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Verfahren zur Gewinnung'von Düngemitteln.
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Phosphatdüngers, Rohphosphate, die tonerde-und eisenhaltig sind, mit Magnesiumchlorid oder in Verbindung mit Alkalichloriden (Rohkarnallit, künstlichen Karnallit) in geeigneten Öfen der fraktionierten Sublimation zu unterwerfen, wobei zunächst Aluminiumchlorid, dann Eisenchlorid sublimiert. Dabei werden neben den Chlorverbindungen des Aluminiums und Eisens gewisse Mengen Salzsäure und als Rückstand zitratlösliches Trimagnesiumphosphat erhalten.
Das Verfahren hat jedoch bis heute keine technische Verwertung gefunden. Dies liegt wohl vor allem daran, dass ein Teil des Chlors des Magnesiumchlorids nicht als Salzsäure ausgetrieben wird, sondern ., ich neben Kalziumchlorid Oxyehloride des Magnesiums und Kalziums bilden und so gewisse Pflanzenschädigungen hervorrufen, wie dies auch durch massgebende Arbeiten der Landwirtschaftlichen Versuchsstationen festgestellt worden ist.
Vgl. z. B. M. Popp, Oldenburg : Schröders-Phosphat-Kali, seine Herstellung, Wirkungsweise und Verwendung. (Lands. Jahrbücher 49, S. 729/796.)
Es wurde nun gefunden, dass es gelingt, zitratlösliches Kalziummagnesiumphosphat oder Tri- magnesiumphosphat zu erhalten, wenn man Rohphosphate mit Magnesiumsulfat, Magnesiumchlorid bzw. Magnesiumsulfat und Magnesiumchlorid enthaltenden Stoffen oder Mischungen derselben, bei Gegenwart von Wasserdampf zur schwachen Sinterung erhitzt und wenn dafür Sorge getragen wird, dass durch Zuschlag von soviel Kieselsäure, solche äquivalente Mengen des in den Rohphosphaten enthaltenen Kalkes als Kalziumorthosilikat gebunden wird, als der zugesetzten Magnesiumoxydmenge entspricht.
Bei Sintertemperatur, etwa 900 bis 11000 wird der an das Magnesium gebundene Säurerest als Schwefeldioxyd bzw. Chlorwasserstoff vollständig ausgetrieben und man erhält je nach der zugesetzten Magnesiumsalzmenge ein Kalziummagnesiumphosphat (Mg Ca2 (PO oder Mg2 Ca (POJ oder Tri- mag nesiumphosphat (Mg3(PO4)2).
Durch Verwendung von Alkalisulfat oder Alkalichlorid enthaltenden Magnesiumsalzen oder Mischungen von Magnesiumsalzen mit Alkalisalzen (Sulfate oder Chloride) gelingt es, auch alkalihaltige Kalziummagnesiumphosphate oder Magnesiumphosphate herzustellen, z. B. bei Verwendung von kalium-
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auch bei Verwendung von Magnesiumchlorid nicht in Eisen- udn Aluminiumchlorid verwandelt, sondern das Eisen und Aluminium kann unter Bildung von Kalziumaluminat bzw. Kalziumferrit die Rolle der Kieselsäure teilweise vertreten.
Falls die Rohphosphate bereits genügende Mengen von Kieselsäure oder Silikaten enthalten, um das Kalziumorthosilikat zu bilden, können dieselben gegebenenfalls mit den Magnesiumsalzen oder Alkalimagnesiumverbindungen allein aufgeschlossen werden. Im andern Falle hat man für Zusatz
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genügender Mengen von Kieselsäure oder Silikaten Sorge zu tragen. Selbstverständlich kann auch der Fall eintreten, dass Rohphosphate mehr Kieselsäure, als für den vorgeschriebenen Aufschlussvorgang nötig, enthalten, und muss in diesem Falle so viel Kalk zugeschlagen werden, dass die überschiessende Kieselsäure als Kalziumorthosilikat gebunden wird.
Auch kann man durch Mischungen von an Kieselsäure armen und reichen Rohphosphaten das verlangte Verhältnis von Kalk zu Kieselsäure erreichen.
Wie schon erwähnt, entsteht bei dem Verfahren je nach den zur Verwendung gelangenden Magnesiumverbindungen Schwefeldioxyd und Chlorwasserstoff, die in bekannter Weise auf Schwefelsäure oder Salzsäure verarbeitet werden können.
Wesentlich bei dem Verfahren ist ferner die Schaffung einer wasserdampfhaltigen Atmosphäre, in welcher das Glühen und Sintern der aufzuschliessenden Rohphosphatmischung vorgenommen wird.
Die Schaffung dieser Atmosphäre geschieht in einfachster Weise entweder durch Einleiten von Wasserdampf in den Ofenraum oder durch Anwendung wasserstoffhaltiger Brennstoffe, wie sie beispielsweise durch eine Beheizung mit Wassergas od. dgl. leicht zu schaffen ist, oder gegebenenfalls in der Kombination beider Massnahmen.
Vorliegende Erfindung ermöglicht die Erreichung wertvollster Effekte in technischer und wirtschaftlicher Beziehung. Sie gewährleistet die Darstellung eines im Vordergrunde des Interesses stehenden Kali und Magnesia enthaltenden Phosphatdüngers unter Verwertung wohlfeiler Ausgangsmaterialien, z. B. infolge eines grossen Kieselsäuregehaltes minderwertiger Rohphosphate und gegebenenfalls von minderwertigen Abfallprodukten der Kaliindustrie.
Ausführungsbeispiele :
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säure gebunden, 5'61 % CaO nicht an Phosphorsäure gebunden und 0'56 % Si02 wurden mit 209 Teilen Magnesiumsulfat entsprechend 34 Teilen MgO und 27'7 Teilen Quarzsand innig gemischt. Die Mischung wurde bei einer Temperatur von etwa 11000 unter Überleiten von Wasserdampf geglüht. Das Glühprodukt enthielt : 25'37% Gesamtphosphorsäure, 21'77% zitratlösliche Phosphorsäure (löslich in ammoniakalischer Ammonzitratlösung nach Petermann), d. s. 86% Aufschluss der Gesamtphosphorsäure.
Die Schwefelsäure war praktisch aus dem Produkt vollständig ausgetrieben, da das gebrannte Material nur noch 0-62% SO3 enthielt.
2.100 Teile des gleichen nordafrikanischen Rohphosphats wurden mit 96 Teilen käuflicher schwefelsaurer Kalimagnesia entsprechend 34 Teilen Magnesiasulfat und 49 Teilen Kalisulfat und 19 Teilen Quarzsand innig gemischt. Die Mischung wurde bei einer Temperatur von etwas über 1000 ù unter Überleiten von Wasserdampf geglüht. Das Glühprodukt enthielt : 27'57 % Gesamtphosphorsäure,
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PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Düngemitteln durch Erhitzen von Phosphoriten mit Magnesium- salzen und Kieselsäure, dadurch gekennzeichnet, dass man Phosphorite in Mischung mit Sulfaten oder Chloriden des Magnesiums, gegebenenfalls unter Zusatz von Kalk und Kieselsäure oder kieselsäurereichen Phosphoriten in Gegenwart von Wasserdampf einem Glühprozess bei Temperaturen von etwa 900 C oder darüber unterwirft, wobei die zu glühende Mischung zweckmässig derart zusammengesetzt ist, dass in der zu glühenden Mischung auf ein Mol POg je nach dem gewünschten Magnesiumgehalt ein.
zwei oder drei Mole Magnesiumoxyd enthalten sind und so viel Kieselsäure, dass sich ausser einem Ma- gnesiumkalziumphosphat oder Trimagnesiumphosphat Kalziumorthosilikat zu bilden vermag.