RO114319B1 - Procedeu pentru purificarea acidului fosforic - Google Patents

Procedeu pentru purificarea acidului fosforic Download PDF

Info

Publication number
RO114319B1
RO114319B1 RO94-01957A RO9401957A RO114319B1 RO 114319 B1 RO114319 B1 RO 114319B1 RO 9401957 A RO9401957 A RO 9401957A RO 114319 B1 RO114319 B1 RO 114319B1
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
phosphoric acid
ion exchange
ions
iron
acid
Prior art date
Application number
RO94-01957A
Other languages
English (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 RO114319B1 publication Critical patent/RO114319B1/ro

Links

Classifications

    • 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
    • C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
    • C01B25/18—Phosphoric acid
    • C01B25/234—Purification; Stabilisation; Concentration
    • C01B25/237—Selective elimination of impurities
    • C01B25/238—Cationic 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)
  • Removal Of Specific Substances (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Polysaccharides And Polysaccharide Derivatives (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)

Description

Invenția se referă la un procedeu pentru purificarea acidului fosforic, urmărind îndepărtarea fierului din acidul fosforic preparat prin procedeul umed.
Acidul fosforic este preparat prin 5 procedeul umed lăsând un acid mineral, cel mai adesea acidul sulfuric, să reacționeaze cu un concentrat de fosfat de calciu, formându-se astfel un acid fosforic diluat, conținând aproximativ 30% io P205 , și un precipitat de sulfat de calciu. După filtrare, acidul conține multe tipuri de impurități anionice, cum ar fi, sulfați și fluoruri, și impurități cationice, dintre care cele mai importante sunt de fier, 15 aluminiu, magneziu și calciu, ca și impurități organice. Cantitatea și tipul impurităților depind, în primul rând, de fosfatul brut utilizat drept materie primă.
Acidul diluat este concentrat prin 20 evaporare până la o concentrație de 50...60% P205, prin aceasta fiind îndepărtate impuritățile volatile, cum ar fi, compușii de fluor, împreună cu vaporii de apă, odată cu creșterea concentrației 25 celorlalte impurități.
Pentru purificarea acidului fosforic umed au fost stabilite multe tipuri de procedee de purificare, astfel încât concetrațiile impurităților să fie sub nivelul la 30 care acidul poate fi utilizat chiar și pentru alte scopuri decât acela al producerii de fertilizatori.
Este cunoscut un procedeu electrotermic de preparare a acidului fos- 35 foric cu un conținut scăzut de fier, dar procedeul consumă o mare cantitate de energie și prin urmare este costisitor.
Din brevetul GB 1588413 este cunoscut un procedeu de îndepărtare a 40 fierului din acidul fosforic umed, prin care fierul este precipitat utilizând o ferocianură alcalină sau o ferocianură de amoniu. Procedeul este dezavantajos din cauza toxicității cianurilor și, în special, a 45 acidului cianhidric.
De asemene a se mai cunoaște extracția acidului fosforic cu ajutorul solvenților organici, din care este apoi re-extras într-o fază apoasă și este con- 50 centrat. Cea mai mare parte a fierului rămâne în faza apoasă, din care poate fi îndepărtat împreună cu rafinatul. Totuși, prin extracție nu au fost atinse concentrații suficient de scăzute de fier; a fost necesară o etapă suplimentară de extracție, cum ar fi, îndepărtarea fierului dintr-o fază organică, prin utilizarea unei rășini schimbătoare de ioni anionică ( US 5006319], sau a fost necesar să fie realizate alte proceduri (Cererea de brevet EP 327234]. Procedeul este costisitor. Extractul produs este diluat față de acidul fosforic, astfel încât este necesară concentrarea. Solventul trebuie recirculat prin re-extractie sau prin distilare. Adesea faza organică trebuie să fie purificată printr-un tratament suplimentar. Purificarea rafinatelor este costisitoare și, în plus, reziduurile organice trebuie îndepărtate din produs astfel încât produsul obținut să fie limpede ca apa.In plus, manipularea solvenților organici poate duce la probleme de igienă industrială sau la posibilitatea incendiilor.
Se cunoaște, de asemenea, că îndepărtarea fierului dintr-o soluție apoasă de acid fosforic cu ajutorul unei rășini schimbătoarea de cationi nu va reuși, deoarece Fe3+ formează cu acidul fosforic complecși atât de stabili încât aceștia vor trece prin tratamentul cu schimbători de ioni neschimbați și îndepărtarea fierului nu se va face cu bune randamente.
Problema tehnică pe care o rezolvă invenția este obținerea unui acid fosforic care, practic, nu conține fier, printr-un procedeu având costuri moderate și fără influențe pentru mediul înconjurător.
S-a observat, în mod surprinzător, că ionul de Fe3+ formează complecși mai puternici cu ionul de fluor, care este prezent drept impuritate în acidul fosforic decât ionul Fe2+. In mod asemănător, în acidul fosforic, ionul Fe3+poate fi prezent drept complex fosfat. Deoarece ionii de fier sunt legați în complecși, aceștia nu vor fi adsorbiți ca atare de o rășină cationică schimbătoare de ioni. îndepărtarea fierului cu ajutorul unei rășini anionice schimbătoare de ioni nu este, de asemenea, un procedeu eficient.
RO 114319 Bl
Procedeul conform invenției înlătură dezavantajele menționate mai sus, prin aceea că ionii de Fe3+ prezenți ca impuritate în acidul fosforic sunt reduși la ionii Fe2+ pe cale electrolitică, într-o celulă ale cărei camere de catod și anod sunt separate una de alta printr-o diafragmă sau o membrană schimbătoare de ioni. Schimbul cationic este realizat cu o rășină schimbătoare de ioni sub formă de Na+ sau K+ , iar etapa de reducere și/sau de schimb cationic poate fi repetată.
In procedeul conform invenției, complecșii de Fe3+ sunt reduși la Fe2+. Complecșii ionului Fe2+ cu un ion fluorură și fosfat sunt mai instabili decât complecșii cu Fe3+ corespunzători. După reducere, ionii Fe2+ pot fi îndepărtați prin schimb ionic.
Reducerea electrolitică se desfășoară într-o celulă în care camerele catodului și anodului sunt separate una de alta de o diafragmă sau o membrană schimbătoare de ioni. Acest lucru este realizat pentru a preveni reoxidarea , la anod, a ionului Fe3+care a fost redus la catod. Curentul electric este trecut prin electrozi ale căror materiale pot fi selectate liber, astfel încât să fie micșorate proporția de reacții secundare și pierderile de energie. Acidul care conține impuritatea de redus servește drept catolit de recirculat prin camera catodului. Ionii Fe3+ sunt reduși la ioni Fe2+ la catod atunci când între elctrozi există tensiune. Anolitul utilizat poate fi, fie acid fosforic similar cu acidul de redus la catod, sau acesta poate fi o altă soluție conducătoare, din punct de vedere electric. Ceea ce este cel mai important este că reacțiile secundare sunt minime.
Evoluția procesului de reducere poate fi monitorizat cu ajutorul analizei chimice, fie cu un electrod redox. Atunci când a fost atins gradul de reducere dorit, acidul este transferat în etapa de schimb ionic. Dacă este necesar, etapele de reducere și de schimb ionic pot fi repetate.
Schimbul ionic care urmează reducerii este realizat utilizând un agent schimbător cationic. Acidul de purificat este făcut să curgă printr-o masă de schimbător ionic, care este sub forma unui acid, cationii aderând la masă. Atunci când masa a fost saturată cu cationi, aceasta este regenerată cu o soluție de regenerare adecvată și, atunci când este necesar, orice reziduuri ale soluției de regenerare sunt îndepărtate prin spălare din masă înainte de un nou ciclu de schimb ionic.
Rășina cationică schimbătoare de ioni poate fi, de asemenea, sub formă de Na+ sau K+; în acest caz, acidul fosforic purificat este potrivit pentru preparaea fosfaților alcalini puri.
Concentrația acidului de purificat poate fi variată într-un interval larg. In mod asemănător, poate varia concentrația ionului de Fe3+ care este prezent ca impuritate.
Temperatura la care este realizată reducerea și/sau schimbul ionic poate fi selectată în funcție de materialele utilizate. In general, reducerea electrolitică și schimbul ionic sunt mai rapide la o temperatură mai ridicată decât temperatura camerei.
Procedeul conform invenției prezintă următoarele avantaje:
-reducerea ionilor Fe3+ se realizează electrolitic, deci nu mai este necesară introducerea în acidul de purificat a unor substanțe chimice suplimentare (reducerea electrolitică are ca avantaj puritatea sa);
-controlul reducerii electrolitice se face mai ușor și procesul de reducere a ionilor de fier poate fi condus practic până la capăt;
De asemenea, poate fi utilizată și reducerea chimică.
Se dau în continuare câteva exemple de realizare a procedeului conform invenției.
Exemplul 1. Se prepară un acid fosforic diluat din fosfat șiilinjarvi. înainte de tratamentul cu schimbători de ioni, concentrația de P205 este de 27,3% și concentrația de Fe este 0,22%. Acidul fosforic se pompează la temperatura camerei printr-o rășină microporoasă
RO 114319 Bl puternic cationică Amberlite 200, cu o viteză de 100 ml/min. Dimensiunile coloanei cu schimbător de ioni sunt: diametru 0,44 m, înălțime 2,93m. După tratamentul cu schimbător de ioni, con- 5 centrația de P205 este 27,3% și concentrația de fier este 0,17%. 23% din fier a fost îndepărtat.
Exemplul 2. Se prepară un acid fosforic diluat din apatit șiilinjarvi. înainte io de tratamentul cu schimbători de ioni, concentrația de P205 este de 22,5% și concentrația de Fe este 0,27%. Fe3+ se reduce într-o celulă electrolitică placată cu grafit, camerele electrozilor fiind se- 15 parate una de alta printr-o membrană schimbătoare de ioni. Soluția de redus se circulă de partea catodului. In partea anodică se utilizează un acid sulfuric de aceeași concentrație. Suprafața nomi- 20 nală de electrod a celulei este de 8 dm2, și densitatea curentă calculată din ea este 250 A/mp. Reducerea este continuă când conversia Fe3+ este >99% .
Acidul fosforic este pompat prin coloana 25 cu schimbător de ioni menționată în exemplul 1, la temperatura camerei, cu o viteza de 100 ml/min. După tratamentul cu schimbător de ioni, concentrația de P205 este 25,0%, și concentrația de 30 Fe este de 0,007%.
Exemplul 3.Se prepară un acid fosforic diluat din apatit șiilinjarvi. înainte de tratamentul cu schimbători de ioni, concentrația de P205 este de 35,0% ,și 35 concentrația de Fe este de 0,37%.
Reducerea Fe3+ este realizată conform exemplului 2. Acidul fosforic se pompează prin coloana cu schimbător de ioni menționată în exemplul 1, la o tem- 40 peratură de 70°C, cu o viteză de 100 ml/min. După tratamentul cu schimbător de ioni, concentrația de P205 este de 26,2 %, și concentrația de Fe este 0,10%. Ionii de Fe3+ sunt reduși la Fes+ 45 într-o celulă electrolitică, cu electrodul având suprafața de 0,5 m2. Camerele electrozilor sunt separate una de alta printr-o membrană ceramică. Densitatea de curent utilizată este de 180 A/m2. După reducere, acidul se introduce la temperatura camerei, cu o viteza de 200ml/min, într-o coloană cu schimbător de ioni Amberlite 200 având diametrul de 0,1 m și o înălțime de 1,5 m.
După tratamentul cu schimbători de ioni .concentrația de P205 este de 24,5%, și concentrația de Fe este de 0,0015%.

Claims (5)

  1. Revendicări
    1. Procedeu pentru purificarea acidului fosforic, prin eliminarea fierului din acidul fosforic preparat pe cale umedă, caracterizat prin aceea că, ionii de fier Fe3+ prezenți ca impuritate în acidul fosforic sunt reduși la ionii de Fe2+ pe cale electrolitică, după care ionii Fe2+ pot fi îndepărtați din acidul fosforic prin schimb cationic de ioni.
  2. 2. Procedeu conform revendicării
    1, caracterizat prin aceea că, reducerea electrolitică are loc într-o celulă ale cărei camere de catod și anod sunt separate una de alta printr-o diafragmă sau o membrană schimbătoare de ioni.
  3. 3. Procedeu conform revendicării
    1, caracterizat prin aceea că, schimbul cationic de ioni este realizat cu ajutorul unei rășini schimbătoare de ioni puternice, sub formă acidă.
  4. 4. Procedeu conform revendicării
    1, caracterizat prin aceea că , schimbul cationic este realizat cu ajutorul unei rășini schimbătoare de ioni, sub formă de Na+ sau K+.
  5. 5. Procedeu conform revendicării
    1, caracterizat prin aceea că, etapa de reducere și/sau schimb cationic de ioni poate fi repetată.
RO94-01957A 1992-06-08 1993-06-07 Procedeu pentru purificarea acidului fosforic RO114319B1 (ro)

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 (1)

Publication Number Publication Date
RO114319B1 true RO114319B1 (ro) 1999-03-30

Family

ID=8535447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RO94-01957A RO114319B1 (ro) 1992-06-08 1993-06-07 Procedeu pentru purificarea acidului fosforic

Country Status (17)

Country Link
EP (1) EP0647205B1 (ro)
AT (1) ATE138353T1 (ro)
AU (1) AU4073593A (ro)
BG (1) BG61396B1 (ro)
CZ (1) CZ284622B6 (ro)
DE (1) DE69302815T2 (ro)
DK (1) DK0647205T3 (ro)
ES (1) ES2088674T3 (ro)
FI (1) FI90966C (ro)
GR (1) GR3020332T3 (ro)
HU (1) HU214096B (ro)
NO (1) NO944706D0 (ro)
PL (1) PL170642B1 (ro)
RO (1) RO114319B1 (ro)
RU (1) RU2102313C1 (ro)
SK (1) SK280302B6 (ro)
WO (1) WO1993025472A1 (ro)

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
GR3020332T3 (en) 1996-09-30
NO944706L (no) 1994-12-06
PL170642B1 (pl) 1997-01-31
ATE138353T1 (de) 1996-06-15
DK0647205T3 (da) 1996-08-05
FI90966B (fi) 1994-01-14
EP0647205B1 (en) 1996-05-22
WO1993025472A1 (en) 1993-12-23
BG61396B1 (en) 1997-07-31
CZ308194A3 (en) 1995-07-12
CZ284622B6 (cs) 1999-01-13
HUT68275A (en) 1995-06-28
ES2088674T3 (es) 1996-08-16
AU4073593A (en) 1994-01-04
FI922650A0 (fi) 1992-06-08
RU2102313C1 (ru) 1998-01-20
NO944706D0 (no) 1994-12-06
SK149494A3 (en) 1995-07-11
BG99245A (bg) 1995-06-30
RU94046263A (ru) 1996-10-20
FI90966C (fi) 1994-04-25
SK280302B6 (sk) 1999-11-08
HU214096B (en) 1997-12-29
EP0647205A1 (en) 1995-04-12
DE69302815T2 (de) 1996-12-19
DE69302815D1 (de) 1996-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4057483A (en) Electrodialysis apparatus and process for ion modification
RU2751710C2 (ru) Способ получения моногидрата гидроксида лития высокой степени чистоты из материалов, содержащих карбонат лития или хлорид лития
US5958208A (en) Process for the combined electrochemical production of sodium peroxide disulphate and soda lye
RU2196735C1 (ru) Способ получения моногидрата гидроксида лития высокой степени чистоты из материалов, содержащих карбонат лития
RU2102313C1 (ru) Способ удаления железа из фосфорной кислоты, полученной мокрым способом
JP3832533B2 (ja) 過硫酸アンモニウムの製造方法
Sridhar Application of electrodialysis in the production of malic acid
KR102763661B1 (ko) 폐리튬전지 습식 재활용 공정에서 발생하는 황산나트륨 폐액의 순환재활용 방법
US3857928A (en) Process for producing ammonium metatungstate from ammonium tungstate by ion exchange
JP3778238B2 (ja) 過硫酸ナトリウムの製造方法
US3616325A (en) Process for producing potassium peroxydiphosphate
CN109972163B (zh) 一种氯酸钠的制备方法
JP4182302B2 (ja) 過硫酸カリウムの製造方法
SU681675A1 (ru) Способ получени брома
RU2033441C1 (ru) Способ реэкстракции металлов из органической фазы
SU1691424A1 (ru) Способ получени оксида ванади (У)
CN114134346B (zh) 一种连续离子膜脱钠-沉钒的方法
SU810854A1 (ru) Способ регенерации щелочныхРАСТВОРОВ дл ТРАВлЕНи АлюМиНи
SU839095A1 (ru) Способ выделени рени
US6200454B1 (en) Process for producing sodium persulfate
SU815084A1 (ru) Способ электрохимического разложе-Ни фОСфОРиТА
SU1125001A1 (ru) Способ выделени серной кислоты из растворов
SU949020A1 (ru) Способ электролитической переработки мышь ксодержащих медных электролитов
SU872601A1 (ru) Способ переработки медного электролита электролизом
SU1175976A1 (ru) Способ получени борфторида нитрони