99305. lajstromszámú szabadalom • Eljárás phosphorsavnak vagy phosphorsavat tartalmazó termékeknek előállítására
ban résztveendő savaik egyikéneik vagy többjének vizes oldatával íeliszapolrii. A felhasználandó phosphorsav egy előzetes feltárásból eredhet; töménysége cél-5 szerűen legalább .15% Ps Oa legyen, vagy célszerűen ugyanaz, a töménység, mint amilyennel az előző azonos munkaszakaszban végtermék gyanánt nyert sav töménysége. 10 A reakciónak a phosphorsav folytonos újból való felhasználásával körfolyamatban való foganatosítására igen előnyös, különösen ha az alkalmazott phosphorsav aránylag tömény. A képződő kal-15 ciumsulfátcsapadék szemnagyságára irányuló vizsgálatok azt bizonyították, hogy autoklávban való feltárás esetén megszabott, nem túlságosan nagy kénsavtöménységek alkalmazásakor kapjuk a szű-20 résre legalkalmasabb szemcsenagyságot. Ezen töménységek elérésébe® higítószer gyanánt részben vagy egészben phosphorsavat alkalmazunk. Emellett kitűnt az is, hogy a szemcseképződésre elő-25 nyös hatással van az is, ha már a reakció elején aránylag erős phosphorsavoldat van jelen. Ez valószínűleg arra vezethető vissza, hogy a kalciumszulfát phosphorsavban, ill. kénsavban különbözőkép-30 pen oldódik. Megállapítást nyert az is, hogy a feltárásnál alkalmazandó hőmérsék és phosphorsavadalék egymással oly értelemben függenek össze, hogy az adagolt phos-35 phorsav töménységének növelése esetén a reakcióelegy azon hőmérséke, amelyet jóindulatú csapadék létesítése céljából el kell érni, alacsonyabb lehet. Ez a viszony a következő empirikus egyenlettel fejez-40 hető ki: 1 -= 120 — p. mely egyenletben (t) a feltáráskor elérendő hőmérsék legkisebb értéke, (p) pedig a reakcióelegybe adagolt phosphor-45 savoldat P2 05 tartalma súlyszázalékokban. Célszerű azonban, különösen rövid reakcióidő esetén, a hömérséket legalább 10—20°-kai magasabbra megszabni, mint 50 amennyit a fenti egyenlet szolgáltat. Ha phosplioritot kénsavval felhevítünk, kitűnik, hogy még saví'ölösleg alkalmazása és a hőmérséknek 170—180°-ig való növelése esetén sem érhetjük el a 55 phosphorsav teljes vagy majdnem teljes felszabadulását, ha nagyobb töménységű kénsavat használunk. Csak ha 40 és 50 súlyszázalék között van a töménység, lehet 98—99%-os átalakulást elérni. Ha kénsav töménységét ennél magasabbra vesz- 60 szűk, akkor a csere bomlás gyorsan megy vissza 90—95%-ig. A feltárásra legkedvezőbb töménység, vagyis az a legnagyobb töménység, amelynél aránylag legtökéletesebb cserebomlás megy végbe, külön- 65 böző nyersphosphátoknál kissé különböző es természetesen a liőmérséktől és a kénsavíölöslegtől is függ. Mennél alacsonyabb ezen fölösleg, annál alacsonyabb a legkedvezőbb koncentráció. A feltárásnak 70 lehetőleg kis kénsavíölösleggel való eszközlése kívánatos nemcsak azért, hogy tisztán phosphorsavat kapjunk, de azért is, mert a kénsavfölösleg a kalciumszulfátcsapadékot nyálkássá teszi s az oldat- 75 tói való elkülönítését megnehezíti és végül azért is, mert a kénsavfogyasztás természetesen lehetőleg alacsonyan tartandó. Ennek folytán lehetőleg gyenge kénsavat használunk s így természetesen 80 a molekulasúlyoknak megfelelően a létesített phosphorsav százalékosan gyengébb lett. Ha pl. megállapítottuk, hogy a kénsav legkedvezőbb töménysége 42%, akkor az ilyen savval még tökéletesen 85 száraz nyersphosphátból sem állíthatunk elő olyan phosphorsavat, mely kb. 32 súlyszázalék H3 P04 -nél többet tartalmazna (ami kb. 23% P2 05 tartalomnak felel meg). 90 Ha a savak töménységét és súlyviszonyait úgy szabjuk meg, hogy a reakeióelegyben a H2 S04 és a H2 0 közti molekuláris arány közelítőleg ugyanakkora legyen, mint aminő a csupán kénsavval 95 való feltárás legkedvezőbb savtöménységének felel meg, akkor teljes vagy majdnem teljes feltárást érünk el. Ilyen módon tehát aránylag erős phosporsavat állithatunk elő és egyidejűleg jó cserebom- 10C lást érünk el. Az eljárás gyakorlati foganatosításánál célszerűnek bizonyult a phosphátot a számított mennyiségű phosphorsavval előre összekeverni és a kénsavat tartalmazó I0í reakciótartályba beszivattyúzni, vagy benyomni. A nyersphosphát ugyanis — különösen közönséges hőmérséken — sokkal lassabban reagál phosphorsavval, mint kénsavval. Magasabb phosphorsavkon- íic centrációk eseten azonban a phosphorsavnak a nyersphospháttal való keverését igen óvatosan kell végezni. A keverést legcélszerűbb külön tartályban eszközölni, amelybe n phosphorsavat és a 1 nyersphosphátot váltakozva keverés közben bevisszük s azután a tartályt gyorsan lezárjuk, mielőtt még habképződés
