Способ одновременного автоматической измерения концентраций серной и фосфорнойкислот

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

00 429325

Союз Советских

Социалистических

Уеслублик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 23.11.70 (21) 1491268/26-25 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 25.05.74. Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 24.10.74 (51) М. Кл. С Oln 27i02

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 543.257.5(088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Андронов, С. К, Воскресенский, В. Б. Земельман, Л. М. Либерзон, Т. П. Баринова, В. Д. Вольфсон, М. И, Иванов и А, Б. Родов

М1 (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОДНОВРЕМЕННОГО АВТОМАТИЧЕСКОГ

ИЗМЕРЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИЙ СЕРНОЙ И ФОСФОРНОЙ

КИСЛОТ

Изобретение относится к аналитической химии, преимущественно к измерению концентраций кислот в полугидратном и дигидратном процессах производства экстракционной фосфорной кислоты. Определяющими параметрами этого производства являются конценII трации ионов SO4 и РО4 в жидкой фазе

ff пульпы. Содержание иона $04 определяет процесс на стадии разложения фосфата и кристаллизации сульфата кальция, а иона

PO4 — концентрацию готового продукта.

II

Таким образом, содержание ионов $04 и

If

РО4 полностью определяют протекание технологического процесса и их нужно тщательно контролировать. Весьма важно также конl тролировать ион РО4 в первом фильтрате, т. е. в готовом продукте.

Известные способы автоматического измерения концентраций серной и фосфорной кислот в полугидратном и дигидратном производствах экстракционной фосфорной кислоты, основанные на измерении электропроводности, например жидкой пульпы до и после разбавления водой.

Предлагаемый способ отличается тем, что производят разбавление анализируемого раствора до тех пор, пока его электропроводность не достигнет экстремального значения, определяют концентрации серной и фосфорной кислот в разбавленном растворе, однозначно связанные с экстремальным значением электропроводности, а затем по найденному количеству разбавителя определяют исходные концентрации серной и фосфорной кислот.

На фиг. 1 изображены кривые электропроводности; на фиг. 2 — зависимость между максимальными значениями электропровод10 ности раствора и конечными концентрациями

II 11 ионов SO4 и РО4 в пересчете на ЬОз и

P 205.

Предлагаемый способ основан на том, что кривые электропроводности жидкой фазы пульпы (статические характеристики) имеют ярко выраженный максимум (см. фиг. 1), причем величины максимумов электропроводности определяются концентрациями ионов

1l

20 SO- и РО4. Если кислота получена в полугидратном процессе (содержание Р О„40—

50% ), то рабочие точки расположены всегда правее линии (на фиг. 1 она показана пунктиром), соединяющей экстремальные точки

25 кривых. Если же кислота получена в дигидратном процессе (Р20„- 28 — 32%), то рабочие точки расположены всегда левее пунктирной кривой.

При разбавлении полугидратной кислоты

30 водой электропроводность раствора изменя429325 ется, происходит смещение в область, близкую к экстремуму. При закреплении дигидратной кислоты концентрированной НзРО» с постоянной концентрацией (практически не менее 62/о Р205) также изменяется электропроводность раствора и происходит смещение по некоторой траектории в координатах о/о

Р О5 — электропроводность в область, близкую к экстремуму, Форма возможных траекторий разбавления (закрепления) при дозировании разбавителя (закрепителя) показана на,фиг. 1 в виде штрихпунктирных линий. Траектории разбавления (закрепления) не совпадают со статическими характеристиками, но также имеют экстремальный характер.

I/

Предлагаемый способ замера ионов $0»

m и РО» состоит в следующем. Из первой секции экстрактора с помощью пробоотборника отбирают пульпу, которая поступает в фильтрующее устройство измерителя, где происходит разделение твердой и жидкой фазы пульпы, Твердая фаза возвращается в экстрактор, а жидкая фаза пульпы поступает в измерительную емкость, термостатированную при 80 С с помощью регулятора температуры, до достижения заданного уровня. После этого в измерительной емкости происходит разбавление (закрепление) путем добавления разбавителя (закрепителя) до тех пор, пока электропроводность раствора не достигнет максимально возможного значения. После этого поступление разбавителя (закрепителя) прекращается и фиксируется конечное (максимальное) значение электропроводности раствора и конечный его уровень в измерительI ной емкости. При анализе ионов РО» в первом фильтре проба отбирается из сборника фильтрата и подается непосредственно в измерительную емкость.

Способ одновременного автоматического измерения концентраций серной и фосфорной кислот в полугидратном и дигидратном произЗ0 водствах экстракционной фосфорной кислоты, основанный на измерении электропроводности, например, жидкой фазы пульпы до и после разбавления водой, отличающийся тем, что, с целью повышения скорости и упро35 щения процесса измерения, производят разбавление анализируемого раствора до тех

IIop, пока его электропроводность не достигает экстремального значения, определяют концентрации серной и фосфорной кислот в разбав40 ленном растворе, однозначно связанные с экстремальным значением электропроводности, а затем по найденному количеству разбавителя определяют исходные концентрации серной и фосфорной кислот.

Затем по формулам:

NP,Os() = о PO " ") (1) (к) у

1(") (V+ Va) — Vi

py $O(K) py $0зз ) (2)

„(к)

;() (v+ v,) — v, 5 где ук — удельный вес жидкой фазы пульпы после разбавления (закрепления), величина, пропорциональная конечному значению электропроводности.

V — постоянный начальный объем жид10 кой фазы пульпы;

V, — приращение объема жидкой фазы пульпы после разбавления (закрепления); (нач) — начальные значения;

15 (к) — конечные значения, рассчитываются исходные (начальные) значения содержания серной и фосфорной кислот

If I (ионов SO» и PO» ) в жидкой фазе пульпы, 20 После окончания замера измерительная система опорожняется и из экстрактора поступает новая проба пульпы на анализ.

Предмет из о бр етен ия

0,Ю

1 0fgll. ОМ2

< 042 ф 0ll18

0.Н

1.2 1,0 О8 Ок 0и 02

%S0

1,145 1,150 11б5 11И 1,185 у/ з

4 . z

Составитель Т. Левазная

Редактор Л. Народная

Техред Л. Акимова Корректор О. Усова

Заказ 2794/18 Изд. № 911 Тираж 651 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2