JPH04295006A - 白リンの精製方法 - Google Patents
白リンの精製方法Info
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- JPH04295006A JPH04295006A JP3355189A JP35518991A JPH04295006A JP H04295006 A JPH04295006 A JP H04295006A JP 3355189 A JP3355189 A JP 3355189A JP 35518991 A JP35518991 A JP 35518991A JP H04295006 A JPH04295006 A JP H04295006A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
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- C01B25/04—Purification of phosphorus
- C01B25/047—Purification of phosphorus of yellow phosphorus
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Lubricants (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は白リンの精製方法と、そ
の実施装置に関するものである。
の実施装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】白リンは、電気炉中でシリカの存在下に
燐酸塩を炭素で還元して工業的に製造されている。この
電気−熱的プロセスで得られる白リンは、溶解状態また
は固体状態で存在する少量の有機質（炭化水素やフェノ
ール化合物）または無機質（鉄、ヒ素等）の不純物を含
んでいる。これらの不純物は白リンの多くの用途では問
題にはならないが、ある種のリン誘導体、特にＰ４ Ｓ
１０を製造する場合には、有機化合物をほぼ完全に含ま
ない高純度の白リンが必要である。すなわち、有機化合
物が存在すると、分離が難しい着色生成物が生じてしま
う。 電気−熱的プロセスで得られる白リンを各種の濃度およ
び温度条件下で硫酸で処理して精製する方法は多数の特
許（フランス国特許第 ２，０５７，５３６号やドイツ
国特許第 ２，０３５，４３２号） に記載されている
。しかし、これらの方法には幾つかの欠点がある。１つ
の欠点は制御不能な激しい反応によって過酸化物が生じ
る危険がある点にある。他の欠点は、いくら洗浄しても
無視しえない量（５０ｐｐｍまで） の硫酸が残ること
である。この硫酸は腐食の原因となる。また、公知の方
法は有機リンの除去にはある程度の効果があるが、精製
リン中に懸濁した物質はわずかしか除去できない。さら
に、公知の方法では多量の排水 （被処理リン１トン当
たり有機物で汚染された５％硫酸水溶液が２トン以上）
が生じる。この量は経済的なプロセスとはいえず、環
境保護にも反する。
燐酸塩を炭素で還元して工業的に製造されている。この
電気−熱的プロセスで得られる白リンは、溶解状態また
は固体状態で存在する少量の有機質（炭化水素やフェノ
ール化合物）または無機質（鉄、ヒ素等）の不純物を含
んでいる。これらの不純物は白リンの多くの用途では問
題にはならないが、ある種のリン誘導体、特にＰ４ Ｓ
１０を製造する場合には、有機化合物をほぼ完全に含ま
ない高純度の白リンが必要である。すなわち、有機化合
物が存在すると、分離が難しい着色生成物が生じてしま
う。 電気−熱的プロセスで得られる白リンを各種の濃度およ
び温度条件下で硫酸で処理して精製する方法は多数の特
許（フランス国特許第 ２，０５７，５３６号やドイツ
国特許第 ２，０３５，４３２号） に記載されている
。しかし、これらの方法には幾つかの欠点がある。１つ
の欠点は制御不能な激しい反応によって過酸化物が生じ
る危険がある点にある。他の欠点は、いくら洗浄しても
無視しえない量（５０ｐｐｍまで） の硫酸が残ること
である。この硫酸は腐食の原因となる。また、公知の方
法は有機リンの除去にはある程度の効果があるが、精製
リン中に懸濁した物質はわずかしか除去できない。さら
に、公知の方法では多量の排水 （被処理リン１トン当
たり有機物で汚染された５％硫酸水溶液が２トン以上）
が生じる。この量は経済的なプロセスとはいえず、環
境保護にも反する。
【０００３】アメリカ合衆国特許第 ４，６６４，８９
６号には液体の白リンを活性炭で処理する方法が開示さ
れている。 この方法では液体の白リンを使用済みの活性炭、リン、
精製リンから除去された不純物および濾過剤によっ基本
的に構成されるケーキで希釈して輸送可能なスラリーと
し、このスラリーを電気炉に再循環してリンを製造して
いる。この方法にはいくつかの欠点がある。例えば、リ
ンを含んだスラリーを電気炉へ再循環しなければならな
い。また、このスラリー中には濾過剤または使用済みの
活性炭から混入する水が無視しえない量含まれでおり、
この水は高温度の電気炉内に存在するリンおよび炭素と
反応して、爆発の危険がある水素や大気を汚染する毒性
のある水素化リンＰＨ３を生じさせる危険がある。また
、この反応のためにリンが余分に消費されてしまう。 さらに、輸送可能なスラリーとするために液体のリンを
使用するので、この方法のコストは高くなる。しかも、
液体の白リンを完全に安全に輸送するための付加的な投
資をしなければならない。
６号には液体の白リンを活性炭で処理する方法が開示さ
れている。 この方法では液体の白リンを使用済みの活性炭、リン、
精製リンから除去された不純物および濾過剤によっ基本
的に構成されるケーキで希釈して輸送可能なスラリーと
し、このスラリーを電気炉に再循環してリンを製造して
いる。この方法にはいくつかの欠点がある。例えば、リ
ンを含んだスラリーを電気炉へ再循環しなければならな
い。また、このスラリー中には濾過剤または使用済みの
活性炭から混入する水が無視しえない量含まれでおり、
この水は高温度の電気炉内に存在するリンおよび炭素と
反応して、爆発の危険がある水素や大気を汚染する毒性
のある水素化リンＰＨ３を生じさせる危険がある。また
、この反応のためにリンが余分に消費されてしまう。 さらに、輸送可能なスラリーとするために液体のリンを
使用するので、この方法のコストは高くなる。しかも、
液体の白リンを完全に安全に輸送するための付加的な投
資をしなければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上記欠
点がない活性炭を用いた白リンの精製方法を提供するこ
とにある。
点がない活性炭を用いた白リンの精製方法を提供するこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、反応容器に活
性炭と液体白リンとの懸濁水を導入して白リンを精製し
、精製後に使用済み活性炭から液体白リンを分離して回
収する、活性炭を用いた白リンの精製方法において、（
ａ） 精製後に使用済み活性炭から液体白リンを分離す
る前に、反応容器中の精製混合物を貯蔵タンクへ送って
水相とリンを含む相とに沈降分離し、（ｂ） リンを含
む相を分離ゾーンへ移し、そこで精製した白リンを使用
済み活性炭から分離し、（ｃ） 使用済み活性炭から精
製白リンを分離する操作で生じた固体相を懸濁水に変え
、（ｄ） この懸濁水を焼成炉で処理することを特徴と
している。
性炭と液体白リンとの懸濁水を導入して白リンを精製し
、精製後に使用済み活性炭から液体白リンを分離して回
収する、活性炭を用いた白リンの精製方法において、（
ａ） 精製後に使用済み活性炭から液体白リンを分離す
る前に、反応容器中の精製混合物を貯蔵タンクへ送って
水相とリンを含む相とに沈降分離し、（ｂ） リンを含
む相を分離ゾーンへ移し、そこで精製した白リンを使用
済み活性炭から分離し、（ｃ） 使用済み活性炭から精
製白リンを分離する操作で生じた固体相を懸濁水に変え
、（ｄ） この懸濁水を焼成炉で処理することを特徴と
している。
【０００６】
【作用】本発明方法では、白リンをその融点よりも高い
温度、好ましくは５５〜７０℃に維持する。本発明の操
作は窒素のような不活性気体中で最低１バール、好まし
くは １．２〜２バールのゲージ圧で行うのが有利であ
る。反応容器には、水と、精製する液体白リンと、活性
炭 （好ましくは懸濁水の状態） とを順次供給する。 この場合、液体白リンが反応器内の水の相の下側に注入
されるように供給する。必要な場合には、リンを含有す
る水 （含リン水） を補給することができる。リンを
含有する水 （含リン水） とは、液体白リンと接触さ
れた後の再循環水を意味する。反応容器に供給した混合
物を激しく撹拌して、精製する白リンと活性炭とを少な
くとも３０分間、好ましくは１〜３時間接触させる。こ
の接触時間は主として精製する白リン中の有機不純物の
含有量によって決定する。活性炭の懸濁水は予め別の装
置で調製しておく。活性炭としては、比表面積が少なく
とも １，０００ｍ２／ｇ、好ましくは １，１００〜
１，３００ ｍ２／ｇである活性木炭を使用することが
できる。懸濁水は少なくとも１０重量％、好ましくは１
５〜２０重量％の活性炭を含む。精製するリン１トン当
たり少くとも１ｋｇ、好ましくは２〜２０ｋｇの量の活
性炭を使用する。
温度、好ましくは５５〜７０℃に維持する。本発明の操
作は窒素のような不活性気体中で最低１バール、好まし
くは １．２〜２バールのゲージ圧で行うのが有利であ
る。反応容器には、水と、精製する液体白リンと、活性
炭 （好ましくは懸濁水の状態） とを順次供給する。 この場合、液体白リンが反応器内の水の相の下側に注入
されるように供給する。必要な場合には、リンを含有す
る水 （含リン水） を補給することができる。リンを
含有する水 （含リン水） とは、液体白リンと接触さ
れた後の再循環水を意味する。反応容器に供給した混合
物を激しく撹拌して、精製する白リンと活性炭とを少な
くとも３０分間、好ましくは１〜３時間接触させる。こ
の接触時間は主として精製する白リン中の有機不純物の
含有量によって決定する。活性炭の懸濁水は予め別の装
置で調製しておく。活性炭としては、比表面積が少なく
とも １，０００ｍ２／ｇ、好ましくは １，１００〜
１，３００ ｍ２／ｇである活性木炭を使用することが
できる。懸濁水は少なくとも１０重量％、好ましくは１
５〜２０重量％の活性炭を含む。精製するリン１トン当
たり少くとも１ｋｇ、好ましくは２〜２０ｋｇの量の活
性炭を使用する。
【０００７】本発明方法では、予め水を満たした貯蔵タ
ンクへ精製混合物の全量を送るが、この場合、精製混合
物が貯蔵タンク中の水の相の下側へ流入するような方法
で精製混合物を輸送する。この輸送は加圧窒素で行うの
が好ましい。精製混合物は貯蔵タンク内で沈降分離され
る。この沈降分離は最低５０℃、好ましくは６０〜７５
℃で行う。沈澱分離された ”含リン相” は基本的に
精製された液体白リンと使用済みの活性炭とで構成され
ている。精製混合物中の水性相は、貯蔵タンクに予め満
たされていた水と一緒になって”含リン水” となる。 この ”含リン水” は活性炭の懸濁水の調製または精
製混合物へ補給する水として使用することができる。貯
蔵タンク内で分離された ”含リン沈澱相”は分離ゾー
ンへ送られる。この分離ゾーンでは精製した白リンが使
用済みの活性炭から分離される。この分離操作は遠心分
離、濾過、重力沈澱等の各種の手段で行うことができる
。本発明方法では、下地層を有するプレコート濾過で分
離を行うのが好ましい。この場合の濾過材 （濾過助剤
） としては少なくとも８０％、好ましくは８５〜９０
％のシリカを含有するケイ澡土が選択することができる
。一般に、プレコート層は、水に懸濁させた濾過材をフ
ィルタ上に堆積させて形成することができる。この場合
、水として含リン水を用いることもできる。この懸濁水
は別容器で調製する。リン１トンを精製するのに少なく
とも ５００ｇ、好ましくは１〜２ｋｇの濾過材を使用
する。本発明方法では、 ”含リン沈澱相”をポンプ等
を用いて貯蔵タンクから濾過器へ液体状態で輸送する。 精製された白リンは貯蔵ゾーンへと運ぶ。
ンクへ精製混合物の全量を送るが、この場合、精製混合
物が貯蔵タンク中の水の相の下側へ流入するような方法
で精製混合物を輸送する。この輸送は加圧窒素で行うの
が好ましい。精製混合物は貯蔵タンク内で沈降分離され
る。この沈降分離は最低５０℃、好ましくは６０〜７５
℃で行う。沈澱分離された ”含リン相” は基本的に
精製された液体白リンと使用済みの活性炭とで構成され
ている。精製混合物中の水性相は、貯蔵タンクに予め満
たされていた水と一緒になって”含リン水” となる。 この ”含リン水” は活性炭の懸濁水の調製または精
製混合物へ補給する水として使用することができる。貯
蔵タンク内で分離された ”含リン沈澱相”は分離ゾー
ンへ送られる。この分離ゾーンでは精製した白リンが使
用済みの活性炭から分離される。この分離操作は遠心分
離、濾過、重力沈澱等の各種の手段で行うことができる
。本発明方法では、下地層を有するプレコート濾過で分
離を行うのが好ましい。この場合の濾過材 （濾過助剤
） としては少なくとも８０％、好ましくは８５〜９０
％のシリカを含有するケイ澡土が選択することができる
。一般に、プレコート層は、水に懸濁させた濾過材をフ
ィルタ上に堆積させて形成することができる。この場合
、水として含リン水を用いることもできる。この懸濁水
は別容器で調製する。リン１トンを精製するのに少なく
とも ５００ｇ、好ましくは１〜２ｋｇの濾過材を使用
する。本発明方法では、 ”含リン沈澱相”をポンプ等
を用いて貯蔵タンクから濾過器へ液体状態で輸送する。 精製された白リンは貯蔵ゾーンへと運ぶ。
【０００８】濾過ケーキ、すなわち使用済みの活性炭、
濾過材、未精製のリンに当初から含まれていた懸濁物質
を含ゆ濾過材に付着した固体を、公知の任意の方法 （
振動、不活性ガスによる逆流、含リン水による逆流、遠
心力）で定期的に除去する。本発明方法では、濾過ケー
キを含リン水に再懸濁して運搬可能な懸濁水にするのが
好ましい。この操作は分離ゾーン内で行うことができる
。 この懸濁水を調製するのに必要な水温は通常最低５０℃
、好ましくは６０〜７０℃である。この懸濁水は基本的
に水からなり、少量のリンと、使用済みの活性炭と、濾
過材と、無機物質とを含んでいる。この懸濁水は焼成ゾ
ーンへ送られる。この焼成ゾーンはリン鉱の焼成炉で構
成することができる。本発明方法は主として電気−熱的
プロセスで得られる有機不純物および鉄、ヒ素等の各種
無機不純物の含有量が１％以下である白リンの精製に特
に適しており、特に、Ｐ４ Ｓ１０の製造に用いる白リ
ンの精製に特に適応している。
濾過材、未精製のリンに当初から含まれていた懸濁物質
を含ゆ濾過材に付着した固体を、公知の任意の方法 （
振動、不活性ガスによる逆流、含リン水による逆流、遠
心力）で定期的に除去する。本発明方法では、濾過ケー
キを含リン水に再懸濁して運搬可能な懸濁水にするのが
好ましい。この操作は分離ゾーン内で行うことができる
。 この懸濁水を調製するのに必要な水温は通常最低５０℃
、好ましくは６０〜７０℃である。この懸濁水は基本的
に水からなり、少量のリンと、使用済みの活性炭と、濾
過材と、無機物質とを含んでいる。この懸濁水は焼成ゾ
ーンへ送られる。この焼成ゾーンはリン鉱の焼成炉で構
成することができる。本発明方法は主として電気−熱的
プロセスで得られる有機不純物および鉄、ヒ素等の各種
無機不純物の含有量が１％以下である白リンの精製に特
に適しており、特に、Ｐ４ Ｓ１０の製造に用いる白リ
ンの精製に特に適応している。
【０００９】本発明方法は図１に示す装置を用いて実施
することができる。図１に示す装置は下記で構成されて
いる： （ａ） 強力な撹拌器を備えた一般に円筒形且つほぼ垂
直な反応容器（１） （ｂ） ほぼ垂直な壁（５） で分離され且つ互いに連
通した２つの隔室（Ａ）， （Ｂ）を有するほぼ水平な
円筒形の貯蔵タンク（２） （Ｃ） 円形フィルター枠を有するほぼ水平な円筒型ケ
ースを備えた濾過機（３） （Ｄ） 撹拌装置を備えたほぼ垂直な円筒形の分散用リ
レータンク（４） （Ｅ） 被精製白リンを液体状態で反応容器（１） の
下部に導入する供給路（６） （Ｆ） 撹拌反応器（１６）内で調製した活性炭の懸濁
水溶液を反応容器（１） の上部へ導入する供給路（７
）（Ｇ） 反応容器（１） の内容物を貯蔵タンク（２
） の隔室（Ａ） の下部へ輸送するライン（８） （Ｈ） 沈澱した含リン相を濾過器（３） へ輸送する
供給路（９） （Ｉ） 反応槽（２９）で調製した濾過材の懸濁水溶液
を濾過器（３） へ導入するための供給路（１１）（Ｊ
） 精製済みの液体状白リンを貯蔵ゾーン（２１）へ輸
送する排出ライン（１２） （Ｋ） 含リン水中に再懸濁したフィルタケーキを分散
用リレータンク（４） へ輸送するライン（１３）（Ｌ
） 水性懸濁液の排出口（１４）。
することができる。図１に示す装置は下記で構成されて
いる： （ａ） 強力な撹拌器を備えた一般に円筒形且つほぼ垂
直な反応容器（１） （ｂ） ほぼ垂直な壁（５） で分離され且つ互いに連
通した２つの隔室（Ａ）， （Ｂ）を有するほぼ水平な
円筒形の貯蔵タンク（２） （Ｃ） 円形フィルター枠を有するほぼ水平な円筒型ケ
ースを備えた濾過機（３） （Ｄ） 撹拌装置を備えたほぼ垂直な円筒形の分散用リ
レータンク（４） （Ｅ） 被精製白リンを液体状態で反応容器（１） の
下部に導入する供給路（６） （Ｆ） 撹拌反応器（１６）内で調製した活性炭の懸濁
水溶液を反応容器（１） の上部へ導入する供給路（７
）（Ｇ） 反応容器（１） の内容物を貯蔵タンク（２
） の隔室（Ａ） の下部へ輸送するライン（８） （Ｈ） 沈澱した含リン相を濾過器（３） へ輸送する
供給路（９） （Ｉ） 反応槽（２９）で調製した濾過材の懸濁水溶液
を濾過器（３） へ導入するための供給路（１１）（Ｊ
） 精製済みの液体状白リンを貯蔵ゾーン（２１）へ輸
送する排出ライン（１２） （Ｋ） 含リン水中に再懸濁したフィルタケーキを分散
用リレータンク（４） へ輸送するライン（１３）（Ｌ
） 水性懸濁液の排出口（１４）。
【００１０】精製される粗白リンは貯蔵タンク中に液体
状態で保存されている。本発明方法では、この粗白リン
を、予め水で満たした反応容器（１） の下部に導入す
るのが好ましい。含リン水は、貯蔵タンク（２） の隔
室Ｂからライン（１５）を介して一定量導入するのが好
ましい。反応容器（１） 、貯蔵タンク（２） 、濾過
器（３） および分散用リレータンク（４） には、輸
送する各媒体を一定の温度、通常は最低５０℃、好まし
くは６０〜８０℃に維持するための水が内部を循環する
ジャケットを有する加熱装置（図示せず）を備えること
ができる。反応容器（１） は、垂直に設置された対向
羽根 （図示せず） を少なくとも１つ有しているのが
好ましい。沈澱した含リン相はポンプ（１０）によって
タンク（２） の隔室（Ａ） から濾過器（３）へ輸送
される。貯蔵タンク（２） の隔室（Ａ） は貯蔵タン
ク（２） の全容積の５０％、好ましくは５５〜７０％
を占めるのが好ましい。 沈澱した含リン相の上にある上澄水の量はこの隔室（Ａ
） の全体の体積の１５％以下にするのが好ましい。上
澄水を隔室（Ａ） から隔室（Ｂ） 中へ溢流させ、し
かも、沈澱した含リン相が常に水で覆われた状態に維持
するために、ライン（１５）およびポンプ（１８）を用
いて隔室（Ｂ） から隔室（Ａ） へ水を循環させるの
が好ましい。補充用の含リン水はバルブ（１９）を介し
て反応容器（１） へ供給させる。
状態で保存されている。本発明方法では、この粗白リン
を、予め水で満たした反応容器（１） の下部に導入す
るのが好ましい。含リン水は、貯蔵タンク（２） の隔
室Ｂからライン（１５）を介して一定量導入するのが好
ましい。反応容器（１） 、貯蔵タンク（２） 、濾過
器（３） および分散用リレータンク（４） には、輸
送する各媒体を一定の温度、通常は最低５０℃、好まし
くは６０〜８０℃に維持するための水が内部を循環する
ジャケットを有する加熱装置（図示せず）を備えること
ができる。反応容器（１） は、垂直に設置された対向
羽根 （図示せず） を少なくとも１つ有しているのが
好ましい。沈澱した含リン相はポンプ（１０）によって
タンク（２） の隔室（Ａ） から濾過器（３）へ輸送
される。貯蔵タンク（２） の隔室（Ａ） は貯蔵タン
ク（２） の全容積の５０％、好ましくは５５〜７０％
を占めるのが好ましい。 沈澱した含リン相の上にある上澄水の量はこの隔室（Ａ
） の全体の体積の１５％以下にするのが好ましい。上
澄水を隔室（Ａ） から隔室（Ｂ） 中へ溢流させ、し
かも、沈澱した含リン相が常に水で覆われた状態に維持
するために、ライン（１５）およびポンプ（１８）を用
いて隔室（Ｂ） から隔室（Ａ） へ水を循環させるの
が好ましい。補充用の含リン水はバルブ（１９）を介し
て反応容器（１） へ供給させる。
【００１１】精製された白リンは濾過器（３） 内で使
用済み活性炭から分離される。この濾過器（３） は、
水平な回収器の上方に垂直に設置された複数のフィルタ
枠を有している。フィルタ枠の洗浄操作すなわち濾過材
の除去操作時には各フィルタ枠を回転させるのが好まし
い。この洗浄操作は、ライン（２２）を通って供給され
る熱水またはは貯蔵容器（２） の隔室（Ｂ） で生じ
る含リン水を用いて加圧下で行うのが好ましい。濾過板
はステンレス鋼の金網で作られているのが好ましい。濾
過器（３） に濾過材を含んだ懸濁水を充填した後、下
地相 （プレレイヤー） を形成させ、次いで、水を沈
澱した含リン相で置換し、含リン相を濾過する。精製さ
れた液体状態の白リンは、純度の検定後に、貯蔵ゾーン
（２１）へ輸送される。本発明では、濾過板から除去さ
れた濾過ケーキを、予め熱水を満たした分散用リレータ
ンク（４） へ送り、そこで激しく撹拌して懸濁液状態
を維持する。こうして作られた濾過ケーキの懸濁液水は
、リン酸塩を焼成する炉（２４）へ運ばれる。この場合
、懸濁液水をバーナに近い位置で導入するのが好ましい
。使用済みの活性炭の炭素は二酸化炭素に変化し、一方
、リン酸は五酸化二リンに変化する。この五酸化二リン
は石灰石で固定することができる。導入される材料の量
は、反応容器（１） の上部に設けた秤量装置（２３）
で連続的に測定することができる。本発明方法を実施す
るために使用する上記以外の装置、例えば、計測類 （
圧力計、温度計、圧力調節器、電気的制御装置、レベル
検出器） は当業者に公知のものであり、それらは本発
明の対象ではない。
用済み活性炭から分離される。この濾過器（３） は、
水平な回収器の上方に垂直に設置された複数のフィルタ
枠を有している。フィルタ枠の洗浄操作すなわち濾過材
の除去操作時には各フィルタ枠を回転させるのが好まし
い。この洗浄操作は、ライン（２２）を通って供給され
る熱水またはは貯蔵容器（２） の隔室（Ｂ） で生じ
る含リン水を用いて加圧下で行うのが好ましい。濾過板
はステンレス鋼の金網で作られているのが好ましい。濾
過器（３） に濾過材を含んだ懸濁水を充填した後、下
地相 （プレレイヤー） を形成させ、次いで、水を沈
澱した含リン相で置換し、含リン相を濾過する。精製さ
れた液体状態の白リンは、純度の検定後に、貯蔵ゾーン
（２１）へ輸送される。本発明では、濾過板から除去さ
れた濾過ケーキを、予め熱水を満たした分散用リレータ
ンク（４） へ送り、そこで激しく撹拌して懸濁液状態
を維持する。こうして作られた濾過ケーキの懸濁液水は
、リン酸塩を焼成する炉（２４）へ運ばれる。この場合
、懸濁液水をバーナに近い位置で導入するのが好ましい
。使用済みの活性炭の炭素は二酸化炭素に変化し、一方
、リン酸は五酸化二リンに変化する。この五酸化二リン
は石灰石で固定することができる。導入される材料の量
は、反応容器（１） の上部に設けた秤量装置（２３）
で連続的に測定することができる。本発明方法を実施す
るために使用する上記以外の装置、例えば、計測類 （
圧力計、温度計、圧力調節器、電気的制御装置、レベル
検出器） は当業者に公知のものであり、それらは本発
明の対象ではない。
【００１２】
【発明の効果】本発明方法は多くの利点を有している。
先ず、本発明方法を用いることによって、有機物をほと
んど含まず（５０ｐｐｍ 以下）、しかも、鉄等の金属
元素と懸濁物質をほとんど含まない高純度のリンが得ら
れる。 本発明方法では、濾過操作と沈降操作で失われ易いリン
を回収することができるので、リンのロスは完全に防ぐ
ことができる。また、濾過材を懸濁液水の状態で焼成炉
へ送り、液体排水および固体廃棄物を全て分解するので
、毒性のある廃棄物の蓄積を防ぐことができる。以下、
本発明を実施例を説明する。
んど含まず（５０ｐｐｍ 以下）、しかも、鉄等の金属
元素と懸濁物質をほとんど含まない高純度のリンが得ら
れる。 本発明方法では、濾過操作と沈降操作で失われ易いリン
を回収することができるので、リンのロスは完全に防ぐ
ことができる。また、濾過材を懸濁液水の状態で焼成炉
へ送り、液体排水および固体廃棄物を全て分解するので
、毒性のある廃棄物の蓄積を防ぐことができる。以下、
本発明を実施例を説明する。
【００１３】
（ａ） 図１に示した装置を使用した。この装置の特性
は以下の通り： 反応容器（１） の容量：
９ｍ３ 貯蔵タンク（２）
の容量：
５５ ｍ３ （貯蔵
タンクは３０ｍ３ の隔室（Ａ） と、
２５ｍ３ の隔室（Ｂ） とに分かれている）
分散用タンク（４） の容量：
２５ ｍ３
濾過器（３） のフィルタ表面積：
３２ ｍ
３ （ｂ） 操作条件 反応容器（１） 中に以下のものを導入し
た： （１） ６５℃に加熱した水：
１．５ ｍ３ （２） 有機物を１０００
ｐｐｍ 、懸濁物質を４０００ｐｐｍ 含む
６０℃の液体白リン：
１０，３８０ Ｋｇ
（３） ＢＥＴによる比表面積が １，
１５０ｍ２／ｇである アクチカー
ボン２Ｓ （Ａｃｔｉｃａｒｂｏｎｅ 登録商標）
名で市販の活性炭 ５０ ｋｇを懸
濁した６５℃の 懸濁水：
３００ リットル
（この懸濁液は撹拌容器（１６）中で予め調製した）
なお、液体白リンは水相の下側に流入させた。
は以下の通り： 反応容器（１） の容量：
９ｍ３ 貯蔵タンク（２）
の容量：
５５ ｍ３ （貯蔵
タンクは３０ｍ３ の隔室（Ａ） と、
２５ｍ３ の隔室（Ｂ） とに分かれている）
分散用タンク（４） の容量：
２５ ｍ３
濾過器（３） のフィルタ表面積：
３２ ｍ
３ （ｂ） 操作条件 反応容器（１） 中に以下のものを導入し
た： （１） ６５℃に加熱した水：
１．５ ｍ３ （２） 有機物を１０００
ｐｐｍ 、懸濁物質を４０００ｐｐｍ 含む
６０℃の液体白リン：
１０，３８０ Ｋｇ
（３） ＢＥＴによる比表面積が １，
１５０ｍ２／ｇである アクチカー
ボン２Ｓ （Ａｃｔｉｃａｒｂｏｎｅ 登録商標）
名で市販の活性炭 ５０ ｋｇを懸
濁した６５℃の 懸濁水：
３００ リットル
（この懸濁液は撹拌容器（１６）中で予め調製した）
なお、液体白リンは水相の下側に流入させた。
【００１４】上記混合物の温度を６５℃に維持して、２
時間激しく撹拌した。次いで、反応容器（１） の内容
物を全て、予め６５℃の水５ｍ３ を入れてある貯蔵タ
ンク（２） の隔室（Ａ） へ移した。この移動は反応
容器（１） の内容物全体が水層の下側に維持されるよ
うに反応容器（１） 中に加圧窒素ガスを供給して行っ
た。貯蔵タンク（２） 中での相分離が完全に終了した
後、レベル表示器で界面を確認し、沈澱した含リン相を
濾過器（３） へ送る。濾過器（３） のフィルター枠
上には下地層 （プレレイヤー） を予め形成してある
。そのためには、容器（２０）で予め調製した１０ｋｇ
のクラルセル（Ｃｌａｒｃｅｌ、濾過材）を含む懸濁水
を濾過器（３） に充填し、クラルセルの懸濁水を濾過
器（３） 内に循環させて下地層を形成する （回転原
理による下地層の形成） 。次いで、上記懸濁水を沈澱
した含リン相と置換し、濾過を行う。精製済みの液体白
リンは貯蔵ゾーンに（２１）へ送る。
時間激しく撹拌した。次いで、反応容器（１） の内容
物を全て、予め６５℃の水５ｍ３ を入れてある貯蔵タ
ンク（２） の隔室（Ａ） へ移した。この移動は反応
容器（１） の内容物全体が水層の下側に維持されるよ
うに反応容器（１） 中に加圧窒素ガスを供給して行っ
た。貯蔵タンク（２） 中での相分離が完全に終了した
後、レベル表示器で界面を確認し、沈澱した含リン相を
濾過器（３） へ送る。濾過器（３） のフィルター枠
上には下地層 （プレレイヤー） を予め形成してある
。そのためには、容器（２０）で予め調製した１０ｋｇ
のクラルセル（Ｃｌａｒｃｅｌ、濾過材）を含む懸濁水
を濾過器（３） に充填し、クラルセルの懸濁水を濾過
器（３） 内に循環させて下地層を形成する （回転原
理による下地層の形成） 。次いで、上記懸濁水を沈澱
した含リン相と置換し、濾過を行う。精製済みの液体白
リンは貯蔵ゾーンに（２１）へ送る。
【００１５】以上の操作で以下の特性を有する白リン１
０，０００ｋｇが回収される： 有機物含有量： ４０ｐｐｍ懸濁物質含有
量： 殆ど存在せず濾過ケーキは、濾過器（３）
中で濾過板上に含リン水を噴射することによって再懸
濁させる。こうして得られた輸送可能な懸濁水を６５℃
の激しく撹拌された水が入った分散用リレータンク（４
） へ送る。この懸濁水は約５０重量％の白リンと、２
５重量％の水と、２５重量％の各種物質を含む基本的に
使用済み活性炭と、濾過材と、最初から存在した懸濁物
質とからなる。この懸濁水をリン鉱焼成炉の好ましくは
温度が １，２００℃付近の火炎燃焼ゾーンへ導入する
。
０，０００ｋｇが回収される： 有機物含有量： ４０ｐｐｍ懸濁物質含有
量： 殆ど存在せず濾過ケーキは、濾過器（３）
中で濾過板上に含リン水を噴射することによって再懸
濁させる。こうして得られた輸送可能な懸濁水を６５℃
の激しく撹拌された水が入った分散用リレータンク（４
） へ送る。この懸濁水は約５０重量％の白リンと、２
５重量％の水と、２５重量％の各種物質を含む基本的に
使用済み活性炭と、濾過材と、最初から存在した懸濁物
質とからなる。この懸濁水をリン鉱焼成炉の好ましくは
温度が １，２００℃付近の火炎燃焼ゾーンへ導入する
。
【図１】 本発明方法を実施するための装置の概念図
。
。
１ 反応容器
２ 貯蔵タンク３ 濾過器
４ 分散用リレータンク
２ 貯蔵タンク３ 濾過器
４ 分散用リレータンク
Claims (8)
- 【請求項１】 反応容器に活性炭と液体白リンとの懸
濁水を導入して白リンを精製し、精製後に使用済み活性
炭から液体白リンを分離して回収する、活性炭を用いた
白リンの精製方法において、（ａ） 精製後に使用済み
活性炭から液体白リンを分離する前に、反応容器中の精
製混合物を貯蔵タンクへ送って水相とリンを含む相とに
沈降分離し、（ｂ） リンを含む相を分離ゾーンへ移し
、そこで精製した白リンを使用済み活性炭から分離し、
（ｃ） 使用済み活性炭から精製白リンを分離する操作
で生じた固体相を懸濁水に変え、（ｄ） この懸濁水を
焼成炉で処理する、ことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 液体白リンの温度を融点以上にする請
求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 精製混合物を沈降分離する貯蔵タンク
の温度を５０℃以上にする請求項１または２に記載の方
法。 - 【請求項４】 精製した白リンを使用済み活性炭から
分離して生じる固体相を上記分離ゾーンで懸濁水にする
請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項５】 焼成炉がリン鉱焼成炉である請求項１
〜４のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項６】 下記によって構成される請求項１〜５
のいずれか一項に記載の方法を実施する装置：（ａ）
ほぼ円筒形のほぼ垂直な反応容器（１）（ｂ） ほぼ垂
直な隔壁（５） で隔てられた且つ互いに連通した隔室
（Ａ） と（Ｂ） とを有するほぼ水平な円筒形の貯蔵
タンク（２） （ｃ） 濾過器（３） （ｄ） 撹拌器を備えたほぼ垂直な円筒形の分散用リレ
ータンク（４） （ｅ） 被精製白リンを液体状態で反応容器の下部に導
入する供給路（６） （ｆ） 活性炭の懸濁水を反応容器（１） の上部に導
入する供給路（７） （ｇ） 反応容器（１） の内容物を貯蔵タンク（２）
の隔室（Ａ） の下部へ移送するライン（８） （ｈ） 沈澱した含リン相を濾過器（３） へ移送する
供給路（９） （ｉ） 濾過材の懸濁水を濾過器（３） 中に導入する
供給路（１１） （ｊ） 精製済みの液体白リンを貯蔵ゾーン（２１）へ
輸送する排出ライン（１２） （ｋ） 再懸濁させたフィルターケーキを分散用リレー
タンク（４） へ移送するライン（１３） （ｌ） フィルターケーキの懸濁水を取り出す排出路（
１４）。 - 【請求項７】 貯蔵タンク（２） の隔室（Ａ） が
貯蔵タンク（２） の全容積の少なくとも５０％を占め
る請求項６に記載の装置。 - 【請求項８】 反応容器（１） 、貯蔵タンク（２）
、濾過器（３） 、分散リレータンク（４） が加熱
装置を備えている請求項６に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9016165A FR2670771A1 (fr) | 1990-12-21 | 1990-12-21 | Procede de fixation du phosphore blanc. |
| FR9016165 | 1990-12-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04295006A true JPH04295006A (ja) | 1992-10-20 |
| JPH0674122B2 JPH0674122B2 (ja) | 1994-09-21 |
Family
ID=9403585
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3355189A Expired - Lifetime JPH0674122B2 (ja) | 1990-12-21 | 1991-12-20 | 白リンの精製方法 |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5283042A (ja) |
| EP (1) | EP0493173B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0674122B2 (ja) |
| KR (1) | KR960016698B1 (ja) |
| CN (1) | CN1029780C (ja) |
| AT (1) | ATE201387T1 (ja) |
| AU (1) | AU640841B2 (ja) |
| CA (1) | CA2058235A1 (ja) |
| DE (1) | DE69132615T2 (ja) |
| FI (1) | FI916049L (ja) |
| FR (1) | FR2670771A1 (ja) |
| IE (1) | IE914516A1 (ja) |
| NO (1) | NO914955L (ja) |
| PT (1) | PT99882A (ja) |
| RU (1) | RU2092434C1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021152878A1 (ja) * | 2020-01-29 | 2021-08-05 | 燐化学工業株式会社 | 黄リンの精製方法および高純度リン酸の製造方法 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2229441C1 (ru) * | 2002-12-17 | 2004-05-27 | Данчевская Марина Николаевна | Способ получения мелкокристаллического корунда |
| WO2011097961A1 (en) * | 2010-02-12 | 2011-08-18 | Dongying Jieda Chemical Technology Co., Ltd. | Method for production of ultrapure phosphorus by zone melting and apparatus thereof |
| EP3148929A1 (en) | 2014-06-02 | 2017-04-05 | Tubitak | Purification of phosphorus decasulfide (p4s10) |
| RU2625102C1 (ru) * | 2016-07-11 | 2017-07-11 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дагестанская государственная медицинская академия" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Способ извлечения загрязненного белого фосфора |
| EP3281913A1 (de) | 2016-08-08 | 2018-02-14 | LANXESS Deutschland GmbH | Verfahren zur reinigung von gelbem phosphor |
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Family Cites Families (3)
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|---|---|---|---|---|
| DE2135546C3 (de) * | 1971-07-16 | 1974-01-03 | Knapsack Ag, 5033 Huerth-Knapsack | Verfahren und Anlage zur Reinigung von gelbem Phosphor |
| DE2907059A1 (de) * | 1979-02-23 | 1980-08-28 | Hoechst Ag | Verfahren und vorrichtung zur herstellung von rotem phosphor |
| US4664896A (en) * | 1983-11-14 | 1987-05-12 | Fmc Corporation | Process for purifying yellow phosphorus |
-
1990
- 1990-12-21 FR FR9016165A patent/FR2670771A1/fr active Granted
-
1991
- 1991-12-12 DE DE69132615T patent/DE69132615T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-12-12 AT AT91403371T patent/ATE201387T1/de not_active IP Right Cessation
- 1991-12-12 EP EP91403371A patent/EP0493173B1/fr not_active Expired - Lifetime
- 1991-12-13 KR KR1019910022931A patent/KR960016698B1/ko not_active Expired - Lifetime
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- 1991-12-20 FI FI916049A patent/FI916049L/fi unknown
- 1991-12-20 JP JP3355189A patent/JPH0674122B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1991-12-20 RU SU915010629A patent/RU2092434C1/ru active
- 1991-12-20 CA CA002058235A patent/CA2058235A1/fr not_active Abandoned
- 1991-12-20 AU AU89889/91A patent/AU640841B2/en not_active Ceased
- 1991-12-20 IE IE451691A patent/IE914516A1/en not_active Application Discontinuation
- 1991-12-21 CN CN91111886A patent/CN1029780C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1991-12-23 US US07/811,979 patent/US5283042A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021152878A1 (ja) * | 2020-01-29 | 2021-08-05 | 燐化学工業株式会社 | 黄リンの精製方法および高純度リン酸の製造方法 |
| JPWO2021152878A1 (ja) * | 2020-01-29 | 2021-08-05 | ||
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| Publication number | Publication date |
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|---|---|---|---|
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