JPH0674122B2 - 白リンの精製方法 - Google Patents
白リンの精製方法Info
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- JPH0674122B2 JPH0674122B2 JP3355189A JP35518991A JPH0674122B2 JP H0674122 B2 JPH0674122 B2 JP H0674122B2 JP 3355189 A JP3355189 A JP 3355189A JP 35518991 A JP35518991 A JP 35518991A JP H0674122 B2 JPH0674122 B2 JP H0674122B2
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- white phosphorus
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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
- C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
- 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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- Inorganic Chemistry (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
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- Glass Compositions (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
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 Ｓ10
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(50p
pm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 Ｓ10
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(50p
pm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 4,664,896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。
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15〜20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15〜20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１〜２
kg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１〜２
kg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。
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。
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。
【００１３】
【実施例】 (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 ｍ3 (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1000ppm 、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10
kg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。
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10
kg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、25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、25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。
【符号の説明】 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 ５ 隔壁 10、18 ポンプ 16 撹拌槽 20 濾過材タンク 21 貯蔵ゾーン 24 焼成炉 23 秤量装置 Ａ、Ｂ 隔室
ク ５ 隔壁 10、18 ポンプ 16 撹拌槽 20 濾過材タンク 21 貯蔵ゾーン 24 焼成炉 23 秤量装置 Ａ、Ｂ 隔室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ティエリ ビュランジェ フランス国 73220 エピエール リュ アンドレイエ（番地なし) (56)参考文献 特開 平５−116916（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−93692（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−95891（ＪＰ，Ａ)
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(1
1) (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。
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| FR9016165 | 1990-12-21 |
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|---|---|
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Family Applications (1)
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| FR (1) | FR2670771A1 (ja) |
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| PT (1) | PT99882A (ja) |
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- 1991-12-20 AU AU89889/91A patent/AU640841B2/en not_active Ceased
- 1991-12-20 JP JP3355189A patent/JPH0674122B2/ja not_active Expired - Lifetime
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