Способ очистки фосфорсодержащих растворов Советский патент 1980 года по МПК C01B25/18 

i

Изобретение относится к способам очистки растворов фосфорной кислоты и ее солей от фтора и других примесей к может использоваться в производстве минеральных удобрений.

Известен способ очистки фосфорной кислоты от фтора, заключающийся в осветлении ее от взвешенных частиц сульфата кальция и других примесей, обработке осветленной кислоты водной суспензией, состоящей из фосфорной кислоты, фосфата натрия и кремнефтористого натрия (количество последнего составляет 45 г/л, а размер кристаллов не более 20 мкм), разделении суспензии образовавшегося кремнефтористого натрия и фосфорной кислоты в гидроклассификаторе, причем фракцию мелких кристаллов кремнефтористого натрия Е- фосфорной кислоте обрабатывают щелочью и возвращают на обработку осветленной фосфорной кислоты, а фракцию крупных (20-40 мкм) кристаллов кремнефтористого натрия отстаивают, сгущенную часть фильтруют и получают обесфторенную фосфорную кислоту 1 .

Недостатком этого способа является сложность процесса очистки за счет применения гкдроклассификатора и получение до 10/Ь мелких кристаллов кремнефтористсго натрия, которые не отстаиваются и не фильтруются.

Известен способ очистки фосфорной кислоты от фтора солями натрия (фосфат, хлорид, карбонат, сульфат) в присутствии не менее 5-7 вес.% кремнефтористого натрия в течение 30 мин с последующим отстаиванием раствора и отделением фильтрацией раствора от осадка 2.

Недостаток этого способа - недостаточно высокая скорость отстаивания частиц кремнефтористого натрия - 0,2-0,4 м/ч.

Цель изобретения - повь1шение скорости остаивания частиц осадка, содержащего кремнефтористый натрий.Цель достигается тем, что в способе очистки фосфорсодержащих растворов затравка, вводимая в раствор состоит из кремнефтористых натрия и/или калия, сульфата, фосфата и фторида кальция, магния и алюминия и двуокиси кремния, имеющих размер частиц

37

20-200 мкм, и вводится в количестве 1-7% от веса обрабатываемого раствора; nojiyienная суспензия обрабатывается солями натрия и калия, образовавшийся осадок кремнефторидов нагрил и калия отстаивается,и отдепяется фильтрацией раствора от осадка.

Предлагаемый способ позволяет повысить скорость отстаивания осадка кремнефтористых натрия и калия до 0,5 - 1,0 м/ч.

Частицы размером менее 20 мкм не отстаиваются и не фильтруются. Частицы размером более 200 мкм быстро отстаиваются, однако для их выращивания требуется длителькае время.

При ввеценвя затравки в количестве менее 1% скорость отстаивания составляет 0,1 - 0,3 м/ч, при введении затравки в ко.чичестве более 7% скорость отстаивания увеличивается незначительно.

П р к мер 1. 1000 г экстракционной

фос()орной кислоты, содержащей, г: HjPO 415, H.SO, 3, К, SiF, 15, CaF,, 6, , 3, 13, SiOj 15, HjO 531, смеиишают с осадксм, полученным з предь5дущей операции, содержащим, г: 4aJSiF5 5, }, CaFj 1, CaOOj .2 и SiO., 2. В образоваБшуюся суспензию вводят 16 г NajCOj. При этом в процессе перемешивания соединения фтора осаждаются из фосфорной кислоты в В1ще кремнефтористого натрия и криолита. Кроме. того снк-мается пересь щение фтористсто кальгдия, сульфата кальина и кремнегеля, которые также выделяются в осадок.

На следующеГ стадии осадэк отстаквиют и фильтруют. Скорость отстаивания составляет 0,5 .

В пересчете на сухое вещество отфильтрованный ocitOK содержит, г: NajSiP 25, , .V, CcF. 5 CaSO., 12; SiO, 10. Oca ДОК разделя-ст ка две части. Одну часть, соде жащую, г: Ma,SiF, 5, Na, AiF, 1, CaF, 1, CaSO, 2 и SiOj 2, и имеющую размер частиц .40-90 мкм. возвращают в качестве затравки в процесс. Вторую часть полностью удаляют из процесса.

О-шщеяная экстракционная фосфорная кислота содержит, г: HjPO 415, Н,, SO 3, CaFj 2, А1Рз 1, CaSO 3, SiO, 7 и Н, О 533. Очистка от фтора, двуокиси кремния, кальция и алюминия составила, %: 90; 53зЗ; 71; 8 I 66(6 соответственно.

П р и м е р 2, 1000 г зкстракщюнйой фосфорной кислотыJ содержащей в жидкой фазе, г: НДО 324, H,SO, 4, H.SiF, 11, MgF, 3, AIF, 3, CaF, CsSO, 2 и H, О 612,

a также в твердой фазе в виде частиц во взвеше}шом состоянии 3 г, CaFjv, llrCaSO,, 10 г СаНРО и 16 г SiO,, смещивают в течение одной минуты со сгущенной суспензией.

в которой в жидкой фазе содержится 80 г HjPO,, 150 г И, О и во взвещеином состоянии твердых частиц, г: Na, SiF, 8, К, SiF 8, MgF, 3, Na, AIF, 4, CaF, 2, CaSO, 11, CaHPO, 10 и SiO., 16. После смешивания вводят раствор, содержащий, г: Н, О 52, Na, SO, 6, К,СОэ 5 и NaF 3, после чего вновьперемецшвают в течение 30 мин. При зтом выделяется в осадок, г; Na,SiFj 8, KjSiF 8. Na, AlFj 4. a в газовую фазу выделяется

2г С Oj. После проведения зтих операций фосфорная кислота содержит в жидкой фазе, г: НзРО, 404, Н,80, 8, AIF. 1, MgF, 2,

CaF, 2, CaSO 2, И. О S13, а в твердой фазе, г: Na,SiF, 16, K,. 16, Na.AIF, 8, MgF, 6, CaF, 4, CaSO, 22, CaHPO, 20,810,3

Ha следующей стадии твердую фазу отстаивают и разделяют на две равные части. Скорость отстаивания составляет 0.8, м/ч. Одну часть, которая .содержит з жицхой фазе 150 г HjO и 80 г HjPO,, а в твердой фазе, г: NajSiFg 8, KjSiFg 8, NajAIFe 4, MgFj 3,CaF2 2, CaSO, 11, CaHFO, 10 и SiO, 16, и размер частиц 70-120 мкм, возвращают в процесс в качестве затравки.

Вторую часть осадка фильтруют, промывают водой в количестве 47 г, после чего удаляот из процесса. При всего удаляется с осадком, г: 8, , 8, .IF, 4, MgF, 3, CaF, 2, CaSO, 11, CaiLPQ, lOsiO, 16 и H, 0 30. Фильтрат и промывные ноды смешивают с очищенной фосфорной кислотой. Очищенная кислота содержит, г: Н,РО 324, .H,SO, 8, AiF, I, MgF, 2, СеГ, 2. CaSO, 2, Н,0 680.

Очистка от фтора, двуокиси крерлнкя и кальция составила, %; 82,i 100 и 67,3 соответственно.

П р и м е р 3; 1000 г p.iCTBopa. полученного при разложении апатит азотяой кислотой .содержащего, г: Ca(H.,POJ. 160, Са(МОз), 310, Н,РО, iO, HNO, 19, Н,:-Т, 11, Н,о 480 и во взвещенном сос оянии осадок SiOj 10 смешивают с осад.ком состоянлкм, r:Na.jSiFj 30, К, SIF 9 и SiO. 30, После смещивания по.т1учают суспензию в количестве 1069 г. Суспензию обрабатьшаю.1 8 г SO и 2 г Н,COj. При зтом образуется -О г Na,SiF,

3г KjSiFj и 6 г Н, SO,. На следующей стадий взвешенные частииь; отстаивают. Скорость отстаивания составляет 1,0 м/ч. После отстаиввйия сгушсинуи; массу разделяют на две части. Одну часть, з .которой находится

г; Na, SiF. 30, К, SiF, 3, и SiO, 30, и размер частиц которой 30-2СО iva :iiiвозвращают в качестве затравки в начальк;10 стад.ию процесса, где смещивают с исходным фосфорсодержащим раствором, поступающим из обесфторквание. другую часть сгущенной массы фильтруют и промывают 20 г воды. Промытый осадок, содержащий, г: Na,SiF, 10, К,SiF, 3, SiOj 10 и HjO полностью удаляют из процесса. Фильтрат и промывную воду смещивают с осветленным фосфорсодержащим раствором. В обесфторенном и осветленном фосфорсодержащем растворе находится, г:Са(НзРО,) 160, Ca(NO,)j 310, Н,РО, 10, HNO, 19, H,SiF. 1, H,SO; 6 и Н,0 494. Очистка от фтора и двуокиси кремния составила 90,8 к 100% соответственно. Формула изобретения 1. Способ очистки фосфорсодержащих растворов, включающий обработку их солями нат рия или калия в присутствии затравки с посл дуюшим отстаиванием раствора и отделением 226 раствора от осадка фильтрацией, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости отстаивания, в качестве затравки используют смесь, содержащую кремнефтористый натрий, и/или калий, сульфат, фосфат и фторид кальция, фториды алюминия, магния н двуокись кремния, имеющих размер частиц 20-200 мкм, взятой в количестве 1-7% от веса обрабатываемого раствора. 2. Способ по п. 1, о т л и ч g ю щ и йс я. тем, что в качестве смеси, содержащей кремнефтористый натрий и/или калий, сульфат фосфат, фторид кальция, фториды алюминия, магния и двуокиси кремния используют осадок после отделения его от раствора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3800029, кл. 423-321, 1974. 2. Патент Великобритании № 1102382, кл. с 01 А, 1968.