Способ очистки фосфорной кислоты

(51)7 01 25/234 ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(72) Кошен Галия Узакбайкызы Джусипбеков Умирзак Жумасилович Чернякова Раиса Михайловна Кабдрахимов Аскар Ахрапович Бержанов Досымжан Сахуович(73) Республиканское государственное казенное предприятие Институт химических наук им. А.Б. Бектурова Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ(57) Изобретение относится к способам очистки фосфорной кислоты и может быть использовано в химической промышленности. Способ очистки фосфорной кислоты включает обработку кислоты бентонитом, выдерживание полученной суспензии при перемешивании с последующим отделением продукта от осадка примесей декантацией, при этом бентонит берут в отношении к фосфорной кислоте, равном (0,15-0,20)1, причем его предварительно активируют 9-12 -ной серной кислотой. Способ позволяет очистить различную по качеству фосфорную кислоту, в том числе сильнозагрязненную по железу как шламовую фосфорную кислоту, так и менее загрязненную термическую фосфорную кислоту. Степень очистки фосфорной кислоты от железа составляет 65,10-65,85 . Кроме того,процесс очистки кислоты осуществляют при 25 С. 11306 Изобретение относится к способам очистки фосфорной кислоты и может быть использовано в химической промышленности. Известен способ очистки фосфорной кислоты путем предварительного смешивания ее с серной кислотой, с последующим добавлением органического растворителя и неорганической соли или гидроксида щелочного металла. При этом температурный режим обработки смеси составляет 90-200 С и обусловлен свойствами используемых растворителей(патент СССР 747411, кл. С 01 В 25/22, 1980). Недостатками способа являются применение легколетучих органических растворителей и дорогостоящих неорганических солей (фосфатов, карбонатов, сульфатов), а также сложность и высокая температура процесса. Известен способ очистки фосфорной кислоты от фтора и кремния в процессе ее получения, включающий разложение фосфорита серной кислотой, в который предварительно добавлен сложный силикат железа и алюминия (палыгорскит - природная глина) с последующим фильтрованием и концентрированном готового продукта (патент СССР 217297, кл. С 01 В 25/22, 1968). Недостатками данного способа являются сложность технологического процесса и неоднородный состав образующейся смеси исходных компонентов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому решению является способ очистки фосфорной кислоты от органических примесей,включающий обработку кислоты, имеющей 40 С,сначала адсорбентом (бентонитом), выдерживание полученной суспензии при перемешивании 30-120 минут, а затем обработку последней флокулянтом(полиакриламидом) при перемешивании в течение 30-180 минут с последующим отделением продукта от осадка примесей декантацией. При этом очищаемую кислоту нагревают до 40 С (патент СССР 1181529, кл. С 01 25/234, 1985). Недостатками данного способа являются необходимость предварительного нагрева, применение дорогостоящего органического флокулянта и длительность процесса, способ не позволяет очищать сильнозагрязненную, в частности шламовую фосфорную кислоту. Предлагаемый способ позволяет очистить различную по качеству фосфорную кислоту, в том числе сильнозагрязненную по железу как шламовую фосфорную кислоту, так и менее загрязненную термическую фосфорную кислоту. Сущность изобретения заключается в том, что фосфорную кислоту обрабатывают предварительно активированным 9-12 -ной серной кислотой бен 2 тонитом, а затем выдерживают полученную суспензию при перемешивании в течение 20-30 минут, с последующим отделением продукта от осадка примесей декантацией. При этом процесс очистки проводят в соотношении бентонитфосфорная кислота(ТЖ), равном (0,15-0,20)1. Степень очистки фосфорной кислоты от железа составляет 65,10-65,85 . Существенными отличиями предлагаемого способа от прототипа является то, что бентонит, применяемый для очистки фосфорной кислоты, берут в соотношении ТЖ, равном (0,15-0,20)1 и предварительно активируют 9-12 -ной серной кислотой. Указанные условия способствуют сохранению кристаллической решетки монтмориллонита (основного минерала бентонитовой глины), участвующего в процессах сорбции железа из шламовой фосфорной кислоты. Кроме того, присутствующий в бентоните диоксид кремния в этих условиях находится в аморфном состоянии и также участвует в процессах сорбции ионов железа. В совокупности это повышает эффективность обработанной серной кислотой бентонитовой глины как сорбента, что позволяет вести процесс очистки кислоты при 25 С и сократить время процесса обработки до 20-30 минут. Бентонит - природная глина, представлена глинистыми минералами монтмориллонитовой группы(монтмориллонит, бейделлит, нонтронит, гекторит,сапонит). Пример. 100 мас.ч. фосфорной кислоты, содержащей Р 2 О 3 - 36,78 мас., 2 - 0,02 мас. обрабатывают 20 мас.ч. бентонита в соотношении ТЖ,равном 0,201. При этом используют бентонит,предварительно активированный при комнатной температуре 10 -ной серной кислотой в течение 30 минут. Выдерживают полученную суспензию при перемешивании в течение 20 минут с последующим отделением продукта от осадка примесей декантацией. Степень извлечения железа из фосфорной кислоты составляет 65,85 . Пример. 100 мас.ч. термической фосфорной кислоты, содержащей 2 О 5 - 55,57 мас., 2 0,01 мас. обрабатывают 15 мас.ч. бентонита в соотношении ТЖ 0,151. При этом используют бентонит, предварительно активированный при комнатной температуре 10 -ной серной кислотой в течение 30 минут. Выдерживают полученную суспензию при перемешивании в течение 30 минут с последующим отделением продукта от осадка примесей декантацией. Степень извлечения железа из фосфорной кислоты составляет 82,5 . Остальные примеры приведены в таблице. Концентрация серной кислоты для обработки бентонита, 9 9 10 10 12 Время, минут активации бентонита серной кислотой обработки фосфорной кислоты бентонитом Предлагаемый способ позволяет достичь степени очистки шламовой фосфорной кислоты от железа до 65,10-65,85 и использовать ее в производстве реактивной и пищевой фосфорных солей, кормовых фосфатов, удобрений и для других целей. Время очистки кислоты от примесей составляет 50-60 минут, а по прототипу - 60-300 минут, при этом температура очистки кислоты уменьшается в 1,6 раза в сравнении с прототипом. Остаточное содержание железа в фосфорной кислоте,мас. Степень очистки фосфорной кислоты от железа,ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ очистки фосфорной кислоты, включающий обработку кислоты бентонитом, выдерживание полученной суспензии при перемешивании с последующим отделением продукта от осадка примесей декантацией, отличающийся тем, что бентонит берут в отношении к фосфорной кислоте, равном(0,15-0,20)1, причем его предварительно активируют 9-12 -ной серной кислотой.