Способ очистки экстракционной фосфорной кислоты

Изобретение относится к способу очистки экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК) от примесей. Способ очистки экстракционной фосфорной кислоты, включает ступенчатую экстракцию фосфорной кислоты трибутилфосфатом, водную реэкстракцию фосфорной кислоты из органической фазы, которые осуществляют в режиме пульсации, разделение водной и органической фаз после стадий экстракции и реэкстракции, возврат регенерированного экстрагента на стадию экстракции. Ступенчатую экстракцию ведут в две стадии. На первую стадию подают исходную ЭФК и экстрагент, содержащий 5-12% фосфорной кислоты со второй стадии экстракции. Процесс на первой стадии ведут до извлечения 0,5-0,75 мас.ч. H3PO4 из исходной кислоты в экстракт, который направляют на реэкстракцию, а рафинат, полученный на этой стадии, подают на вторую стадию экстракции, причем ее ведут в присутствии серной кислоты при массовом соотношении H3PO42SO4, равном (1,5-10,5):1. Технический результат заключается в повышении выхода очищенной кислоты. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к способам очистки экстракционной фосфорной кислоты с целью получения продукта, содержащего минимальное количество примесей. Такая кислота может быть использована в производстве технических, пищевых и кормовых фосфатов, жидких комплексных удобрений.

Наиболее распространенными способами очистки экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК) являются способы очистки методом жидкостной экстракции с использованием органических растворителей, например трибутилфосфатом (ТБФ), причем в некоторых способах экстракцию проводят в присутствии серной кислоты.

Так например, способ, описанный в Inform. Chemie, 1976, №152, p.135 и Phosphorus and Potassium, 1985, №139, p.38, включает стадии предварительной подготовки экстракционной фосфорной кислоты, экстракцию ее трибутилфосфатом в присутствии серной кислоты, промывку органической фазы и последующую реэкстракцию. На стадии предварительной подготовки исходная ЭФК (40-50% P2O5) подвергается осветлению и, если нужно, обесцвечиванию, после чего поступает на экстракцию, куда добавляется серная кислота и ТБФ. Растворитель кроме Н3РО4 экстрагирует небольшое количество примесей (серная кислота, кремнефтористая кислота, железо, мышьяк), поэтому проводят его промывку. В зависимости от варианта осуществления процесса, промывка проводится или с применением воды, или разбавленной очищенной кислоты. На промывку вместе с водой или кислотой может вводиться гидрооксид натрия. Растворитель после промывки поступает на стадию реэкстракции, где фосфорная кислота извлекается с помощью воды или путем добавления гидрооксида или карбоната натрия. В последнем случае получается соль мононатрийфосфата, а в случае водной реэкстракции получается кислота, которую обрабатывают сульфидом натрия или сероводородом для удаления мышьяка, затем концентрируют и обесфторивают, получая кислоту пищевого сорта с содержанием P2О5 - 62% (85,5% Н3РО4). Отделенный от кислоты или соли растворитель возвращают на стадию экстракции. По этому способу возможно получение пищевой фосфорной кислоты или технического мононатрийфосфата или одновременно того и другого продукта. Способ предусматривает возможность экстрагирования 95% или 77% Р2О5, в последнем случае получают рафинат с более высоким содержанием Р2О5.

Недостатком способа является его периодичность, получение в процессе относительно разбавленной кислоты и использование дополнительных реактивов (Na2S, H2S) для извлечения примесей.

Известен также способ очистки ЭФК, лишенный вышеописанных недостатков. По этому способу сырьевую ЭФК, содержащую нерастворимые примеси, отстаивают, а затем подают на экстракцию ТБФ-ом. Экстракцию проводят в противоточном непрерывном режиме. В зону получения смеси, содержащей 1-40% свободной Н3РО4, вводят серную кислоту. На стадии экстракции происходит отделение части примесей с водной фазой (рафинат) от раствора фосфорной кислоты в ТБФ (экстракт). Экстракт поступает на промывку, где в противоточном режиме сначала промывается водой или неупаренной очищенной фосфорной кислотой. Часть промывного раствора вводится в рафинат. При этом необходимо поддержать постоянный поток экстрагента. Затем экстракт противотоком промывается концентрированной Н3РО4. Выделившиеся на этом этапе примеси отделяются с водной фазой, присоединяются к потоку ЭФК и, в конечном счете, направляются в рафинат. Очищенный от примесей экстракт поступает на реэкстракцию водой. На первой стадии реэкстракции отделяют 10-40% продукционной фосфорной кислоты с концентрацией 75-83% Н3РО4. Эта фракция может использоваться либо как самостоятельный технический продукт, либо поступать на второй цикл переработки (аналогично первому) для получения продукта марки ОСЧ. На второй стадии отделяют кислоту с концентрацией 60-75% Н3РО4 и используют в качестве основного товарного продукта. Оставшуюся кислоту выделяют на третьей стадии и концентрируют до 85-94% Н3РО4, после чего возвращают на вторую стадию промывки. Процесс очистки ЭФК проводится в каскаде смесителей-отстойников, в частности в каскаде центробежных экстракторов. (Патент РФ №2109681, С01В 25/234, 1998 г.)

Использование в процессе очистки ЭФК каскада смесителей-отстойников (центробежных экстракторов) при наличии ряда положительных характеристик, не может обеспечить необходимой мощности для много тоннажных производств. Кроме того, использование ЭФК, содержащей значительное количество твердых примесей, вызывает забивку центробежных аппаратов, что влечет за собой прерывание технологического процесса на очистку. Центробежные экстракторы имеют внутри движущиеся части, которые требуют определенного технического обслуживания и должны изготавливаться из соответствующих материалов, устойчивых в агрессивных средах. Электрический привод подсоединяется через сальниковые уплотнения, что не может обеспечить полной герметизации аппарата. К другим недостаткам следует отнести высокий уровень сложности и стоимости аппаратурного оформления и системы управления этого процесса.

В связи с вышеизложенным, наиболее целесообразным в процессах очистки ЭФК (для условий многотоннажного производства) представляется использование пульсационных аппаратов непрерывного действия, которые выгодно отличаются от каскада смесителей-отстойников (центробежных экстракторов) отсутствием движущихся частей внутри реакционной зоны, полной герметичностью, высоким съемом продукта с единицы рабочего объема и снижением энергозатрат.

Наиболее близким к описываемому по технической сущности и достигаемому результату является способ очистки ЭФК ТБФ-ом в пульсационных колоннах. Способ включает ступенчатую экстракцию фосфорной кислоты ТБФ-ом, реэкстракцию фосфорной кислоты из органической фазы, которые осуществляют путем смешения водной и органической фаз с образованием эмульсии под воздействием воздуха в режиме пульсации, а также разделение водной и органической фаз после стадий экстракции и водной реэкстракции и возврат регенерированного экстрагента на стадию экстракции. По этому способу ЭФК с массовой концентрацией 20-50% Р2О5 направляют на экстракцию в верхнюю часть пульсационной колонны, снабженной насадкой. Снизу противотоком кислоте подают 100%-ный ТБФ. В рабочей части колонны создают режим пульсации воздухом с интенсивностью 400-1600 мм/мин и поддерживают температуру 30-50°С. Из нижней отстойной зоны выводят рафинат, который может быть использован в производстве удобрений. Из верхней отстойной зоны выводят экстракт и подают его на стадию реэкстракции, которая осуществляется также в пульсационной колонне с насадкой. Сверху поступает вода, снизу - экстракт. В этой колонне за счет установления пульсационного режима с интенсивностью пульсации 400-1600 мм/мин и поддержания температуры 40-80°С создают условия для интенсивного массообмена. После отстаивания в нижней отстойной зоне очищенную фосфорную кислоту выводят из аппарата. Из верхней отстойной зоны выводят регенерированный экстрагент, который затем возвращают на стадию экстракции. Процесс позволяет достичь удельной производительности 20-60 м32·ч. Потери экстрагента с рафинатом составляют 20-40 мг/л, с очищенной кислотой 20-60 мг/л.

Реализация производства очищенной фосфорной кислоты по этому способу предусматривает полное использование образующегося рафината в производстве удобрений (аммофосфатов). Поэтому состав рафината и его физико-химические свойства не должны отрицательно влиять на технологию получения удобрений и должны обеспечивать получение стабильного по качественным показателям продукта (Патент РФ №2075436, С01В 25/46, 1997 г.).

Недостатком этого способа является сравнительно низкий выход очищенной фосфорной кислоты (50% из примеров) и образование в качестве побочного продукта значительного количества рафината, что увеличивает удельный расход ЭФК и требует осуществления ряда технических мероприятий для обеспечения его переработки в производстве удобрений. В процессе эксплуатации производства, осуществленного по описанному способу, была выявлена возможность увеличения выхода очищенной фосфорной кислоты (ОФК) до 75-85%, что в свою очередь позволяет несколько снизить удельный расход сырья. Однако при этом состав рафината и его физико-химические и реологические свойства резко меняются, что приводит к дестабилизации процесса экстракции, а полное использование рафината в производстве удобрений становится проблематичным (получаемый продукт не стабилен по качественным показателям). Дальнейшее увеличение выхода ОФК до 90-95% теоретически возможно, но практическая реализация потребует существенного увеличения высоты рабочей зоны колонного аппарата на стадии экстракции, которое повлечет за собой ухудшение гидродинамики процесса, а следовательно, усложнение управления процессом. Кроме того, существенно увеличится объем строительно-монтажных работ. Образующийся при этом рафинат в еще большей степени будет способствовать дестабилизации процесса экстракции, а его использование в производстве аммофосфатов будет проблематичным.

Нами поставлена задача увеличения выхода ОФК до 90-98% при одновременном снижении удельного расхода ЭФК и энергоресурсов без ухудшения гидродинамики процесса.

Поставленная задача решается в предлагаемом способе, который включает ступенчатую экстракцию фосфорной кислоты ТБФ-ом, реэкстракцию фосфорной кислоты из органической фазы, которые осуществляют путем смешения водной и органической фаз с образованием эмульсии под воздействием воздуха в режиме пульсации, а также разделение водной и органической фаз после стадий экстракции и водной реэкстракции и возврат регенерированного экстрагента на стадию экстракции, отличающийся тем, что ступенчатую экстракцию ведут в две стадии. На первую стадию подают исходную ЭФК и экстрагент, содержащий 5-12% фосфорной кислоты и полученный на второй стадии экстракции. Процесс на первой стадии экстракции ведут до извлечения 0,5-0,75 мас.ч. Н3РО4 из исходной кислоты в экстракт, последний направляют на реэкстракцию, а полученный здесь же рафинат подают на вторую стадию экстракции, которую ведут в присутствии серной кислоты в массовом соотношении Н3РО42SO4, равном (1,5-10,5):1. Серную кислоту подают либо в рафинат, выводимый из первой стадии экстракции, либо непосредственно на вторую стадию экстракции, либо в регенерированный экстрагент. Возврат регенерированного экстрагента со стадии реэкстракции осуществляют на вторую стадию экстракции.

Сущность предложенного способа заключается в следующем.

ЭФК получается в результате разложения природных фосфатов серной кислотой и отделения образовавшейся твердой фазы (в основном сульфата кальция) от раствора фосфорной кислоты. Кроме Н3РО4 в раствор из фосфатного сырья переходит целый ряд примесей (железа, алюминия, кремния, кальция, фтора, натрия, редкоземельных и тяжелых металлов и др.), образуя пересыщенную многокомпонентную систему.

В процессе очистки ЭФК, осуществляемой методом многоступенчатой противоточной жидкостной экстракции органическим экстрагентом, в частности трибутилфосфатом, на стадии экстракции по мере извлечения Н3РО4 в фазу экстрагента кислотность раствора ЭФК снижается, в результате чего нарушается химическое равновесие в многокомпонентной системе, что приводит к изменению солевого состава водной фазы и образованию осадков, содержащих указанные выше примеси.

Как показал опыт эксплуатации производства по способу, изложенному в прототипе, для полного использования рафината в производстве удобрений без ухудшения качества последних наиболее предпочтительно иметь выход ОФК не более 75%. В этом случае примесный состав образующегося рафината, а также его физико-химические свойства (плотность, вязкость и др.), обеспечивают стабильность процесса экстракции и всего процесса очистки ЭФК, а также гарантируют получение кондиционных удобрений. Увеличение степени экстракции выше 75% с одной стороны способствует снижению удельного расхода ЭФК, но с другой стороны дестабилизирует технологический процесс экстракции, вызывая забивку основного оборудования (колонн), и создает определенные трудности при использовании рафината в производстве удобрений (образуются "не технологические" растворы, снижается качество продукта).

Повысить выход продукта без указанных выше отрицательных моментов, можно путем ведения процесса экстракции в две стадии. Проведение процесса экстракции в две стадии в сравнении с одной в случае увеличения выхода продукта более 90% предпочтительнее, т.к. многоступенчатый в целом процесс разбивается на две последовательные стадии с образованием и выводом первичных и вторичных экстрактов и рафинатов. Каждая из стадий имеет сравнительно малое количество ступеней (1-5), что не предполагает существенного увеличения высоты рабочей зоны пульсационной колонны, а следовательно, не ухудшает гидродинамику, не усложняет управление процессом на каждой стадии в отдельности и в целом всего процесса экстракции.

Основной задачей первой стадии экстракции является обеспечение извлечения из исходной ЭФК определенного количества Н3РО4, а именно 0,5-0,75 мас.ч., т.к. извлечение менее, чем 0,5 мас.ч. Н3РО4 экономически нецелесообразно, а предел 0,75 мас.ч. обусловлен необходимостью достижения определенного химического состава рафината и стабильной работы. Указанный интервал извлечения Н3РО4 на первой стадии экстракции обеспечивается параметрами процесса экстракции (объемное соотношение органической и водной фаз, число ступеней экстракции), которые подбираются в каждом конкретном случае в зависимости от содержания фосфорной кислоты в экстракте, полученном на второй стадии экстракции, но в любом случае извлечение Н3РО4 из исходной ЭФК не должно выходить за заявленные пределы. Содержание фосфорной кислоты в экстракте, полученном на второй стадии экстракции, целесообразно поддерживать на уровне 5-12%. Верхняя граница содержания Н3РО4 обусловлена определенными требованиями к количеству фосфорной кислоты, извлекаемой из исходной ЭФК; превышение верхней границы приводит к увеличению потерь фосфорной кислоты с рафинатом и, как следствие, к снижению общего выхода ОФК. Нижняя граница определяется минимально возможным содержанием фосфорной и серной кислот в рафинате, подаваемом на вторую стадию экстракции; снижение содержания Н3РО4 делает не состоятельным проведение процесса экстракции в 2 стадии.

На первой стадии экстракции получается экстракт, передаваемый на стадию реэкстракции, и рафинат, химический состав которого обеспечивает стабильность работы колонны экстракции. Полученный на первой стадии экстракции рафинат направляется на вторую стадию экстракции, которую проводят в присутствии серной кислоты. Ведение процесса экстракции Н3РО4 из рафината экстрагентом, выводимым со стадии реэкстракции (так осуществляется возврат регенерированного экстрагента), на второй стадии без серной кислоты теоретически возможно, но практическая реализация такого процесса не целесообразна, в связи с довольно низким коэффициентом распределения фосфорной кислоты и образованием осадка в водной фазе, последнее приводит к дестабилизации как процесса экстракции, так и процесса очистки ЭФК в целом. Чтобы избежать негативных последствий проведения процесса экстракции Н3РО4 из рафината, на вторую стадию вводится серная кислота. Добавление серной кислоты способствует увеличению кислотности водного раствора, повышает растворимость компонентов в сложной солевой системе, оказывает высаливающее действие на Н3РО4 (увеличивается коэффициент распределения фосфорной кислоты между водным и органическим растворами в 1,5-2 раза). Серную кислоту вводят в таком количестве, чтобы на второй стадии экстракции соблюдалось массовое соотношение Н3РО4:H2SO4, равное (1,5-10,5):1. Нижний предел количества введенной серной кислоты определяется необходимостью поддержания в растворенном состоянии всех солей, присутствующих в рафинате. Верхний предел количества введенной серной кислоты связан с оптимальной концентрацией фосфорной и серной кислот в фазе экстракта для различных условий ведения этого процесса. Серную кислоту можно вводить как в рафинат, так и в экстрагент, выводимый с реэкстракции, или непосредственно подавать на любую ступень второй стадии экстракции.

Рафинат, получаемый после второй стадии экстракции, представляет собой раствор фосфорной и серной кислот, который можно утилизировать в производстве удобрений, что позволит снизить потери фосфорной кислоты.

Таким образом, использование предложенного способа позволит достичь выхода ОФК в количестве 90-98% от содержания фосфорной кислоты в исходной ЭФК, снизить расход сырья на 20-50% без дестабилизации как процесса экстракции, так и всего процесса очистки ЭФК в целом.

Способ проиллюстрирован следующими примерами.

Пример 1. В верхнюю часть рабочей зоны колонного аппарата первой стадии экстракции, подают 5459 кг/ч ЭФК состава, мас.%: Н3РО4 - 73; F - 0,6; SO3 - (2,5-3,0); Al - (0,3-0,4); Fe - (0,35-0,42); Ca - (0,14-0,2) и твердых веществ 0,3. Противотоком к ЭФК в колонну на эту стадию подают 16516 кг/ч экстрагента, выводимого со второй стадии экстракции и содержащего 12% Н3РО4. Процесс экстракции ведут в режиме пульсации и извлекают в органическую фазу из исходной ЭФК 0,5 мас.ч. Н3РО4, получают 3890 кг/ч рафината и 18084 кг/ч экстракта. Последний выводят и передают на стадию водной реэкстракции, где происходит выделение чистой фосфорной кислоты в количестве 90% от содержания Н3РО4 в исходной ЭФК и регенерированного экстрагента. Чистая фосфорная кислота используется непосредственно в производстве фосфатных солей. Регенерированный экстрагент в количестве 16075 кг/ч возвращается на вторую стадию экстракции.

Полученный на первой стадии экстракции рафинат выводят, смешивают с серной кислотой при массовом соотношении Н3РО4:H2SO4, равном 3,1:1, и направляют на вторую стадию экстракции, которую ведут в колонном аппарате в режиме пульсации в противотоке регенерированным экстрагентом, возвращаемым со стадии реэкстракции. Полученный на второй стадии экстракции рафинат направляют для утилизации в производство удобрений, а экстракт - на первую стадию экстракции.

Пример 2. Процесс экстракции фосфорной кислоты из ЭФК на первой стадии проводят аналогично Примеру 1.

Полученный на первой стадии экстракции рафинат (3890 кг/ч) подают в верхнюю часть рабочей зоны колонны второй стадии экстракции. В эту же колонну, но в нижнюю ее часть подают регенерированный экстрагент (16075 кг/ч), который предварительно смешивают с серной кислотой при массовом соотношении Н3РО4:H2SO4, равном 3,1:1. Процесс экстракции ведут в режиме пульсации. Полученный на второй стадии экстракции рафинат направляют для утилизации в производство удобрений, а экстракт - на первую стадию экстракции. Выход ОФК составляет 90%.

Пример 3. Процесс экстракции фосфорной кислоты из ЭФК на первой стадии проводят аналогично Примеру 1.

Полученный на 1-й стадии экстракции рафинат (3890 кг/ч) подают в верхнюю часть рабочей зоны колонны второй стадии экстракции, в нижнюю ее часть подают регенерированный экстрагент (16075 кг/ч), а серную кислоту при массовом соотношении Н3РО4:H2SO4, равном 3,1:1 вводят непосредственно в колонну на вторую по ходу водной фазы ступень. Процесс экстракции ведут в режиме пульсации. Полученный на второй стадии экстракции рафинат направляют для утилизации в производство удобрений, а экстракт - на первую стадию экстракции. Выход ОФК составляет 90%.

Пример 4. На первую стадию экстракции, подают 5172 кг/ч ЭФК состава, мас.%: Н3РО4 - 73; F - 0,4; SO3 - (0,3-0,4); Al - (0,3-0,4); Fe - (0,35-0,42); Ca - (0,4-0,5) и твердых веществ 0,4. Противотоком к ЭФК в колонну на эту стадию подают 16752 кг/ч экстрагента, выводимого со второй стадии экстракции и содержащего 5% Н3PO4. Процесс экстракции ведут в режиме пульсации и извлекают в органическую фазу из исходной ЭФК 0,75 мас.ч. Н3РО4, получают 2634 кг/ч рафината и 19290 кг/ч экстракта. Последний выводят и передают на стадию водной реэкстракции, где происходит выделение чистой фосфорной кислоты в количестве 95% от содержания Н3PO4 в исходной ЭФК и регенерированного экстрагента. Чистая фосфорная кислота после концентрирования отгружается в качестве товарного продукта. Регенерированный экстрагент в количестве 16075 кг/ч возвращается на вторую стадию экстракции.

Полученный на первой стадии экстракции рафинат выводят, смешивают с серной кислотой при массовом соотношении Н3РО43SO4, равном 7,4:1, и направляют на вторую стадию экстракции, которую ведут в колонном аппарате в режиме пульсации в противотоке регенерированным экстрагентом, возвращаемым со стадии реэкстракции. Полученный на второй стадии экстракции рафинат направляют для утилизации в производство удобрений, а экстракт - на первую стадию экстракции.

Пример 5. На первую стадию экстракции, подают 6643 кг/ч ЭФК состава, мас.%: Н3РО4 - 55; F - 1,7; SO3 - (2,5-3,0); Al - (0,3-0,4); Fe - (0,35-0,42); Ca - (0,14-0,20) и твердых веществ 0,2. Противотоком к ЭФК в колонну на эту стадию подают 24388 кг/ч экстрагента, выводимого со второй стадии экстракции и содержащего 7% Н3РО4. Процесс экстракции ведут в режиме пульсации и извлекают в органическую фазу из исходной ЭФК 0,75 мас.ч. Н3РО4, получают 4727 кг/ч рафината и 26305 кг/ч экстракта. Последний выводят и передают на стадию водной реэкстракции, где происходит выделение чистой фосфорной кислоты в количестве 98% от содержания Н3РО4 в исходной ЭФК и регенерированного экстрагента. Чистая фосфорная кислота после концентрирования используется непосредственно в производстве солей или отгружается в качестве товарного продукта. Регенерированный экстрагент в количестве 24113 кг/ч возвращается на вторую стадию экстракции.

Полученный на первой стадии экстракции рафинат выводят, смешивают с серной кислотой при массовом соотношении Н3РО4:H2SO4, равном 1,5:1, и направляют на вторую стадию экстракции, которую ведут в колонном аппарате в режиме пульсации в противотоке регенерированным экстрагентом, возвращаемым со стадии реэкстракции. Полученный на второй стадии экстракции рафинат направляют в производство удобрений, а экстракт - на первую стадию экстракции.

Пример 6. На очистку подают 5014 кг/ч ЭФК (состав см. в Примере 4) и первую стадию экстракции ведут аналогично изложенному в Примере 4, при этом экстрагент, выводимый со второй стадии экстракции, содержит 10% Н3РО4. Процесс экстракции ведут в режиме пульсации и извлекают в органическую фазу из исходной ЭФК 0,65 мас.ч. Н3РО4, получают 2385 кг/ч рафината и 19290 кг/ч экстракта. Последний выводят и передают на стадию водной реэкстракции, где происходит выделение чистой фосфорной кислоты в количестве 98% от содержания Н3РО4 в исходной ЭФК и регенерированного экстрагента. Чистая фосфорная кислота после концентрирования используется непосредственно в производстве солей или отгружается в качестве товарного продукта. Регенерированный экстрагент в количестве 16075 кг/ч возвращается на вторую стадию экстракции.

Полученный на первой стадии экстракции рафинат выводят, смешивают с серной кислотой при массовом соотношении Н3РО4:H2SO4, равном 10,5:1, и направляют на вторую стадию экстракции, которую ведут в колонном аппарате в режиме пульсации в противотоке регенерированным экстрагентом, возвращаемым со стадии реэкстракции. Полученный на второй стадии экстракции рафинат направляют в производство удобрений, а экстракт - на первую стадию экстракции.

Таблица
Пример1-я стадия экстракция2-я стадия экстракцияВыход ОФК, %
Массовая доля Н3РО4 в экстрагенте, %Доля извлеченной Н3РО4 из исходной ЭФК, мас.ч.Массовое соотношение Н3РО4:H2SO4Место ввода серной кислоты
1120,53,1рафинат90
2120,53,1регенерированный экстрагент90
3120,53,1непосредственно в колонну90
450,757,4рафинат9
570,631,5рафинат98
6100,6510,5рафинат98

1. Способ очистки экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК), включающий ступенчатую экстракцию фосфорной кислоты трибутилфосфатом, водную реэкстракцию фосфорной кислоты из органической фазы в режиме пульсации, разделение водной и органической фаз после стадий экстракции и реэкстракции, возврат регенерированного экстрагента на стадию экстракции, отличающийся тем, что ступенчатую экстракцию ведут в две стадии, на первую из которых подают исходную ЭФК и экстрагент, содержащий 5-12% фосфорной кислоты после второй стадии экстракции, процесс на первой стадии ведут до извлечения 0,5-0,75 мас.ч. фосфорной кислоты в экстракт, который направляют на реэкстракцию, а рафинат, полученный после стадии реэкстракции, подают на вторую стадию экстракции, причем ее ведут в присутствии серной кислоты при массовом соотношении H3PO4:H2SO4, равном (1,5-10,5):1.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что серную кислоту подают либо в рафинат, выводимый из первой стадии экстракции либо непосредственно на вторую стадию экстракции, либо в регенерированный экстрагент.

3. Способ по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что возврат регенерированного экстрагента со стадии реэкстракции осуществляют на вторую стадию экстракции.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области контроля технологического процесса очистки экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК), полученной путем сернокислотного разложения апатита с применением в качестве экстрагента трибутилфосфата (ТБФ).

Изобретение относится к получению чистой фосфорной кислоты и моногидрофосфата кальция. .
Изобретение относится к очистке экстракционной фосфорной кислоты, содержащей значительное количество ионов магния, в частности кислоты, выпускаемой Белореченским химическим заводом, органическими экстрагентами.
Изобретение относится к очистке экстракционной фосфорной кислоты органическими экстрагентами и получению кислоты с низким содержанием примесей, что позволяет использовать ее в производстве фосфорных солей технической и пищевой квалификации.
Изобретение относится к способу получения фосфорной кислоты с низким содержанием примесей, используемой в производстве фосфатных солей технической и пищевой квалификации, с помощью жидкостной экстракции трибутилфосфатом с последующим разделением водной и органической фаз и реэкстракцией фосфорной кислоты из органической фазы водой.
Изобретение относится к технологии восстановления экстрагента в процессе очистки экстракционной фосфорной кислоты, полученной сернокислотным разложением природных фосфатов с помощью жидкостной экстракции трибутилфосфатом с последующим разделением водной и органической фаз и реэкстракцией фосфорной кислоты из органической фазы водой.

Изобретение относится к способу получения фосфорной кислоты с низким содержанием примесей, используемой в производстве фосфорных солей технической и пищевой квалификации.

Изобретение относится к способу получения фосфорной кислоты с низким содержанием примесей, используемой в производстве фосфатных солей технической и пищевой квалификации с помощью жидкостной экстракции трибутилфосфатом с последующим разделением водной и органической фаз и реэкстракцией фосфорной кислоты из органической фазы водой.

Изобретение относится к производству очищенной фосфорной кислоты из экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК) путем обработки ее органическим растворителем, преимущественно не смешивающимся с кислотой.

Изобретение относится к производству очищенной фосфорной кислоты из экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК) путем обработки ее органическим растворителем, преимущественно не смешивающимся с кислотой.
Изобретение относится к очистке экстракционной фосфорной кислоты органическими экстрагентами и получению кислоты с низким содержанием примесей, что позволяет использовать ее в производстве фосфорных солей технической и пищевой квалификации.

Изобретение относится к области получения чистых полифосфатов калия и натрия, используемых в пищевой, фармацевтической, химической и текстильной промышленности. .

Изобретение относится к способам получения очищенной концентрированной фосфорной кислоты из экстракционной фосфорной кислоты, которая может быть использована в производстве технических, кормовых и пищевых фосфатов.

Изобретение относится к способу одновременного получения фосфорной кислоты пищевого качества путем кристаллизации полугидрата фосфорной кислоты Н3PO4·Н2О из предварительно очищенной сырьевой кислоты, которую очищают и кристаллизуют при помощи следующих этапов: а) после этапа пенной флотации фосфатного концентрата указанный концентрат направляют на этап интенсивного магнитного разделения для снижения количества ионов магния; б) фосфатный концентрат выщелачивают в смеси серной кислоты и фосфорной кислоты в соответствии с мокрым способом, осажденные ионы SO4 и As удаляют из реакционной среды и добавляют источник кремния для того, чтобы довести молярное соотношение F/Si до величины менее 6; в) фосфорную кислоту концентрируют, удаляют твердый осадок и испаряют ионы фтора; г) подаваемую кислоту, полученную на этапе (в), имеющую концентрацию Р2O5 более 58%, концентрацию сухого остатка менее 0,05%, концентрацию ионов магния менее 1,5%, концентрацию ионов SO4 менее 1%, концентрацию ионов мышьяка менее 8 промилле и концентрацию ионов фтора менее 0,2%, кристаллизуют при постоянной скорости роста кристаллов менее 10 мкм/мин, при разнице температур в процессе первой кристаллизации менее 17С и промывают кристаллы в недонасыщенном маточном растворе последующего этапа перекристаллизации; д) фосфорную кислоту, кристаллизованную на этапе (г), плавят, разбавляют до концентрации Р2О5 менее 63%, добавляют зародышевые кристаллы и осуществляют кристаллизацию, как на этапе (г), при разнице между температурой суспензии кристаллов и температурой охладителя менее 8С, кристаллы промывают недонасыщенным раствором фосфорной кислоты, и е) по желанию фосфорную кислоту, кристаллизованную на этапе (д), плавят, разбавляют до концентрации Р2O5 менее 63%, добавляют зародышевые кристаллы и осуществляют кристаллизацию, как на этапе (г), при разнице между температурой суспензии кристаллов и температурой охладителя менее 6С, кристаллы промывают недонасыщенным промывным раствором, приготовленным из целевых кристаллов.

Изобретение относится к способам получения фосфорной кислоты с низким содержанием примесей, предназначенной для производства пищевых, кормовых и технических фосфатов, а также для производства жидких комплексных удобрений.

Изобретение относится к способам очистки от примесей термической фосфорной кислоты и может быть использовано для получения фосфорной кислоты особой чистоты, используемой в электронной промышленности.

Изобретение относится к производству очищенной фосфорной кислоты из экстракционной фосфорной кислоты (ЭФК) путем обработки ее органическим растворителем, преимущественно не смешивающимся с кислотой.

Изобретение относится к способу получения очищенной концентрированной ортофосфорной кислоты из экстракционной фосфорной кислоты, которая может быть использована в производстве технических, кормовых и пищевых фосфатов.
Изобретение относится к способам очистки от сульфатов и взвесей концентрированных растворов (57,5-64% Р2О5) экстракционной фосфорной кислоты, полученной кислотным разложением апатитового концентрата, и может быть использовано при производстве технических солей и в других производствах.

Изобретение относится к области производства минеральных удобрений, пищевых фосфатов, химреактивов и моющих средств на базе переработки фосфатного минерального сырья, в частности - к способам переработки экстракционной фосфорной кислоты с целью ее извлечения и очистки от примесей.

Изобретение относится к аппаратному оформлению получения очищенных фосфорных кислот, используемых для получения фосфатов технической, пищевой, реактивной и фармацевтической квалификации
Наверх