Способ получения фосфата натрия Советский патент 1982 года по МПК C01B25/30 

Изобретение относится к способу., получения технических фосфатов натрия из экстракционной фосфорной кислоты и соды и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, например в производстве моющих средств.

Известен способ получения фосфатов натрия путем взаимодействия крепкой фосфорной кислоты и соды при попеременном многократном внесении соды и фосфорной кислоты в суспензию кристаллов динатрийфосфата .Ij.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ псхлучения фосфата натрия путем непрерывной нейтрализации экстракционной фосфорной кислоты содой в две ступени, причем на первой ступени фосфорную кислоту нейтрализуют, например, до мононатрййфосфата (рП 3,6-4), затем полученную суспензию разделяют, раствор денейтрализовывают содой по заданной.степени нейтрализации и подвергают термической обработке tl.

Способ характеризуется нестабильностью фильтрующих свойств образуЮг

щихся при нейтрашизации суспензий и резким увеличением потерь фосфора со шламами. При непрерывном смешении экстракционной фосфорной кислоты и соды получают суспензии, фильтрующие свойства которых резко ухудшаются при нагревании их и выдержке. В результате время фильтрации суспензий увеличивается в десятки раз.

10 Шламы при этом выделяются в виде объемистогоосадка повышенной влагоемкостью, что приводит к существенному увеличению потерь водорастворимого фосфата с осадком. В то же

15 время при отсутствии нагревания и выдержки суспензии степень ввделения примесей в осадок уменьшается, поскольку ряд примесей (особенно фосфат кальция) дают сравнительно устой20чивые пересыщенные растворы.

Целью изобретения является повышение производительности процесса за счет увеличения скорости фильтрации суспензии и повышения выхода

25 продукта.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения фосфата натрия, содой обрабатывают сначала 35-50 вес.% фосфорной кисло30ты до значения рН 8-9, а затем полу

ченсую суспензию смешивают с осталь ным количеством фосфорной кислоты/ далее суспензию фильтруют, упаривают раствор и сушат продукт.

Способ осуществляпот следукяцим образом.

В первый реактор непрерывно поступают сода и часть экстракционной фосфорной кислоты (35-50%, предпочтительно 40% от всего потока). Образующаяся суспензия с рН 8-9 перетекает во второй реактор, где смешивается с остальной частью кислоты. Готовая суспензия с рН 3,6-4,(5 по переливной линии поступает в сборник и далее на Фильтрацию первой ступени. Фильтрат на второй ступени нейтралиэации донейтрализовывают собой до требуемой степени нейтрализации, суспензию, содержащую небольшое количество осадка (0,5-5 вес.%) вновь фильтруют. Осветленный раствор ортофосфатов натрия упаривают и сушат. При получении конденсированных фосфатов кристаллы дополнительно прокаливают с целью дегидратации. Далее продукт измельчают.

Поток экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК), содержащий, %; Г Ор 22,8, СаО 1,2, SO, 0,3, фтор 1,1, Fe,i,0-i 0,37, A1.I.O,, 0,12, с расходом 5 т/ч разделяют на два потока. В первый реактор подают 2 т/ч экстракционной фосфорной кислоты и 0,81 т соды в час. Суспензия со значением рН около 9 перетекает.из первого реактора во второй по нижнему перетоку. Туда же подают 3 т экстракционной фосфорной кислоты-в час. Из второго реактора суспензия с величиной рН 4,4 по переливной линии сливается в бак-накопитель, откуДа насосом качается на пресс-фильтр при .

Средняя производительность фильтрации по жидкой фазе до момента заполнения фильтра осадком и конечном давлении насоса атмосферы составля,ет 0,72 . После промывки осадka водой в количестве, равном весу шлама, с фильтра в расчете на 1 т исходной ЭФК выгружают 265 г осадка, содержащего 7% водорастворимой РдО. При проведении процесса согласно прототипу производительность фильтрации по жидкой фазе уменьшается, согласно результатам, полученным на модельной установке, до 0,100,20 т/м ч,- а в расчете на 1 т исходной ЭФК получается 280 кг шлама с 9,5% водорастворимой при тех же условиях промывки. Потери фосфора в водорастворимой форме со шлама первой ступени нейтрализации составляют по предлагаемому способу 7% от фосфора, поступающего с ЭФК, а при нейтрализации согласно прототипу - 12%.

Раствор после фильтрации донейтрализовывают собой в реакторе второй ступени, нейтрализации до мольного отнсяяения натрий:фосфор, равного 5;3, отделяют на фильтре второй ступени 12 кг влажного шлама в пересчете на 1 т исходйой ЭФК, раствор смеси динатрийфосфата и мононатрийФосфата упаривают до содержания суммы солей 50% и через форсунки впрыскивают в верхнюю часть распылительной сушилки с прокалочными тарелками, где происходит сушка и дегидратация продукта.- триполифосфата натрия.

В таблице приведены примеры ведения процесса при заявленных значения параметров (примеры 1-5), а также при значениях параметров, выходящих за указанные пределы. В таблице указаны производительность фильтрации на лабораторной модели прессфильтра, а также выход фосфора в маточные растворы при основной фильтрации и дополнительной (.после донейтрализации маточного раствора до Мольного отношения Na:P 5:3). Во всех примерах использована фосфорная кислота, имевшая состав, указанный в примере 1.

79717888

Сак видно из таблицы г выход зафосфорной кислоты содой, фильтраци1и

пределы заявленных параметров ухуд-суспензий, упарку раствора и сушку

шаех показатели процесса. При умень-готового продукта, отличаюгййлгкн I зтотока кислоты менее 35%щ и и с я тем, что, с целью повышев первеш реакторе образуется суспен-ния производительности процесса за

зия, перекачка которой затруднена. счет увеличения скорости фильтрации

При рН фильтруемой суспензии менеесуспензии и повышения выхода про3,6 резко ухудшается фильтрациядукта, содой обрабатывгиот сначала

после донейтрализации первого маточ-35-50 вес.% фосфорной кислоты до

ника до мольного отношения Na:P 5:3,значения рН 8-9, а затем смешивают

Согласно изобретению производи- остальным количеством фосфорной

тельность фильтрации после первойкислоты. ступени нейтрализации увеличивается

в 4-10 раз, а потери пятиокиси фос-Источники информации, фора сокращаются на 40-60 кг в пара-принятые во внимание при экспертизе счете на тонну экстракционной фосфор-15 i. позин М.Е. Технология, минеральной кислоты.ных солей. Л., Химия, т.М , 1974, Формула изобретения с. 1068-1070.

Способ получения фосфата натрия, 2. Авторское свидетельство СССР

нклгочающий обработку экстракционной№62810, кл. С 01 В 25/30, 1941.