, содержание ионов S04 и Р04 полностью определяют протекание технологического процесса и их нужно тщательно контролировать. Весьма важно также контролировать ион РО4 в первом фильтрате, т. е. в готовом продукте.

Известные способы автоматического измерения концентраций серной и фосфорной кислот в полугидратном и дигидратном производствах экстракционной фосфорной кислоты, основанные на измерении электропроводности, например жидкой пульпы до и после разбавления водой.

Предлагаемый способ отличается тем, что производят разбавление анализируемого раствора до тех пор, пока его электропроводность не достигнет экстремального значения.

определяют концентрации серной и фосфорной кислот в разбавленном растворе, однозначно связанные с экстремальным значением электропроводности, а затем по найденному количеству разбавителя определяют исходные концентрации серной и фосфорной кислот.

На фиг. 1 изображены кривые электропроводности; на фиг. 2 - зависимость между максимальными значениями электропроводности раствора и конечными концентрациями ионов S04 и Р04 в пересчете на 50з и

Р205.

Предлагаемый способ основан на том, что кривые электропроводности жидкой фазы пульпы (статические характеристики) имеют ярко выраженный максимум (см. фиг. 1), причем величины максимумов электропроводности определяются концентрациями ионов

SO и РО4. Если кислота получена в полугидратном процессе (содержание Р205 40- 50%), то рабочие точки расположены всегда правее линии (на фиг. 1 она показана пунктиром), соединяющей экстремальные точки

кривых. Если же кислота получена в дигидратном процессе (Р205 28-32%), то рабочие точки расположены всегда левее пунктирной кривой. При разбавлении полугидратной кислоты

водой электропроводность раствора изменяется, происходит смещение в область, близкую к экстремуму. При закреплении дигидратной кислоты концентрироваиной НзР04 с постоянной концентрацией (практически не менее 62% Р205) также изменяется электропроводность раствора и происходит смещение по некоторой траектории в координатах % Р2О5 - электропроводность в область, близкую к экстремуму. Форма возможных траекторий разбавления (закрепления) при дозировании разбавителя (закрепителя) показана на фиг. 1 в виде штрихпунктирных линий. Траектории разбавления (закрепления) не совпадают со статическими характеристиками, но также имеют экстремальный характер. Предлагаемый способ замера ионов S04 и Р04 состоит в следующем. Из первой секции экстрактора с немощью пробоотборника отбирают пульпу, которая поступает в фильтрующее устройство измерителя, где происходит разделение твердой и жидкой фазы пульпы. Твердая фаза возвращается в экстрактор, а жидкая фаза пульпы поступает в измерительную емкость, термостатированную при 80°С с номощыо регулятора температуры, до достижения заданного уровня. После этого в измерительной емкости происходит разбавление (закрепление) путем добавления разбавителя (закрепителя) до тех пор, нока электропроводность раствора не достигнет максимально возможного значения. После этого поступление разбавителя (закрепителя) прекращается и фиксируется конечное (максимальное) значение электропроводности раствора и конечный его уровень в измерительной емкости. При анализе ионов РО4 в первом фильтре проба отбирается из сборника фильтрата и подается непосредственно в измерительную емкость. Затем по формулам: М .r + . o/oP,oip . %po,r (1) (K-bF,)-, (V + Vi) % 0/0 (2) (V+Vt)Vt где Y - удельный вес жидкой фазы пульпы после разбавления (закрепления), величина, пропорциональная конечному значению электропроводности. V - постоянный начальный объем жидкой фазы пульны; Vl - приращение объема жидкой фазы пульпы после разбавления (закрепления); (нач) - начальные значения; (к) - конечные значения, рассчитываются исходные (начальные) значения содержания и фосфорной кислот (ионов 504 и РО4 ) в жидкой фазе пульпы. После окончания замера измерительная система опорожняется и из экстрактора поступает новая проба пульпы на анализ. Предмет изобретения Способ одновременного автоматического измерения концентраций серной и фосфорной кислот в полугидратном и дигидратном производствах экстракционной фосфорной кислоты, основанный на измерении электропроводности, например, жидкой фазы пульпы до и после разбавления водой, отличающийся тем, что, с целью повыщения скорости и упрощения процесса измерения, производят разбавление анализируемого раствора до тех пор, пока его электропроводность не достигает экстремального значения, определяют концентрации серной и фосфорной кислот в разбавленном растворе, однозначно связанные с экстремальным значением электропроводности, а затем по найденному количеству разбавителя определяют исходные концентрации серной и фосфорной кислот.

3V 36 38 itO It kt 5 i etPzOs

2l,,SSt

иг 1

lo

.Ci

0,

I

0,

0.

38.5

33

X5Z7j-I

/, 1150 rj65 Л BO 1Щ

Д5 I

ад

-/y

CM

Ф11&.2