148723. lajstromszámú szabadalom • Eljárás dikalciumfoszfát előállítására
-Megjelent: 1961. december 15. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 148.723. SZÁM 16. a. OSZTÁLY — FA-450. ALAPSZÁM Eljárás dikalciumfoszfát előállítására VEB Farbenfabrik Wolfen cég, Wolfen, (Krs. Bitterfeld) NDK Feltalálók: dr. Wolf Friedrich, Friedrich Wolfgang oki. vegyész A bejelentés napja: 1960. április 21. Német Demokratikus Köztársaságbeli elsőbbsége: 1959. augusztus 20. Dikalciumfoszfát előállítható salétromsavas nyers foszfát feltáró oldatokból az oldatoknak alkálilúggal, ammóniával, mésztejjel [Ca(OH)2 ]' vagy mésszel (OaOOs) való semlegesítésével. Semlegesítésikor általában igen nehezen szűrhető csapadékok válnak ki. A dikalciumfoszfát csapadékok rossz szűrhetőségét a kalciumfluorid tartalom okozza. A dikalciumfoszfát ós kalciumfluorid keletkezése meszes semlegesítéskor a következő reakció egyenleteikkel írható le: H3PO4+ CaC03 + H 2 0 = CaHP04 • 2H2 0 + C02 H2 SiF 6 + 3CaC03 = 3CaF2 + H2 Si0 3 + 3C02 Dikalciumfoszfát (csapadék) műtrágya célokra való előállításakor a föltáró oldat fluor tartalmát lecsapás előtt általában kb. 0,9—1% fluor tartalomról 0,2—0,3% fluor tartalomra csökkentik, hogy iparilag jól szűrhető dikalciumfoszfát csa-' padékokat kapjanak. • A fluormentesítő eljárás adott térfogatban való keresztülviteléhez különböző eljárások ismeretesek: í,gy a hexafluőkovasavat pl. alkálisókkal Na2 SiF 6 vagy K 2 SiF6 alakjában csapják ki. A hexafluokovasav a feltáró oldatból továbbá túltelített vízgőzzel is kiűzhető. Frakcionált lecsapásokat is végeztek. Ennek során az első frakcióban a kaieiumfluorid a csapadékban feldúsulhat úgy, hogy az utolsó frakciók fluorban viszonylag szegényen válnak ki. Ezekkel az ismeretes eljárásokkal a dikalciumfoszfátot nem lehet olyan tisztaságban előállítani, ami a takarmánykénti alkalmazást lehetővé tenné. Egy másik eljárásban a idikalciumfoszfátdkat sósavas feltáró oldatokból 0,Í% alatti fluor tartalommal kapják, ha ezeket a feltáró oldatokat előzőleg 1,3—1,8 pH értékig mésszel közömbösítették és a levált fluorban gazdag csapadékoktól megszabadított feltáró oldatokat még hidroxilapatittal kezelik. Ennek során a hidroxilapatit fluort vesz fel és fluorapatittá alakul. A keletkezett fluorapatit szűrésével fluorban szegény feltáró oldatok kaphatók, amelyekből azután a kívánt fluorban szegény dikalciumfoszfát készítmény további közömbösítéssel előállítható. Az eljárásban a fluor-mentesített feltáró oldatokból előállított hidroxilapatitot az oldatból kicsapható dikalciumfoszfát 2—20%-ának megfelelő mennyiségben adagoljuk. Azt találtuk, hogy salétromsavas koncentrált, 0,5—1% fluor tartalmú nyers foszfát feltáró oldatok esetében ez a fluormentesítő eljárás sem vezet a kívánt eredményre, fluorban szegény feltáró oldatok előállítására. Ez nyilvánvalóan azért van, mert olyan pH értéknél, amely a dikalciumfoszfát kicsapási pH értélkénél kisebb, a hidroxilapatit már nem stabil és dikalciumfoszfáttá alakul át. Így a hidroxilapatit fluor-mentesítő hatása nem érvényesülhet. Ezen túlmenően a hidroxilapatit csak F~-iionokat képes megkötni. Salétromsavas feltáró oldatokban azonban, mint amelyek pl. kolaapatit feltárásakor keletkeznek, a teljes fluor tartalom H2 [SiFe] alakjában van jelen. Jelen találmány a salétromsavas nyers foszfát feltáró oldatok messzemenő fluor-mentesítését hidroxilapatit alkalmazása nélkül teszi lehetővé. Először a fluortartalom lehető nagy százalékos mennyiségét (80%-ig) alkálinitrát adagolásával alkálisziliciumfluorid alakjában leválasztjuk és a. csapadékot elválasztjuk. A kapott elő-fluoirmentesített salétromsavas feltáróoldatokból a maradék: fluortartalmat kalciumfluorid vagy fluorapatit alakjában úgy távolítjuk el, hogy meghatározott hőmérsékletek, P2O5— és CaO koncentrációk betartásával semlegesítő szereket adunk hozzá; ekkor dikalciumfoszfát jelentős mennyiségben nem válik ki. Az eljárás azon alapszik, hogy óvatos semlegesítéskor a CaO — P2 Os —N 2 Os — H+ — — SiFö-—F~ rendszerből először kalciumfluorid és fluorapatit válik ki. Csak a fluortartalmú vegyületek leválása után (CaF2 vagy/és Cai 0 (PO 4 / 6F 2 ) és megfelelően magasabb pH értéknél kez-
