Способ получения фосфорной кислоты - RU2005102082A

Реферат

1. Способ получения фосфорной кислоты, включающий в себя по меньшей мере, одноразовое разложение фосфатной руды первым водным солянокислым раствором с образованием жидкого продукта разложения, первое разделение жидкого продукта разложения на нерастворимую твердую фазу с содержанием примесей и отдельную водную фазу с содержанием в виде раствора ионов фосфата, хлорида и кальция, экстракцию водного раствора с содержанием ионов фосфата, хлорида и кальция органическим экстрагентом для получения экстракционной водной фазы с содержанием ионов хлорида и кальция и экстракционной органической фазы с содержанием фосфорной кислоты, повторную экстракцию экстракционной органической фазы водным повторным экстрагентом для выделения водной фазы, получаемой при повторной экстракции и содержащей ионы фосфата, и при необходимости концентрирование повторно экстрагированной водной фазы для получения чистого водного фосфорнокислого раствора, отличающийся тем, что он дополнительно содержит нейтрализацию водной фазы, выделенной из жидкости продукта разложения, добавкой соединения кальция для образования с помощью ионов фосфата водонерастворимого фосфата кальция, переходящего в осадок, второе разделение нейтрализованной водной фазы на водную фазу с содержанием в виде раствора ионов кальция и хлорида и на осажденную твердую фазу на основе водонерастворимого фосфата кальция, растворение (солюбилизацию), по меньшей мере, части выделенной осажденной твердой фазы во втором водном солянокислом растворе с образованием водного раствора, содержащего ионы фосфата, хлорида и кальция, экстрагируемые органическим экстрагентом.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что первый водный солянокислый раствор содержит HCl в количестве не более 10 мас.%, преимущественно 3-6 мас.% предпочтительно 3-5 мас.%.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что молярное соотношение между HCl и Са в жидком продукте разложения составляет 0,6-1,3.

4. Способ по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что стадия разложения проводится при температуре окружающей среды.

5. Способ по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что соединение кальция для использования на стадии нейтрализации выбирается из группы, состоящей из гидроксида кальция, оксида кальция и водорастворимых солей кальция, таких, как карбонат кальция, и что водонерастворимый фосфат кальция представляет собой моногидрофосфат кальция (DCP).

6. Способ по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что выделенная осажденная твердая фаза на основе нерастворимого фосфата кальция содержит 40-50 мас.% Р₂O₅ и 25-28 мас.% Са.

7. Способ по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что второй водный солянокислый раствор содержит НС1 в количестве, превышающем ее содержание в первом водном солянокислом растворе и составляющем преимущественно от 15 до макс. 20 мас.%.

8. Способ по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что экстрагируемый солюбилизированный водный раствор содержит Р₂O₅ в количестве 8-15 мас.% предпочтительно 10-13 мас.%.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в нем после экстракции дополнительно осуществляют промывку экстракционной органической фазы фракцией водной фазы, полученной при повторной экстракции, для удаления из экстракционной органической фазы соляной кислоты, захваченного ею хлорида кальция и возможных остаточных примесей.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно осуществляют отгонку с паром следов органического экстрагента из водной экстракционной фазы, содержащей ионы хлора и кальция.

11. Способ по п.9 или 10, отличающийся тем, что концентрация Р₂O₅ в водной фазе, полученной при повторной экстракции и содержащей ионы фосфата, составляет 15-25 мас.%.

12. Способ по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что фосфатная руда содержит крупные зерна, размер которых составляет преимущественно 150-500 мкм, и что содержание Р₂O₅ достигает 15-38 мас.%.

13. Способ по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют обработку водной фазы, полученной при втором разделении и содержащей в виде раствора ионы кальция и хлорида, водным сернокислым раствором с образованием выпадающего в осадок нерастворимого сульфата кальция и водной фазы на основе соляной кислоты, отделение осадка сульфата кальция и, по меньшей мере, частичное рециклирование водной фазы на основе соляной кислоты для получения первого и/или второго водного солянокислого раствора.

14. Способ получения соли фосфорной кислоты, включающий следующие стадии: по меньшей мере, одноразовое разложение фосфатной руды водным солянокислым раствором с образованием жидкого продукта разложения, первое разделение жидкого продукта разложения на нерастворимую твердую фазу и водную фазу, нейтрализацию выделенной водной фазы добавкой соединения кальция для получения с помощью содержащихся в этой фазе ионов фосфата осажденного водонерастворимого фосфата кальция, второе разделение нейтрализованной водной фазы на жидкую фазу и осажденную твердую фазу на основании водонерастворимого фосфата кальция, отличающийся тем, что разложение фосфатной руды включает растворение содержащегося в ней фосфата, при этом жидкий продукт разложения содержит фосфат в виде его ионов, причем выделенная из жидкого продукта разложения твердая фаза содержит примеси, а выделенная из жидкого продукта разложения водная фаза содержит ионы фосфата, хлорида и кальция, при этом водная фаза подвергается нейтрализации и второму разделению.

15. Способ по п.14, отличающийся тем, что водный солянокислый раствор содержит HCl в количестве не более 10 мас.%, преимущественно 3-6 мас.% предпочтительно 3-5 мас.%.

16. Способ по п.14 или 15, отличающийся тем, что в жидком продукте разложения молярное соотношение между HCl и Са составляет 0,6-0,13.

17. Способ по любому из п.14 или 15, отличающийся тем, что стадия разложения руды проводится при температуре окружающей среды.

18. Способ по любому из п.14 или 15, отличающийся тем, что соединение кальция для применения на стадии нейтрализации выбирается из группы, состоящей из гидроксида кальция, оксида кальция и водорастворимых солей кальция, таких, как карбонат кальция, и что водонерастворимый фосфат кальция представляет собой моногидрофосфат кальция (DCP).

19. Способ по любому из п.14 или 15, отличающийся тем, что выделенная, осажденная твердая фаза на основе водонерастворимого фосфата кальция содержит 40-50 мас.% Р₂O₅ и 25-28 мас.% Са.

20. Способ по любому из п.14 или 15, отличающийся тем, что он дополнительно включает в себя обработку жидкой фазы, полученной при втором разделении и содержащей в виде раствора ионы кальция и хлорида, водным сернокислым раствором с образованием нерастворимого сульфата кальция, выпадающего в осадок, и водной фазы на основе соляной кислоты, отделение осадка сульфата кальция и, по меньшей мере, частичное рециклирование водной фазы на основе соляной кислоты для получения водного солянокислого раствора.

21. Способ получения фосфорной кислоты, включающий следующие стадии: растворение твердой фазы на основе водонерастворимого фосфата кальция в водном солянокислом растворе с образованием солюбилизированного водного раствора, содержащего ионы фосфата, хлорида и кальция, экстракцию солюбилизированного водного раствора органическим экстрагентом для получения экстракционной водной фазы, содержащей ионы хлорида и кальция, и экстракционной органической фазы, содержащей фосфорную кислоту, повторную экстракцию экстракционной органической фазы водным повторным экстрагентом для выделения водной фазы, получаемой при повторной экстракции и содержащей ионы фосфата, и необязательно концентрирование водной фазы, полученной при повторной экстракции, для получения чистого водного фосфорнокислого раствора.

22. Способ по п.21, отличающийся тем, что водный солянокислый раствор содержит HCl в количестве от 15 до 20 мас.%

23. Способ по п.21 или 22, отличающийся тем, что экстрагируемый солюбилизированный водный раствор содержит Р₂O₅ в количестве 8-15 мас.% предпочтительно 10-13 мас.%

24. Способ по любому из п.21 или 22, отличающийся тем, что он дополнительно включает в себя - после экстракции - промывку экстракционной органической фазы фракцией водной фазы, полученной при повторной экстракции, для удаления из экстракционной водной фазы соляной кислоты, захваченного ей хлорида кальция и возможных остаточных примесей.

25. Способ по п.24, отличающийся тем, что водная фаза, полученная при повторной экстракции, содержит Р₂O₅ в количестве 15-25 мас.%.

26. Способ по любому из п.21 или 22, отличающийся тем, что твердую фазу на основе водонерастворимого фосфата кальция получают способом по любому из пп.14-20.