Способ очистки экстракционной фосфорной кислоты от фтора Советский патент 1979 года по МПК C01B25/22 

I

Изобретение относится к области получения фосфорной КИСЛОТЫ и может быть использовано для разложения кремнефто- рядов, получаемых при комплексной пе- реработке фосфатного сырья.

Известен способ обесфторивания экстракционной фосфорной КИСЛОТЫ осаждением нерастворимых в ней крсмнефторидов щелочных металлов с получением кондиционных кремнефторидов ij.

Известен способ очистки экстракционной фосфорной КИСЛОТЫ от фтора осаждением кремнефторидов солями щелочных металлов с последующим отделением осадка и разложением его серной кислотой с использова1шем оборютных сульфатов щелочных металлов для обесфториваHita экстракционной фосфорной ййслоты 2

Недостатком указанного способа является загрязнение продукционной фосфорной КИСЛОТЫ сульфат-ионами, содержание которых в ней жестко лимитируется техническими условиями.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ, по которому соединение фтора из экстракционной фосфорной КИСЛОТЫ осаждают солями щелочных металлов в виде кремнефторкда. Затем обесфторенную экстракционную фосфорную кислоту Отделяют, а суспензию кремнефторида концентрируют и напревают в присутствии фосфорной КИСЛОТЫ

при температуре 20О С в течение 1 ч. Кремнефтюрид в этих условиях разлагается с образованием фторгазов З.

Однако по этому способу расход фосфорной КИСЛОТЫ на разложениэ кремнефто- рида составляет ЗОО% от стехиометри- ческого, т.е. K2SiFg 1:6. При этом полезно используется всего 2 моля фосфорной КИСЛОТЫ. Кроме того, извлечение фтора в газовую фазу npif разложении кремнефторида при температуре 2ОО С и расходе фосфорной кислоты ЗОО% от стехиометрического не превь - шает 9О%.

3

).1с,1ью иообр, явля1-- ч:я с;пиже- IW.C расхода (}зосфо5)иой кислоты и увеличение CTOIICHH очистки кислоты от |ггора.

Поставленная цель достигается путем обработки экстракционной (|)ОС(}юрнок кислоты солями щелочных металлов, делением кислоты от обрааовшяпойся суспензии кремнефторида, концентрпрования последней с послодуюшим разложением кремне(|ггор ща при температуре 80О-9ОО С (|юс( кислотой в смеси с пирофосфаток menoiHoiT) металла, при мольном соотношении указанных компонентов 1,О:1,О-1,4:О,3-О,5. Целесообразно использовать пиро(юсфат щелоч-

А

пою МОТПЛЛП, ПСЛуМеЛНг.1Й И|,1И l:iACi.riO)KnHMH

кр.миофтор ла ( сфориой ь:1к;л(т()й.

Огличнтелып.гм признаком ciiocoSa является то, что разложение кремнефторида

5 недуг ocIOpHoft кислотой щт температуре 800 -900°С D смеси с пирофос-41атом щелочного металла, оОрасзуюшетх ся при рааложешт кремнефторида, при мольном соотношении кремнефторида, (|юс(|юрной

10 кислоть и пнрофосфата щс.чочиогг) металла 1,(3:1,0-1,4:0,3-0,5.

О влиянии температуры на степень разложения .кремнефторида натрия (юс-

форНОЙ кислотой при их ОТНО-

15 шенииК РОд: N6 SiT 1 можно судить из данных, приведенных в таблице.

Как видно из данных , приведенш:.1х в таблице, существенное увеличение степени извлечения фтора происходит лшпь при температуре 8ОО - При мольном отношении H PO iWoijSiFменьшем 1 снижается степень извлечения фтора, увеличение указанногхэ соотношения ведет к необоснованному перерасходу фос1}юрной кислоты. Способ состоит в .следующем.

Экстракционную фосфорную кислоту, содержащую 29-31% PgOg и 1,5-2,О% 4)тора, обрабатывают раствором монофосфата, полу чаемо 1х при растворении обо- pOTHorxj пирофосфата щелочного металла в экстракционной фосфорной кислоте. Осветленную и обесфторенную экстракционную фосфорную кислоту с coдepжaниe фтора О,3-О,4% используют при прои.зводстве фосфорных удобрений. Образующуюся пульну кремнефторша щелочного металла с соотношением твердой (Т) и жидкой (Ж) фаз Т:Ж 1:30-40 сгущают до со( Т:Ж 1:1,О- 1,2 (при этом кюльное соотношение фторсили ата ||к)сфорной кислоты равно 1,О). В сгущезшую пульпу добавляют 1/2 часть получающегося при разлож-е51 пирофосфата н нагревают до температуры, выше 8ОО°(: в токмию 1О-2О ин

В результате этогхэ к;1эемнефгорид ш,е-ЛОЧНО1Т) металла разлагается ...мопо4юсфатом, образующимся при добавлении в пульпу пирофосфата. Газы, образующиеся .при разложении, содержащие фтористый водород, четырех|})то.1истый кремний и пары воды, пропускают через холодильник , конденс1фуют или абсорбируют кремнефтористоводородную кислоту.

Расплав пиро фосфата щолочнохх) металла (остаток разложения) направляют частично на обесфторивание экстракционной фосфорной кислоты, ч;дстичцо )ia разложение кремнефторрща.

Пример. 10ОО г экстракционной фосфорной кислоты, соде{)1са1цей 29,If) 5 . и 1,83% фтора при температу-, ре ЗбС обрабатывают нулыюй моноза- мещенного фосфата г, обесфторенной экстракционной фосфорной кислоте, содержащей 60 г моно|юсфата натрия. Образующуюся пульпу кремнефгорида перемешивают в течение 30 t.-mn. После отстаивания получают 1О40 г экстракционной фосфорной Knc,iioi-f.i с содержанием фтора 0,33% и 6О г сгуще.иной пульпы фторсиликата с соотношолном 1:Ж - 1:1,15. В нее добавляю .10 г )0(юсфата натрия, нагревают (, и выдерживают в течение .1 5 .iini. I3i.i.iio.i/in ишеся фтористые газы пропускают черед холодильник и аб орбер. При этом получают 62,6 г кремнефтористоводород ной кислоты с концентрацией 23,7%. В результате разложения образуется 35,4 г расплава пирофосфата натрия с содержанием фтора 1,4%. Степень разложения 97,0%,

П р и м е р 2 . 10ОО г экстракционной фосфорной кислоты, содержащей: 29,2% и 1,87% фтора при температуре обрабатывают пульпой монозамещенного фосфата калия в обес- фторенной экстракционной фосфорной кислоте. Пульпасодержит 53,2 Образующуюся пульпу K. перемешивают в течение ЗО мин.

После отстаивания получают 954 г обесфторенной экстракционной фосфорной кислоты с содержанием фтора 0,19% и 76,8 г сгущенной пульпы с соотношением Т:Ж 1:1,36. В пульпу добавляют 15 г пирофосфата калия, образующегося при разложении кремнефторида, смесь нагревают до 900 С и выдерживают в течение 20 мин. Выделяющиеся фтористые газы пропускают через холодильник, абсорбер и получают 92,0 г раствора Нр SiTL с концентрацией 21; 8% Расплав пирофосфата калия (48 г) содержит 1,54% фтора. Степень разложения кремнефторида калия составляет , 96,0%.

Данный способ позволяет на стадии разложения кремнефторида сократить

расход фосфорной кислотьг в в раз, а также увеличить степень извлечения фторп из кислоты до 77- 78%.

Формула изобретения

отличающийся тем, что, с целью снижения расхода фосфорной кислоты и увеличения степени очистки от фтора, разложение кремнефторида ведут при температуре 800-900С в присут

ствии пирофосфата щелочного металла при мольном соотнощении компонентов 1,0:1,0-1,4:0.3-0,5.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 372173, кл. С 01 В 25/22. 1973. .