BG99245A - Метод за пречистване на фосфорна киселина - Google Patents

Метод за пречистване на фосфорна киселина Download PDF

Info

Publication number
BG99245A
BG99245A BG99245A BG9924594A BG99245A BG 99245 A BG99245 A BG 99245A BG 99245 A BG99245 A BG 99245A BG 9924594 A BG9924594 A BG 9924594A BG 99245 A BG99245 A BG 99245A
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
phosphoric acid
ion exchange
ions
reduction
iron
Prior art date
Application number
BG99245A
Other languages
English (en)
Other versions
BG61396B1 (en
Inventor
Timo Karjalainen
Esko Kari
Original Assignee
Kemira Oy
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 Kemira Oy filed Critical Kemira Oy
Publication of BG99245A publication Critical patent/BG99245A/bg
Publication of BG61396B1 publication Critical patent/BG61396B1/bg

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/16Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
    • C01B25/18Phosphoric acid
    • C01B25/234Purification; Stabilisation; Concentration
    • C01B25/237Selective elimination of impurities
    • C01B25/238Cationic impurities, e.g. arsenic compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Abstract

1. Метод за отстраняване на желязо от фосфорна киселина, получена по мокрия метод, характеризиращ се с това, че Fe3+ йони, намиращи се като примес във фосфорната киселина, се редуцират до Fe2+ йони, които след редукцията могат да се отстранят от неячрез катионен йонообмен.

Description

Изобретението се отнася за метод за отстраняване на желязо от фосфорна киселина, получена посредством мокър метод.
Фосфорната киселина се получава посредством мокър метод, като се позволява на минерална киселина, обикновено сярна киселина, да реагира с концентрат на калциев фосфат, при което се образуват разредена сярна киселина, съдържаща приблизителна 50 % и Ута^ка на калциев.сулфат. След филтрирането, киселината съдържа различни видове анионни примеси, такива като сулфатени и флуорни съединения, както и катионни примеси, найважните сред които желязо, алуминий, магнезий, калций, както и органични примеси. Количеството и вида на примесите зависят главно от необработения фосфат, който се използва като суровина.
Разредената киселина се концентрира чрез изпаряване до концентрация 50 - 60 % П2И коета летливите примеси като флуорните съединения се отстраняват заедно с изпаряващата се водна пара, но концентрациите на другите примеси се увеличават.
Разработени са много видове пречиствателни методи за пречистването на мократа фосфорна киселина, така че концентрациите
·· · ·· ··· ··········· • · · · · ····· • · · · · · · · ·····*· ···· ·· · · ·· ·· ··· ···· ·· ·
2.
на примесите могат да бъдат, намалени до такова ниво, при което: киселината би могла да бъде използвана и за други цели освен производството на торове.
Известно е използването, на електротермичен пречиствателен метод, 0 помощта на електротермичния метод е възможно да се получи фосфорна киселина, която има ниско съдържание на желязо, но методът изисква консумация на голямо количество енергия, поради което е скъп.
В /1/ е описан метод за отстраняване на желязото от мократа фосфорна киселина, при който желязото се утаява при помощта на алкален фероцианид или амониев фероцианид. Обаче, вследствие на токсичността на цианидите и по-специално на циановодородната киселина, методът не е особено привлекателен.
Известно е, освен това, как да се екстрахира фосфорната киселина посредством органични разтворители, от които тя се екстрахира отново във водна фаза и се концентрира. Повечето от келязото остава във водната, фаза, от. която може да бъде отстранен заедно с рафината. Чрез екстрахирането, обаче, не се постигат достатъчно ниски концентрации на желязото; необходими са допълнителни етапи за пречистване, като отстраняване на желязото от органичната фаза с помощта на смоли с анионен йонен обмен /2/, или пък е необходимо да се използват други методики /3/. Друг недостатък на метода е, че той е скъп. Получаваният екстрат е разреден по отнонение на фосфорната киселина, така че е необходимо да бъде концентриран. Разтворителят трябва да бъде рециклиран чрез повторна екстрахиране или чрез дестилация. Органичната фаза често трябва да бъде пречиствана с помощта на ···· · · · · · · ······ a········ ······ · · ·· ·· ··· · ··· ·· ·
3· допълнителна обработка. Пречистването на рафинатите е скъпо, а освен това, органичните остатъци могат да бъдат отстранени от продукта, така че полученият продукт да бъде водно чист. Нещо повече, оперирането с органични разтворители може да доведе до проблеми като индустриална хигиена или рискове за пожар.
Известно е също така, че отстраняването на желязото от водния разтвор на фосфорната киселина посредством смола с катионен йонен обмен е безуспенно, тъй като Fe^+ образува толкова стабилни комплекси във фосфорната киселина, че те претърпяват обработката с йонен обмен без да се променят и отстраняването на хелязото не е успеино.
Предмет на настоящото изобретение е всъщност получаване на фосфорна киселина, която на практика не садържа желязо и която може да бъде получена на разумна, цена и без заплаха за околната среда.
С изненада се наблюдава, че Fe^+ йонът образува по-силни комплекси с флуоридния йон, който присъства като примес във фосфор2+ 2+ ната киселина, отколкото ₽е йона. Подобно на това, Fe йонът може да присъства във фосфорната киселина като фосфатен комплеке. Тъй като хелезниже йони са свързани в комплекси, като такива те не се адсорбират до смола с катионен йонен обмен. Също така, не е ефикасно отстраняването на желязото посредством смола с анионен йонен обмен.
Съгласно матодът от настоящото изобретение, Ре^+ комплексите се радруиават чрез намаляване на железните йони до втора валенция. Комплексите на Ге2+ йона с флуориден и фосфатен йон са поне стабилни, отколкото съответните ₽е^+ комплекси. След редуцирането, ₽е2+ йоните могат да бъдат отстранени посредством ка• · ·· · · · · · · »·········· ···· · · ···· ····«· ··*···♦·· • · · · ·· · · ·· · · ······· ·· · тионен йонен обмен.
Основните характеристики на метода, съгласно настоящото изобретение, са посочени в приложените патентни претенции.
Редуцирането на Ре·' йоните може да бъде осъществено посредством електролитна редукция. Електролитната редукция има предимство със своята чистота; не е необходимо въвеждането на допълнителни химикали в. киселината, за да бъде пречистена. Това Увеличава капацитета на наличния йонен обмен. Други предимства са лесният контрол на електролитната редукция и фактът, че редукцията може да бъде доведена до край на практика. Възможно е също използването на химическа редукция.
Електролитната редукция се осъществява в клетка, в която катодната, и анодната камери са отделени една от. друга чрез преграда или мембрана за йонен обмен. Това се прави с оглед да се предотврати повторното окисление, върху анода, на Ре^+ йона, който се редукцира върху катода. Електрическият ток се отвежда до електродите, материалите за които могат да бъдат свободно избрани, така че да се намали до минимум делът на вторични реакции и загуби на енергия. Киселината, която съдържа примесите, които трябва да бъдат редукцирани, служи като католит, който циркулира през катодната камера. Ре^+ йоните се редуцират до Ре^+ йони върху катода, когато се включи волтаж между електродите. Използваният анолит може да бъде или фосфорна киселина, подобна на киселината, която ще се редукцира на катода, или може да бъде някакъв друг разтвор, който е добър проводник на електричество. Най-важното е това, че вторичните реакции са минимални.
Развитието на реакцията може да бъде наблюдавано или с по• ·
5. мощта на химически анализ илиредокс /окис ле ние-редукция/ електрод. Когато се постигне необ ходимата степен на редукция, киселината преминава в стадия на йонен обмен. Когато е необходимо, стадиите на редукция и йонен обмен могат да бъдат повторени.
Йонният обмен, който, следва редукцията, се осъществява с помощта на агент да катионен йонен обмен. Киселината, която трябва да бъде пречистена, се оставя да тече през пулпа на йонен обмен, която е под формата на киселина, като катионите прилепват към пулпата. Когато пулпата се насити с катиони тя се регенерира с подходящ разтвор за регенериране и, ако е необходимо, всякакви остатъци от разтвора за регенериране се измиват от пулпата преди новия цикъл йонен обмен.
Смолата за катионен йонен обмен може също да бъде във вид на Ма+ или К+, в който случай пречистваната фосфорна киселина е подходяща за получаване на чисти алкални фосфати.
Концентрацията на пречистваната киселина може да варира в иироки граници. Така също, може да варира и концентрацията на Ре^+ йона, който присъства във вид на примес.
Температурата, при която се извържна редукцията и/или йонният обмен, може да бъде подбрана в зависимост от материалите, които се използват. По принцип, електролитната редукция и йонният обмен се осъществяват по-бързо при по-високи температури, отколкото при стайна температура.
По-долу са представени няколко изпълнителни примера с цел единствено да илюстрират настоящото изобретение.
Пример 1.
Указателен пример
Разредена фосфорна киселина се приготвя от ЗтШп^агуГ • · фосфат. Преди обработката с йонен обмен, концентрацията на е 27.3 %> а концентрацията на Ре е 0.22 %. Фосфорната киселина1 се помпа при стайна температура през микропорестата силна катионена смола Amberlite 200, със скорост 100 мл/мин. Размерите на колоната за йонен обмен са: диаметър 0.044 м, височина 2.93 м. След обработката с йонен обмен концентрацията на Ρ2θ5 е 27-3 а концентрацията на желязо е 0.17$· 23 % от желязото е отстра нено .
Пример 2.
Разредена фосфорна киселина се получава от Sllltnjarv] апатит. Преди обработката с йонен обмен, концентрацията на Р20^ е 25.5 %, а концентрацията на желязо е 0.2? %. Ре^+ се редукцира в електролитна клетка пълна с графит, като електродните камери са разделени една от. друга чрез мембрана за йонен обмен. Разтворът, който следва да се редукцира циркулира от страната на катода. На страната на анода се използва сярна киселина със същата концентрация. Номиналната повърхност на електрода на клетката е 8 дм^, а изчислената му плътност на тока е 250 А/м^. Редукцията се прекъсва, когато конверсията на Ре-^+ е >-99 %. Фосфорната киселина се помпа през колоната за йонен обмен, посочена в Пример Т, при стайна температура, със скорост. 100 мл/мин. След обработката с йонен обмен, концентрацията на Р20^ е 25.0 %, а концентрацията на желязо е 0.007 %·
Пример 3.
Разредена фосфорна киселина се получава от tltn^arvi апатит. Преди обработката с йонен обмен, концентрацията на Р20^ е 35.0 %, а концентрацията на желязото е 0.37 %· Редукцията на ре3+ се извържва съгласно описанието в Пример 2. Фосфорната ки• · ···· ····«· • · · · · · · · ······· • · · ♦ ·· · * • · · · ······· · · ·
7· селина се пОМпа през колоната за йонен обмен, посочена, в .Пример 1, при'температура 70°С» със скорост от 100 мл/мин. След обработката с йонен обмен концентрацията на Р20^ е 33· 7 а концентрацията на желязото е 0.0168 %
Пример 4·
Разредена фосфорна киселина се получава от SHUnjarvI апатит. Преди обработката с електролитна редукция концентрацията на Р20^ов 26.2 %, а концентрацията на желязо е 0.10 %. Ре-^+ йните се редукцират до Ре^+ йони в електролитна клетка, в кояр то повърхността на електрода е 0.5 м . Електродните камери са разделени една от друга чрез керамична преграда. Използваната плътност на тока е 180 А/м . В края на редукцията преобразуването на Ре^+ е 99.8 %. След редукцията, киселината се подава при стайна температура, със скорост 200 мл/мин., към колона от Awberllte 200 за йонен обмен, която има диаметър от 0.1 ми височина от 1.5 м.
След обработката с йонен обмен, концентрацията на Р20^ е
24.5 а концентрацията на желязото е 0.0015 %·
ЛИТЕРАТУРА
1. 6В patent publication 1 588 413·
2. patent publication 5 006 319·
3. EP application publication J2? 234·

Claims (6)

  1. ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИ
    1. Метод за отстраняване на желязо от фосфорна киселина, получена чрез мокър метод, характеризиращ се с това, че ₽е-^+ йони, присъстващи като примес във фосфорната киселина се редуцират до Ре2+ йони, след която редукция Ре2+ йоните могат да се отстранят от фосфорната киселина чрез катионен йонен обмен.
  2. 2. Метод, съгласно Претенция 2, за отстраняване на желязо от фосфорна киселина, получена чрез мокър метод, характеризиращ се с това, че Ре^+ йоните, присъстващи като примес във фосфорната киселина, се редукцират електролитично.
  3. 3. Метод, съгласно Претенция 2, за отстраняване на желязо от фосфорна киселина, получена чрез мокър метод, характеризиращ се с това, че електролитичната редукция се осъществява в клетка, катодната и анодната камери на която са разделени една от друга чрез преграда или чрез мембрана за йонен обмен.
  4. 4. Метод, съгласно всяка една от горните Претенции 1 - 3, за отстраняване на желязо от фосфорна киселина, получена чрез мокър метод, характеризиращ се с това, че катионният. йонен обмен се осъществява с помощжа на смола за силен йонен обмен под формата на киселина.
  5. 5· Метод, съгласно всяка една от горните Претенции 1 - Zj., за отстраняване на желязо от фосфорна киселина, получена чрез мокър метод, характеризиращ се с това, че катионният йонен обмен се осъществява с помощта на смола за йонен обмен под формата на Na+ или К+.
  6. 6. Метод, съгласно всяка една от горните Претенции 1 - 5, за отстраняване на желязо от фосфорна киселина, получена чрез мокър метод, характеризиращ се с това, че стадият на редукция и/или катионен йонен обмен може да бъде повторен.
BG99245A 1992-06-08 1994-12-08 Method for the purification of phosphoric acid BG61396B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI922650A FI90966C (fi) 1992-06-08 1992-06-08 Fosforihapon puhdistusmenetelmä
PCT/FI1993/000245 WO1993025472A1 (en) 1992-06-08 1993-06-07 Process for purifying phosphoric acid

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG99245A true BG99245A (bg) 1995-06-30
BG61396B1 BG61396B1 (en) 1997-07-31

Family

ID=8535447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG99245A BG61396B1 (en) 1992-06-08 1994-12-08 Method for the purification of phosphoric acid

Country Status (17)

Country Link
EP (1) EP0647205B1 (bg)
AT (1) ATE138353T1 (bg)
AU (1) AU4073593A (bg)
BG (1) BG61396B1 (bg)
CZ (1) CZ284622B6 (bg)
DE (1) DE69302815T2 (bg)
DK (1) DK0647205T3 (bg)
ES (1) ES2088674T3 (bg)
FI (1) FI90966C (bg)
GR (1) GR3020332T3 (bg)
HU (1) HU214096B (bg)
NO (1) NO944706L (bg)
PL (1) PL170642B1 (bg)
RO (1) RO114319B1 (bg)
RU (1) RU2102313C1 (bg)
SK (1) SK280302B6 (bg)
WO (1) WO1993025472A1 (bg)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2320535C1 (ru) * 2006-11-01 2008-03-27 Закрытое акционерное общество "Научно-производственная компания "Интерфос" Способ получения очищенной фосфорной кислоты
US9573810B2 (en) 2012-07-21 2017-02-21 K-Technologies, Inc. Processes for the removal and recovery of minor elements in wet-process phosphoric acid
KR101600184B1 (ko) * 2014-07-18 2016-03-07 오씨아이 주식회사 인산 용액 내 금속이온의 제거방법
CN109399591B (zh) * 2018-12-26 2021-06-29 江苏新宏大集团有限公司 一种净化湿法磷酸的制备方法
CN111268659A (zh) * 2020-03-18 2020-06-12 四川大学 湿法磷酸萃取液的电解还原再生方法及湿法磷酸萃取工艺
EP4735173A1 (en) 2023-06-27 2026-05-06 Prayon Method for purifying a phosphate containing solution

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3306702A (en) * 1962-06-18 1967-02-28 Nalco Chemical Co Removal of metal salt contaminants from acidic aqueous liquids
DE3022662A1 (de) * 1980-06-18 1982-01-21 Hoechst Ag, 6000 Frankfurt Verfahren zur reduktion dreiwertigen eisens in nassverfahrensphosphorsaeure
US5006319A (en) * 1988-03-04 1991-04-09 Fmc Corporation Process for removing iron, chromium and vanadium from phosphoric acid

Also Published As

Publication number Publication date
DK0647205T3 (da) 1996-08-05
SK149494A3 (en) 1995-07-11
RU2102313C1 (ru) 1998-01-20
CZ284622B6 (cs) 1999-01-13
FI90966C (fi) 1994-04-25
EP0647205A1 (en) 1995-04-12
BG61396B1 (en) 1997-07-31
SK280302B6 (sk) 1999-11-08
RO114319B1 (ro) 1999-03-30
EP0647205B1 (en) 1996-05-22
NO944706D0 (no) 1994-12-06
HU214096B (en) 1997-12-29
ATE138353T1 (de) 1996-06-15
RU94046263A (ru) 1996-10-20
AU4073593A (en) 1994-01-04
NO944706L (no) 1994-12-06
GR3020332T3 (en) 1996-09-30
CZ308194A3 (en) 1995-07-12
WO1993025472A1 (en) 1993-12-23
PL170642B1 (pl) 1997-01-31
FI922650A0 (fi) 1992-06-08
ES2088674T3 (es) 1996-08-16
DE69302815T2 (de) 1996-12-19
FI90966B (fi) 1994-01-14
HUT68275A (en) 1995-06-28
DE69302815D1 (de) 1996-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3787304A (en) Production of hf from fluorine by-products
RU2751710C2 (ru) Способ получения моногидрата гидроксида лития высокой степени чистоты из материалов, содержащих карбонат лития или хлорид лития
SU1205778A3 (ru) Способ извлечени урана из фосфорной кислоты
RU2196735C1 (ru) Способ получения моногидрата гидроксида лития высокой степени чистоты из материалов, содержащих карбонат лития
CA2022296A1 (en) Process for extracting oxygen and iron from iron oxide-containing ores
RU2482071C2 (ru) Удаление перхлората из концентрированных солевых растворов с использованием амфотерных ионообменных смол
RU2102313C1 (ru) Способ удаления железа из фосфорной кислоты, полученной мокрым способом
US4419198A (en) Purification of methioine hydroxy analogue hydrolyzate by electrodialysis
SU1058511A3 (ru) Способ извлечени шестивалентного урана
RU2108413C1 (ru) Способ получения водного подкисленного раствора, содержащего хлоратные ионы, способ электрохимической обработки водного раствора смеси солей щелочных металлов, способ получения двуокиси хлора
JP3832533B2 (ja) 過硫酸アンモニウムの製造方法
JPS6254875B2 (bg)
EP0572389A1 (en) SEPARATION AND RECOVERY OF AMMONIUM SALTS BY ELECTRODIALYTIC FRACTIONATION OF WATER.
US3980535A (en) Process for producing sulfones
EP4732937A1 (en) Method of recovering phosphorus materials from waste streams
KR102763661B1 (ko) 폐리튬전지 습식 재활용 공정에서 발생하는 황산나트륨 폐액의 순환재활용 방법
JP4182302B2 (ja) 過硫酸カリウムの製造方法
JPH04215885A (ja) 電極の再生法
JPH0335388B2 (bg)
RU2033441C1 (ru) Способ реэкстракции металлов из органической фазы
SU949020A1 (ru) Способ электролитической переработки мышь ксодержащих медных электролитов
CN119080027A (zh) 一种从氟化钠稀溶液中回收氟化钠的方法
SU1750719A1 (ru) Способ декарбонизации вольфраматно-содовых растворов и регенерации гидроксида натри электродиализом
RU2073644C1 (ru) Способ получения вольфрамовой кислоты
JP2674262B2 (ja) アンモニア回収方法