158387. lajstromszámú szabadalom • Eljárás legfeljebb 0,2% fluortartalmú foszfátok előállítására
5 158387 Kísérleteink sorén meglepő 'módon azt tapasztaltuk, hogy a fluor egyenértékű mész hozzáadásával is eltávolítható és ily módon alacsony fluortartaiknú alkáli- vagy ammóniumfoszifátoik állíthatók elő, ha a -mésszel monokalciunifoszfáttá alakított foszforsavat 3,5 pH-érték elégéséig nem nátriuimkafbonáttal, hanem nátrium-, kálium- vagy ammóniumhddroxid-oldattal semlegesítjük, s ezáltal a kalciumfcarbonát képződését és a (4) reakció lehetőségét kizárjuk. A fluortalanítást 30—100 C°-on végezzük a lúgoldattal fcb. 3,5 pH>értéktre beállított csapadékos folyadékot 10—15 percen át ezen a hőmérsékleten keverjük. Ez alatt az idő alatt a CaF2 leválik. Ezt (követően a semlegesítést pH = 8 érték eléréséig a szokásos módon, nátriumkarbonáttal folytatjuk. Ily módon végezve a fluormentesítést a végtermék 04%-n.ál kedvesebb fluort tartalmaz. 50% mészfelesleggel pedig gyakorlatilaig [fluormentes termék állítható elő. A találmány szerinti eljárás további előnye, hogy a PaOs-veszteseg az összes P2O5-tartalomnak csupán fcb. 5—8%-a, az ismert eljárások 30—40%-os P2O5-veszteségével szemben. t A találmány szerinti eljárásban a fluor eltávolítására mész helyett kalciumsókat, így kalciumfcloridot, kalciumszulfátot, kalciumnitrátot, sttb. is használhatunk. A fcalciumsók pl. NaOH hatására nátriumsókká és fcaleiumhidroxiddá alakulnak, amely ia H2i SiF 6 -ot semlegesíti. Az így képződő nátriumsók azonban a készterméket szennyezik, ezért célszerű a fluorral egyenértékű imésznek csak egy neszét kalciumsókbói fedezni. A találmány szerinti eljáráshoz kalciumsóként igen. előnyösen használható a szuperfoszfát vizes kivonata, mely monokalaiuwifoszfátot tartalmaz és a készterméket szennyező, idegen aniont tartalmazó nátriumsó nem képződik belőle. Az extrakciós foszforsavhoz annyi szuperfosztfát-kivonatot adunk, hogy a kivonattal adagolt monofcalciumfoszfát kalcium-tartalma a fluor tartalommal egyenértékű legyen. Ebben az esetben felesleg mész hozzáadására ninijs szükség, a további semlegesítést 3,5 pH-érték eléréséig pl. nátriumhidroxiddal végezve, a következő reakció megy végbe: H2 SiF 6 -f 3Gai(H 2 PO/,)9 + 6.NiaOH —3CaF + +6NaH2 P0 4 + S1O2 + 4H 2 0 (5) A fentiek szerint eljárva 0,1%-nál kisebb fluortartalmú mono-, di- vagy trinátriumfoszfátolk állíthatók elő. (Ka a semlegesítést kálium-Vagy ammóniumhidroxiddal végezzük, hasonlóképpen alacsony fluortartalmú kálium- illetve ammóniumfoszfátokat kapunk. A találmány tárgya kiterjed a csökkentettfluortartalimú dikalciumfoszfát előállítására is. A dikalciumfoszfát előállításának kiindulási anyagát a szupsrfoszfát vizes kivonata vagy ehhez hasonló összetételű, az extrakciós foszforsav nyeirsíoszíáttal való reagáltatásia útján kapott szabad foszforsawtartalmú monokalciumfoszfát-oldat képezi. Ehhez az oldathoz fluortalanítás céljából meszet nem kell adagolni, mivel a monokalciumfoszfát kalcium-tartalma a fluor kicsapásához bőségesen elegendő. A találmány szeriinti eljárással a további semlegesítést — a nagy P^Oö-veszteség elkerülése céljából — nem az ismert kétlépcsős módszer szerint mésszel, hanem híg ammóniumíhidrroxidoldat hozzáadásával végezzük. A semlegesítés szobahőfokon, keverés köbben, a következő reakcióegyenlet szerint megy végibe: H2 SiF (i + 3Cai(H2PO/,)2 + 6NH 3 + 2H 2 0 = = 3CaF2 + Si0 2 + eNHíH 2 P0 4 (6) A fenti módon végzett semlegesítés előnyei a következők: A (3) reakció alárendelt szerepet játszik, s így a PjOs-veszteség legfeljebb 5—10%, szemben a kétlépcsős, mésszel végzett semlegesítéssel, ahol a P2 05-tairtalom 30—40%-a ds a csapadékba kerülhet. A találmány szerinti eljárás további előnye, hogy a fluortartalmú csapadék a jelentéktelen foszfátkicsapódás következtében száraz állapotban 40—70% CaF2 -ot tartalmaz és így HF előállítására alkalmas nyersanyag. Kísérleteink során azt tapasztaltuk, hogy az ammóniumhidroxid-oldattal végzett semlegesítésnél a , szükséges NH:>-miennyiség kiszámításánál elegendő a szabad P2 Ős-tartalmat figyelembe venni és az adagolást 2 mól NH;! /1 mól szabad P2O5 arányban végezni. Kaleiumsótként nemcsak a szuperfoszfát vizes kivonatát, hanem a szuperfoszfát vizes szuszpenzióját is használhatjuk. Ilyenkor a fluortalanítás során a (6) reakció mellett a következő folyamat is végbemegy: H2 SiF (i + 3CaS0 4 + 6NH 3 + 2H 2 0 = = 3CaF2 + 3(NH/,) 2 S0 4 + Si0 2 (7) A gipsz lassú oldódása miatt a (7) reakció sebessége kisebb, mint a (6) reakcióé, s így mellékreakciófcént szerepel, ámi előnyös, mivel káros mennyiségű szulfát nem kerül oldatba. A fluortalanított, ammóniumhidroxiddal kezelt oldatból a dikalciumfoszfátot mész-szuszpenzióval csapjuk ki, majd az oldatból iszűréssel elválasztjuk. A szűrlet még 1—2% P2 0-,-ot szokott tartalmazna, ezért egy részét, amennyit a folyadékmérleg elbír, a folyamatban cirkuláltatjuk. Összefoglalva, a találmány szerinti eljárás előnyei a következőik: a) aikálifoszfátok előállításánál az alkálihidroxid alkalmazásával a kalciumkarbonát képződésének kizárása és ezzel a fluorral egyenértékben adagolt kalciumnak CaF2 -dá való átalakítása, 10 15 20 25 Í0 35 40 45 50 55 60 3
