Trifosforan(V) pentasodu (Na₅P₃O₁₀), zwany również tripolifosforanem sodu (TPFS) znajduje szerokie zastosowanie zarówno w branży chemicznej jak również w innych dziedzinach przemysłu.
Przedstawiono wyniki badań wpływu stosowanego rodzaju kwasu fosforowego, parametrów kalcynacji oraz odpowiednich proporcji używanych reagentów na proces syntezy tripolifosforanu sodu i jego przemiany fazowe. Badania pozwoliły na opracowanie jednostopniowej metody produkcji TPFS, która polega na tym, że reagenty w postaci stężonego ekstrakcyjnego kwasu fosforowego (EKF) i stałego Na₂CO₃ (przy stosunku molowy Na₂O/P₂O₅ = 5/3 = 1,67), miesza się z recyrkulowanym produktem (TPFS), a otrzymaną „półsuchą” mieszankę dozuje się do kalcynatora obrotowego. Odpowiedni dobór proporcji fazy stałej i ciekłej powoduje, że otrzymana mieszanka ma konsystencję wilgotnego drobnego piasku, nie zbryla się i może być bez problemu transportowana klasycznymi przenośnikami mechanicznymi do kalcynacji w piecach obrotowych. Produktem kalcynacji, w zależności doboru parametrów, jest głównie TPFS w postaci niskotemperaturowej Fazy II, wysokotemperaturowej Fazy I lub mieszanki obu faz oraz niewielkie domieszki innych fosforanów.
Badania wykazały, że w metodzie jednostopniowej suchej można stosować zmienny stosunek molowy Na₂O/P₂O₅, w zakresie 1,57 do 1,77, jeśli do mieszalnika, umożliwiającego mieszanie i rozcieranie, doda się odpowiednie ilości H₃PO₄ i sody amoniakalnej, a następnie odpowiednią ilość recyrkulowanego produktu (TPFS). Można wówczas otrzymać produkt, zawierający powyżej 90% głównego składnika, ale w znacznie niższych temperaturach, przy odpowiednim stosunku wagowym recyrkulowanego TPFS do wsadu od 2,5/1 do 5/1, w temperaturach kalcynacji 250-300°C.
Sodium tripolyphosphate (Na₅P₃O₁₀) known also as sodium triphosphate (STP, sometimes STPP) finds numerous applications in chemical and other industries.
The results of impact studies of the type of phosphoric acid used, the calcination parameters and the appropriate proportion of used reagents on sodium tripolyphosphate synthesis and its phase transition are presented in this paper. The studies allowed to develop a one-stage method of STPP production, which lies in that the reagents: wet process concentrated phosphoric acid (EKF) and solid Na₂CO₃ (with a molar ratio of Na₂O/P₂O₅ = 5/3 = 1.67) are mixed with a recirculating product (STPP), and the resulting „semi-dry” mixture is subsequently supplied to a rotary kiln. Appropriate selection of proportion of liquid and solid phases results in obtaining the mixture of wet fine sand consistency, which does not lump and may be conveyed on conventional mechanical conveyors for calcination in rotary kilns without any problem. Subject to the selected process parameters, the main product of the calcination is STPP in the form of a low-temperature Phase II, high-temperature Phase I or mixture of both phases, with small amounts of other phosphates.
The studies proved that varying molar ratio of Na₂O/P₂O₅ in the range of 1.57 to 1.77 may be used in the one-stage dry method provided that the appropriate amounts of H₃PO₄ and soda ash, and subsequently, of recirculating product (STPP) are added to the mixer enabling stirring and trituration. The product containing more than 90% main ingredient may be obtained in this way at much lower temperatures, with the appropriate ratio (w/w) of recirculated STPP to input materials in the range of 2.5/1 - 5/1, and at calcination temperature of 250-300°C.
