JPH049727B2 - - Google Patents
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- JPH049727B2 JPH049727B2 JP1716984A JP1716984A JPH049727B2 JP H049727 B2 JPH049727 B2 JP H049727B2 JP 1716984 A JP1716984 A JP 1716984A JP 1716984 A JP1716984 A JP 1716984A JP H049727 B2 JPH049727 B2 JP H049727B2
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- Japan
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- phosphoric acid
- hydrogen peroxide
- chromaticity
- anhydride
- condensed phosphoric
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、縮合リン酸の製造法に関するもので
あり、更に詳しくは縮合リン酸の脱色に関するも
のである。
あり、更に詳しくは縮合リン酸の脱色に関するも
のである。
縮合リン酸は、H3PO4換算値で100重量％以上
の濃度を含有するリン酸であり、Ho+2PoO3o+1の
化学式でｎ＝１、２、３…の各種リン酸の混合物
である。
の濃度を含有するリン酸であり、Ho+2PoO3o+1の
化学式でｎ＝１、２、３…の各種リン酸の混合物
である。
縮合リン酸は、脱水作用を有するため、有機合
成用試薬として、各種の重合、環化、転移反応に
利用され、その他にも鉄鋼の化学研磨剤、燃料電
池の電解質、土壌改良剤等の用途がある。
成用試薬として、各種の重合、環化、転移反応に
利用され、その他にも鉄鋼の化学研磨剤、燃料電
池の電解質、土壌改良剤等の用途がある。
縮合リン酸の製造法に関しては、出発原料によ
りオルトリン酸の加熱脱水法と無水リン酸
（P2O3）の溶解法に大別される。しかし、オルト
リン酸の加熱脱水法は、真空下で濃縮しても200
〜350℃程度の高温が必要なため、工業上安価な
耐食材料がなく、実施されていない。工業的に実
施されている製造法は、後者であり、黄リンを空
気で燃焼させて無水リン酸を製造すると同時に吸
収させる水を調整するか、無水リン酸を含水オル
トリン酸に溶解させる方法である。
りオルトリン酸の加熱脱水法と無水リン酸
（P2O3）の溶解法に大別される。しかし、オルト
リン酸の加熱脱水法は、真空下で濃縮しても200
〜350℃程度の高温が必要なため、工業上安価な
耐食材料がなく、実施されていない。工業的に実
施されている製造法は、後者であり、黄リンを空
気で燃焼させて無水リン酸を製造すると同時に吸
収させる水を調整するか、無水リン酸を含水オル
トリン酸に溶解させる方法である。
これらの無水リン酸もオルトリン酸も共に黄リ
ンを出発原料とするいわゆる「乾式法」で従来製
造されていた。近年、エネルギー事情の変化によ
り、オルトリン酸の製造法については「乾式法リ
ン酸」以外にもリン鉱石を硫酸分解してえた粗リ
ン酸を有機溶剤による抽出法等で精製、酸化剤ま
たは活性炭等の吸着剤によつて有機物を除去して
えられる「湿式法リン酸」も品質的に遜色なく製
造されている。特に電力価格の高騰により西欧及
び日本では、プロセス転換が促進されている。
ンを出発原料とするいわゆる「乾式法」で従来製
造されていた。近年、エネルギー事情の変化によ
り、オルトリン酸の製造法については「乾式法リ
ン酸」以外にもリン鉱石を硫酸分解してえた粗リ
ン酸を有機溶剤による抽出法等で精製、酸化剤ま
たは活性炭等の吸着剤によつて有機物を除去して
えられる「湿式法リン酸」も品質的に遜色なく製
造されている。特に電力価格の高騰により西欧及
び日本では、プロセス転換が促進されている。
本発明者らは、上記の湿式法リン酸に無水リン
酸を溶解させ、縮合リン酸を製造することを考
え、実験を重ねた結果、乾式法リン酸に比較して
湿式法リン酸をもちいると、縮合リン酸が褐色を
呈することを見い出した。この現象に影響を与え
る原因について種々研究した結果、湿式法リン酸
中の微量の有機物と無水リン酸に由来する低級リ
ン酸化物が複雑に作用して着色が助長されると想
定し、この着色物質を過酸化水素により分解でき
ることに成功し本発明を完成したものである。
酸を溶解させ、縮合リン酸を製造することを考
え、実験を重ねた結果、乾式法リン酸に比較して
湿式法リン酸をもちいると、縮合リン酸が褐色を
呈することを見い出した。この現象に影響を与え
る原因について種々研究した結果、湿式法リン酸
中の微量の有機物と無水リン酸に由来する低級リ
ン酸化物が複雑に作用して着色が助長されると想
定し、この着色物質を過酸化水素により分解でき
ることに成功し本発明を完成したものである。
すなわち、本発明は、湿式法リン酸に無水リン
酸を溶解し、縮合リン酸を製造するにあたり過酸
化水素を添加するものである。
酸を溶解し、縮合リン酸を製造するにあたり過酸
化水素を添加するものである。
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
リン鉱石を硫酸分解してえた粗リン酸を各種の
アルコール、ケトン、エーテル、リン酸エステル
等の有機溶剤による抽出法等で精製してえられた
リン酸液は、リン鉱石、副原料及び装置材料に由
来する有機物が存在するため、濃縮加熱時にリン
酸が着色する。そのため、リン鉱石を焼成する方
法、塩素酸ソーダ、次亜鉛素酸カルシウム、過酸
化水素等の酸化剤で脱色する方法、活性炭等の吸
着剤で吸着する方法又は、それらの操作の組合せ
を行つて、実質的に完全に有機物を除去しなけれ
ば、乾式リン酸に比べて、外観上及び加熱時の色
度（APHA色度標準液による色等級の測定）に
おいても遜色のない品質が得られない。
アルコール、ケトン、エーテル、リン酸エステル
等の有機溶剤による抽出法等で精製してえられた
リン酸液は、リン鉱石、副原料及び装置材料に由
来する有機物が存在するため、濃縮加熱時にリン
酸が着色する。そのため、リン鉱石を焼成する方
法、塩素酸ソーダ、次亜鉛素酸カルシウム、過酸
化水素等の酸化剤で脱色する方法、活性炭等の吸
着剤で吸着する方法又は、それらの操作の組合せ
を行つて、実質的に完全に有機物を除去しなけれ
ば、乾式リン酸に比べて、外観上及び加熱時の色
度（APHA色度標準液による色等級の測定）に
おいても遜色のない品質が得られない。
しかし、この様に有機物を除去しても、湿式法
リン酸中のの微量の有機物は、縮合リン酸を製造
する過程において、無水リン酸の溶解の溶解に伴
う脱水反応を受け、さらに局部的な反応熱のため
顕著に褐色を呈するのである。着色経過を観察す
ると、無水リン酸が初期に白霧を発生しながら反
応する期間だけでなく、溶解操作を逐次行うに従
つて、着色が増す。
リン酸中のの微量の有機物は、縮合リン酸を製造
する過程において、無水リン酸の溶解の溶解に伴
う脱水反応を受け、さらに局部的な反応熱のため
顕著に褐色を呈するのである。着色経過を観察す
ると、無水リン酸が初期に白霧を発生しながら反
応する期間だけでなく、溶解操作を逐次行うに従
つて、着色が増す。
この着色の原因を、十分追究できなかつたが、
湿式リン酸中の有機物と無水リン酸に由来する低
級リン酸化物が複雑に反応するためだろうと推定
している。すなわち、湿式法リン酸及び無水リン
酸（純水に溶解しオルトリン酸にする。）単独で
100〜250℃の範囲の加熱時の色度（APHA）を
測定しても縮合リン酸の色度に比べて各々1/10〜
１／５にすぎないが、縮合リン酸の色度が高いのは
無水リン酸の添加速度、縮合リン酸のH3PO4換
算値や撹拌機の回転数にも影響を受けるためであ
る。
湿式リン酸中の有機物と無水リン酸に由来する低
級リン酸化物が複雑に反応するためだろうと推定
している。すなわち、湿式法リン酸及び無水リン
酸（純水に溶解しオルトリン酸にする。）単独で
100〜250℃の範囲の加熱時の色度（APHA）を
測定しても縮合リン酸の色度に比べて各々1/10〜
１／５にすぎないが、縮合リン酸の色度が高いのは
無水リン酸の添加速度、縮合リン酸のH3PO4換
算値や撹拌機の回転数にも影響を受けるためであ
る。
本発明者は、この様に複雑な機構で縮合リン酸
の製造時に発生する着色物質を酸化剤で分解する
ことを鋭意研究した結果、過酸化水素が極めて効
果的であり、外観上及び加熱時の色度も５以下に
なる知見を得た。
の製造時に発生する着色物質を酸化剤で分解する
ことを鋭意研究した結果、過酸化水素が極めて効
果的であり、外観上及び加熱時の色度も５以下に
なる知見を得た。
湿式法リン酸に無水リン酸を溶解させる条件と
しては、高温程溶解速度が速いため、短時間で行
うことが可能であるが、装置材質を考慮して、初
期の激しい反応時は無水リン酸の添加速度と反応
器の冷却水量を調節して120℃以下に抑え、さら
に無水リン酸を溶解させるために、約２、３時
間、150℃以下を保持する。
しては、高温程溶解速度が速いため、短時間で行
うことが可能であるが、装置材質を考慮して、初
期の激しい反応時は無水リン酸の添加速度と反応
器の冷却水量を調節して120℃以下に抑え、さら
に無水リン酸を溶解させるために、約２、３時
間、150℃以下を保持する。
過酸化水素を用いて、湿式法リン酸中の有機物
を除去する方法は、数多く提案されているが、一
般に酸化剤は、選択的に発色団基に作用するため
有機物の一部は残存し、外観上色度が良好でも加
熱時の色度が実用上問題になる。特に過酸化水素
の場合その傾向は強いので過酸化水素の消費量を
多くしなければならない。そのために特開昭58−
36910号公報では、過酸化水素を分割し長時間の
反応を行い、特開昭56−109805号公報では触媒存
在下で行つているが、いづれも使用量は、
H3PO4重量部に対しH2O2として0.07〜３重量部
必要である。
を除去する方法は、数多く提案されているが、一
般に酸化剤は、選択的に発色団基に作用するため
有機物の一部は残存し、外観上色度が良好でも加
熱時の色度が実用上問題になる。特に過酸化水素
の場合その傾向は強いので過酸化水素の消費量を
多くしなければならない。そのために特開昭58−
36910号公報では、過酸化水素を分割し長時間の
反応を行い、特開昭56−109805号公報では触媒存
在下で行つているが、いづれも使用量は、
H3PO4重量部に対しH2O2として0.07〜３重量部
必要である。
本発明では、理由は定かではないが、縮合リン
酸の製造時に溶解させる無水リン酸が、湿式リン
酸中の有機物に作用し、より発色団基の富む物質
になることにより、過酸化水素からの発生期の酸
素に攻撃されやすくなると考えられるので温度を
120℃以上に保持し、かつH3PO4換算値100重量
部に対しH2O2として0.005〜0.05重量部の使用量
で外観上はもちろん加熱時の色度も良好になる。
酸の製造時に溶解させる無水リン酸が、湿式リン
酸中の有機物に作用し、より発色団基の富む物質
になることにより、過酸化水素からの発生期の酸
素に攻撃されやすくなると考えられるので温度を
120℃以上に保持し、かつH3PO4換算値100重量
部に対しH2O2として0.005〜0.05重量部の使用量
で外観上はもちろん加熱時の色度も良好になる。
市販されている過酸化水素の濃度は、30〜60重
量％であり、いづれでも良いが添加量が少ないた
め30〜35重量％が好ましい。過酸化水素は無水リ
ン酸の溶解中またはその溶解終了後のいずれの時
期に添加してもよいが、後者の時期のほうが着色
が強く脱色効果が高いので好ましい。又、反応時
間は、0.5〜１時間で良く過剰に添加された過酸
化水素も自己分解して製品への汚染もない。
量％であり、いづれでも良いが添加量が少ないた
め30〜35重量％が好ましい。過酸化水素は無水リ
ン酸の溶解中またはその溶解終了後のいずれの時
期に添加してもよいが、後者の時期のほうが着色
が強く脱色効果が高いので好ましい。又、反応時
間は、0.5〜１時間で良く過剰に添加された過酸
化水素も自己分解して製品への汚染もない。
以下具体例によつて本発明を説明する。
例中「％」及び「ppm」は重量による。又、加
熱時の色度は試料を250℃まで加熱し冷却後、
APHA色度標準液で測定した。
熱時の色度は試料を250℃まで加熱し冷却後、
APHA色度標準液で測定した。
実施例 １
モロツコ産リン鉱石より得られた粗リン酸をｎ
−ブタノールによる溶剤抽出法で精製し、塩素酸
ナトリウムおよび活性炭で処理して次の組成を示
す湿式法リン酸を得た。
−ブタノールによる溶剤抽出法で精製し、塩素酸
ナトリウムおよび活性炭で処理して次の組成を示
す湿式法リン酸を得た。
H2O4 85.4％
SO4 12ppm
Fe 1ppm
色度（外観） ５以下
色度（加熱時） 10
この湿式法リン酸2000ｇをガラス製の撹拌機及
び反応槽に導入し、市販の無水リン酸945ｇを10
分間で添加した。その際、反応熱によつて液温が
上昇するため、水浴をもちいて120℃以上になら
ない様に調整した。その後、電熱器により液温を
140〜150℃に調節しながら１時間40分かけて残り
の無水リン酸1890ｇを溶解さて、H3PO4換算値
116％の縮合リン酸を製造した。この縮合リン酸
の色度（外観）は50で、加熱の色度は140であり、
褐色を呈していた。
び反応槽に導入し、市販の無水リン酸945ｇを10
分間で添加した。その際、反応熱によつて液温が
上昇するため、水浴をもちいて120℃以上になら
ない様に調整した。その後、電熱器により液温を
140〜150℃に調節しながら１時間40分かけて残り
の無水リン酸1890ｇを溶解さて、H3PO4換算値
116％の縮合リン酸を製造した。この縮合リン酸
の色度（外観）は50で、加熱の色度は140であり、
褐色を呈していた。
この縮合リン酸800ｇを同様の装置に導入し、
液温を140℃に保持して、市販の35％過酸化水素
0.4ｇを２分間で添加し40分間加温撹拌した。そ
の結果、縮合リン酸の色度（外観）は５以下で加
熱時の色度も５以下であり、無色透明であつた。
液温を140℃に保持して、市販の35％過酸化水素
0.4ｇを２分間で添加し40分間加温撹拌した。そ
の結果、縮合リン酸の色度（外観）は５以下で加
熱時の色度も５以下であり、無色透明であつた。
尚、市販の無水リン酸で85％のオルトリン酸を
製造し、加熱時の色度を測定した結果30であつ
た。
製造し、加熱時の色度を測定した結果30であつ
た。
実施例 ２
実施例１と同様に縮合リン酸を製造したが、そ
の際無水リン酸の添加速度は実施例１に比較して
２倍速く行つたため、色度（外観）は110になり、
褐色の着色はいつそう増加した。
の際無水リン酸の添加速度は実施例１に比較して
２倍速く行つたため、色度（外観）は110になり、
褐色の着色はいつそう増加した。
それにもかかわらず、過酸化水素の添加量は、
実施例１と同じでも、同様の品質の縮合リン酸が
得られた。
実施例１と同じでも、同様の品質の縮合リン酸が
得られた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 湿式法リン酸に無水リン酸を溶解させて、縮
合リン酸を製造するにあたり、過酸化水素を添加
することを特徴とする縮合リン酸の製造法。 ２ 縮合リン酸の温度を120℃以上に保持し、か
つ過酸化水素を、H3PO4換算値100重量部に対し
H2O2として0.005〜0.05重量部を添加する特許請
求の範囲第１項記載の縮合リン酸の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1716984A JPS60166208A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | 縮合リン酸の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1716984A JPS60166208A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | 縮合リン酸の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60166208A JPS60166208A (ja) | 1985-08-29 |
| JPH049727B2 true JPH049727B2 (ja) | 1992-02-21 |
Family
ID=11936450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1716984A Granted JPS60166208A (ja) | 1984-02-03 | 1984-02-03 | 縮合リン酸の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60166208A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69932857T2 (de) * | 1998-12-28 | 2007-03-01 | Toyo Boseki K.K. | Verfahren zur reinigung von phosphorsäure |
| JP4846514B2 (ja) * | 2006-10-17 | 2011-12-28 | 株式会社東芝 | ガス絶縁開閉装置 |
-
1984
- 1984-02-03 JP JP1716984A patent/JPS60166208A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60166208A (ja) | 1985-08-29 |
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