Способ получения гидрофосфата кальция

 

Изобретение относится к технологии получения фосфатов кальция, пригодных для использования в пищевой и парфюмерной промышленности. Цель изобретения - повышение качества продукта. Способ получения гидрофосфата кальция путем осаждения гидрофосфата кальция из фосфорсодержащего раствора кальциевым реагентом, обработкой полученного осадка вначале водой до ,5:1,0, затем азотной кислотой при поддержании концентрации СаО в жидкой фазе на уровне 11-13 мас.% при 60-80°С в течение 1-2 ч с последующим отделением маточника фильтрацией , осаждением из него продукта, который направляют на сушку. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5|)5 С 01 В 25/32

ГОСУДАРСТВЕ ННЪ|Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4849274/26 (22) 24.04.90 (46) 15.05.92. Бюл. М 18 (71) Ленинградский технологический институт им. Ленсовета и Производственное объединение "Прикаспийский горно-металлургический комбинат (72) Б.А.Дмитриевский, Е.6,Ярош, Ю.А.Теплов, А.Ф.Волковский, В.В.Долгов, Н.Ф.Максименко, В,Н.Савельев, .Р.È.ßêóøåâà и

Р.С,Галиев (53) 631,859.112(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 823367, кл. С 01 В 25/32, 1979. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРОФОСФАТА КАЛЬЦИЯ

Изобретение относится к технике пол,учения чистых фосфорных солей кальция, пригодных для использования в пищевой и парфюмерной промышленности, Известны способы получения чистого гидрофосфата кальция из термической фосфорной кислоты.

Недостатки этих процессов заключаются в использовании дорогой кислоты, которая к тому же требует очистки от мышьяка, Широкое распространение получили способы с использованием экстракционной фосфорной кислоты.

Основным недостатком этих способов является необходимость тонкой очистки кислоты от примесей (F. SO4, As, РЗЭ и др.).

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения гидрофосфата кальция из очищенной фосфорной кислоты и кальцийсодержащего реагента путем

„„5LI„„1733378 А1 (57) Изобретение относится к технологии получения фосфатов кальция, пригодных для использования в пищевой и парфюмерной промышленности, Цель изобретения— повышение качества продукта. Способ получения гидрофосфата кальция путем осаждения гидрофосфата кальция иэ фосфорсодержащего раствора кальциевым реагентом, обработкой полученного осадка вначале водой до Т:Ж=1 — 1,5:1.0, затем азотной кислотой при поддержании концентрации СаО в жидкой фазе на уровне 11 — 13 мас,% при 60-80 С в течение 1-2 ч с последующим отделением маточника фильтрацией, осаждением из него продукта, который направляют на сушку. 1 табл. осаждения соли в процессе аммонизации с последующей фильтрацией целевого продукта и его сушкой.

Недостаток этого процесса заключается в низком качестве продукта — содержание

Р205 составляет 47,5%, основного вещества

91%, из-за разубоживания продукта сульфатными соединениями, а также повышенного содержания As t4 Pb (6-7-8 г/т) для пищевого продукта, Цель изобретения — повышение качества продукта.

Поставленная цель достигается согласно способу получения гидрофосфата кальция путем его осаждения из фосфорсодержащего раствора кальциевым реагентом с последующей фильтрацией суспенэии и сушкой продукта, в котором перед сушкой осадок обрабатывают вначале водой при Ж:Т=11,5;.1, затем азотной кислотой при поддер1733378

30

40

55

>кании концентрации в жидкой фазе СаО

11 — 13% и температуре 60-80 С в течение

1 — 2 ч с последующим отделением маточника фильтрацией и осаждением из него целевого продукта нейтрализацией раствора.

Существенные отличия предлагаемого способа заключаются в дополнительной операции обработки осадка водой (Ж:Т=1—

1,5 — 1), а затем азотной кислотой (концентрации СаО 11 — 13%) в заданном интервале параметров 60 — 80 С, продолжительность обработки 1 — 2 ч).

Укаэанные отличия позволяют повысить качество продукта эа счет снижения содержания в нем сульфатных соединений и вредных примесей. Это связано с обработкой осадка вначале водой, что позволяет получить на кристаллах осадка сольватные оболочки, Введение в эту суспензию раствора азотной кислоты приводит к избирательному растворению гидрофосфата кальция. В азотнокислотную вытяжку переходят только два целевых компонента соли

PzOp и CaG, а примеси, в том числе и сульфат-ионы, остаются B твердой фазе. Это позволяет на 1,5 — 4% повысить содержание

РгОз в целевой соли (содержание основного вещества до 94-98%) за счет снижения содержания сульфатных соединений, Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами, Пример 1. 1000 кг очищенного фосф о рсоде ржа ще го ра ство ра (20% Р Оэ, 0,08% F) обрабатывают 1300 кг 12,3%-ного раствора нитрата кальция и 48 кг газообразного аммиака. 2348 кг суспензии фильтруют, Осадок (410 кг) смешивают с 410 кг воды для поддержания Т:Ж=1:1, затем в полученную массу вводят 395 кг 47 -ной азотной кислоты для поддержания концентрации

СаО в жидкой фазе 13%. Массу перемешивают при 60 С в течение 1 ч. Суспензию (1215 кг) фильтруют, Из промытого осадка (342 кг) сушкой получают 205 кг гидрофосфата кальция, содержащего 45,5% PzQg, 35%

СаО и 0,2% F. 795 кг фильтрата смешивают с 405 Kl промывных вод и путем нейтрализации водным раствором аммиака (155 кг) получают 1355 кг суспензии, отделяют осадок фильтрацией, промывают его и сушат.

Получают 205 кг соли, содержащей 49%

РрОц, 40% СаО и 0,1% F, Пример 2, 410 кг осадка, полученного как в примере 1, смешивают с 492 кг воды для поддер>кания Ж:Т=1,2-1, Затем в получен ную массу вводят 398 кг азотной кислоты для поддержания концентрации в жидкой фазе 12, Массу перемешивают при 70 C в течение 1,5 ч. 1300 кг суспенэии фильтруют. Из осадка разделения суспензии получают 217 кг гидрофосфата кальция того же состава, что и в примере 1. 840 кг фильтрата смешивают с 424 Kl промывных вод и нейтрализацией водным раствором аммиака (151 кг) получают 1451 кг суспензии, отделяют осадок фильтрацией, промывают его, сушат, Получают 185 кг соли, содержащей 51,5% Р Оц,41% СаО и 0,1% F.

Пример 3. 410 кг осадка, полученного как в примере 1, смешивают с 615 кг воды для поддержания Ж:Т=1,5:1. Затем в полученную массу вводят 393 кг азотной кислоты для поддержания концентрации СаО в жидкой фазе 11%. Массу перемешивают при 80 С в течение 2 ч. 1418 кг суспензии фильтруют. Иэ осадка от разделения суспензии после промывки (351 кг) путем сушки получа:от 211 кг гидрофсофата того же состава, что и в примере 1. 891 кг фильтрата смешивают с 383 кг промывных вод и путем нейтрализации 149 кг водного 25%-ного раствора аммиака получают 1423 кг суспензии, отделяют осадок фильтрацией, промывают его и сушат. Получают 198 кг соли, содержащей 50,0 Р Оэ, 40,0% СаО и 0,1% F.

Пример (прототип).0,5 л обесфторенной фосфорной кислоты (PgOs 240 г/дм", F 4 г/дм, СаО 10 г/дм ) аммонизируют до рН

4,5, при 70 С, подают 80 мл раствора нитрата кальция (СаО 170 г/дм, F 0,04 r/äì ) и доагитируют пульпу в течение 30 мин.

Пульпу расфильтровывают, осадок промывают и высушивают при 100 С, Получают 130 г удобрительного преципитата состава (мас,%): РрОь 33,4; СаО 23,6.

Фильтрат обрабатывают раствором нитрата кальция при рН получают 415 г осадка состава, мас.%: P205 47,5; СаО 41,3;

F — 0,1, В таблице представлены примеры ведения процесса в предлагаемых пределах параметров (примеры 1 — 3) и за их верхним и нижним уровнями.

Снижение отношения Ж:Т на стадии обработки осадка водой (пример 4) до 0,8;1 приводит к уменьшению содержания Р Оэ в готовом продукте вследствие разубоживания продукта сульфатными соединениями.

Увеличение отношения Ж:Т на стадии обработки осадка водой (пример 5) до 1,7:1 приводит к уменьшению содержания Р Ов в целевой соли из-за разбавления на стадии обработки азотной кислотой, что приводит к снижению степени растворения исходного осадка, Уменьшение содержания СаО в жидкой фазе до 10% (пример 6) снижает качество продукта вследствие сокристаллиэации сульфатных соединений, 1733378

Составитель Е.Ярош

Техред М.Моргентал

Корректор Э.Лончакова

Редактор А.Долинич

Заказ 1635 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Увеличение содержания СаО в жидкой фазе до 14 (пример 7) ухудшает качество продукта из-за выпадения в осадок некоторого количества фосфата кальция.

Снижение температуры на стадии обработки осадка азотной кислотой до 50 С (пример 8) приводит к получению продукта низкого качества вследствие недостаточной степени растворения осадка. 10

Повышение температуры на стадии обработки осадка азотной кислотой (пример 9) до 90 С снижает содержание основного вещества из-за соосаждения фосфата кальция. 15

Уменьшение продолжительности перемешивания до 0,5 ч (пример 10) снижает содержание PzOs в готовом продукте вследствие недостатка времени для перекристаллизации осадка. 20

Увеличение продолжительности перемешивания до 2,5 ч (пример 11) уменьшает содержание основного вещества из-эа соосаждения соли с меньшей концентрацией

PzOs.

Формула изобретения

Способ получения гидрофосфата кальция путем его осаждения из фосфорсодержащего раствора кальцийсодержащим реагентом с последующей фильтрацией суспенэии, промывкой осадка и сушкой продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения качества продукта, промывку осадка вначале осуществляют водой при

Ж:Т=1 — 1,5:1,0, а затем азотной кислотой до содержания СаО в жидкой фазе, равном 11—

13 мас, g, при 60 — 80 С в течение 1-2 ч с последующим отделением маточника фильтрацией, осаждением из него целевого продукта нейтрализацией.