CH204719A - Verfahren zur Herstellung phosphathaltiger Düngemittel. - Google Patents

Description

  <B>Zusatzpatent</B> Hauptpatent Nr. 192585.         Yerfahren    zur Herstellung phosphathaltiger Düngemittel.         Im.    Patentanspruch des     Hauptpatentes          wurde    ein Verfahren zur     kontinuierlichen     Herstellung von     Phosphatdüngern    durch       Schmelzen    von     phosphathaltigen    Rohproduk  ten in     Gegenwart    von     wasserdampfhaltigen     Gasen und     Entfernung    der während des  Schmelzprozesses gebildeten flüchtigen     Re-          aktionsprodukte    aus den Abgasen 

  beschrie  ben, wonach man die Ausgangsstoffe in einem       geschlossenen        Ofen        schmelzt,    in welchem dem  eigentlichen Schmelzraum eine hocherhitzte       Schmelzflusszone    vorgeschaltet ist, und die       wasserdampfhaltigen    heissen Gase derart im  Gegenstrom zur Wanderung des Schmelz  gutes führt, dass. sie     sukzessive    zunächst die  heisseste     Schmelzflusszon-e    des Ofens durch  streichen und dann in den eigentlichen  Schmelzraum     eintreten.     



  Es wurde nun bei der     weiteren    Ausbil  dung des Verfahrens     gefunden,        .dass    man das  Schmelzen des     Phosphates    im kontinuierli  chen Betrieb in einem geschlossenen Ofen mit  Schmelzraum und vorgeschalteter Schmelz-         flusszone    erfolgreich mit Hilfe des     elektri-          schem    .Stromes     durchführen    kann,     wenn     man das     Reaktionsprodukt        selbst    als elek  trische Widerstandsmasse benützt.

   Die     mixt     dem Schmelzraum in     Verbindung        stehende          Schmelzflusszone,    in welcher speziell das  Fluor möglichst     quantitativ    ausgetrieben wer  den     muss.,    wird dabei durch eine     zusätzliche     Heizung hoch erhitzt, wie z.

       B.    durch heisse       reduzierende    oder     oxydierende        Verbrennungs-          gase    einer     Gas-    oder     ,Ölgasflamme.        Man    kann  aber auch sowohl den     @Schmelzflusskanal    als  auch die     wasserdampfhaltigen    Gase auf     elek-          trische    Art erhitzen, z.

       $.    nachdem Strah  lungsprinzip oder     vermittelst        .geeigneter        elek-          trischer        Widerstandsheizungen,    oder auch  nach den Prinzipien des elektrischen     Hoch-          spannungslichtbogen2    und der     Induktions-          heizung.     



  Eine     wichtige    Frage bei der direkten Wi  derstandsheizung des Schmelzgutes bilden  ,die zu verwendenden     Elektroden.        Werden     Kohle-     bezw.        Graphitelektroden    angewandt,      so muss man auf jeden Fall vermeiden, dass       dieselben    an der Reaktion teilnehmen und die  Phosphate zu Phosphor reduzieren. Bei voll  ständig in die Masse, z. B. seitlich eingeführ  ten     Graphitelektroden    konnte dies durch hin  reichende Kühlung :derselben weitgehend ver  mieden werden. Bei vertikaler Einführung  müssen die Elektroden auch gegen die An  griffe der Reaktionsgase zweckdienlich ge  schützt werden.  



  Durch entsprechende Zusammensetzung  des Schmelzgutes kann man den elektrischen  Widerstand der Schmelze weitgehend variie  ren. :Speziell     alkalireiche    und     kalkhaltige    Zu  sätze, die z. B. zur Bildung von     tetraphos-          phatartigen    und noch     alkali-        bezw.    kalk  reicheren Verbindungen führen, ermöglichen  eine erhebliche Verringerung des spezifischen       Widerstandes    der Schmelzmasse. Es können  aber auch     kieselsäurereiche    hoch schmelzende       Phosphatgemische,    die z.

   B. zu den bekann  ten     silicocarnotitartigen    Verbindungen. füh  ren, auf diese     Art    leicht geschmolzen werden.  Das Verhältnis von     P20,    :     CaO    :     S'0=    kann  dabei in sehr weiten Grenzen     variiert        -,werden.     Auch Zusätze von Tonerde, Eisen, Magne  sium und Borax haben sich als durchaus  gangbar     erwiesen,    speziell in Anwesenheit  von reichlichen Mengen Kalk.  



       Nach    Passieren der     Schmelzflusszone,    in  welcher vor allem das Fluor möglichst quan  titativ ausgetrieben wird, kann die hocher  hitzte, leichtflüssige Masse über eine Ab  tropfschnauze in den entsprechenden Auf  fangbehälter oder in einen Wassersumpf  hineinfliessen. Sie kann auch unmittelbar  während des     Abtropfens    zerstäubt werden.  



  Das Ofenmaterial     -wird    man gemäss dem  Zusatzpatent     NTr.        2,022770    zum vorliegenden  Hauptpatent vorzugsweise derart wählen, dass  man zwischen dem eigentlichen Ofenfutter  und dem schmelzflüssigen Gut eine Puffer  masse einlagert, welche .dem     ReaItionspro-          dukt    gleich oder ähnlich ist. Durch geeignete       Kühlvorichtungen,    wie z.

   B. mit Wasser oder  mit Luft     gekühlte    Rohre, wird dafür gesorgt,       dass    in der Puffermasse ein derartiges Tem  peraturgefälle vom Ofeninnern nach dem    Ofenfutter stattfindet, dass sich die innern       Kontaktzonen    auf     ca.    Schmelztemperatur  befinden,     während,die    den eigentlichen     Ofen-          ,vänden    anliegenden Partien höchstens die       Sintertempera.tur    der Puffermasse erreichen.

    Es gelingt dadurch, den hocherhitzten       Schmelzfluss    durch das Schmelzgut oder eine  ähnlich zusammengesetzte Masse auf Grund  eines solchen     Temperaturgefälles    derart ein  zudämmen und thermisch zu     puffern,        da.ss    die  angrenzenden drucktragenden Elemente des  Ofens nicht mehr gefährdet werden. Dies gilt  sowohl für den eigentlichen Schmelzofen als  auch für     die,Schmelzflusszone.     



  Für die Herstellung der     hochtemperatur-          beanspruchten,    drucktragenden Ofenelemente       bezw.    des Ofenfutters haben sich hochfeuer  feste Materialien, wie z. B.     Siliciumcarbid-,          Sinterkorund-    und     Chramitsteine,    sowie zum  Teil auch     #.fagnesitsteine    sehr gut bewährt,  speziell bei     Anwendung    der obenerwähnten       Pufferungsmassnahmen.     



  In der Zeichnung,     Fig.    1     bis    d,     ist    bei  spielsweise ein Schmelzofen mit vorgelagerter       Schmelzflusszone    und mit elektrischer Wider  standsheizung des Schmelzraumes schematisch  angegeben.  



       Fig.    1 zeigt den Ofen im     Längsschnitt    mit  dem eigentlichen Schmelzraum A und die als  Kanal ausgebildete     .Schmelzflusszone    B.     Fig.    2  zeigt einen Querschnitt     I-1    durch den  Schmelzraum     .I.        Fig.    3 ist ein weiterer       Längsschnitt    durch den     .Schmelzfluss:kanal,     und     Fig.    I     zeigt    einen Querschnitt     II-II     durch. denselben.  



  C sind die     Graphitelektroden    mit Wasser  kühlung D, und E die als elektrischer Wi  derstand dienende geschmolzene     Reaktions-          rnasse.    Die Linie F zeigt schematisch die  Stelle,     bis    wohin sich die Reaktionsmasse um  die Elektroden und im     .Schmelzfluusskanal     noch im geschmolzenen Zustand befindet.

   An  dieser Stelle geht die     Reaktionsmasse    in die  hier gleichfalls geschmolzene bis gesinterte  Puffermasse     U    über, die jedoch durch ein  nach aussen hin abnehmendes     Temperatur-          efälle        derart        abgekühlt    wird, dass sie an den  g<B>o</B>       Kontaktstellen    mit dem eigentlichen Ofen-           futter    G und H bereits     erhärtet    ist. Das hierzu  erforderliche     Temperaturgefälle    wird durch  eine richtig     bemessene        Kühlung,    z.

   B. vermit  telst der mit Luft oder Wasser durchflossenen  Kühlrohre J erreicht, welche an     bestimmten     Stellendes Ofens angebracht .sind.     g    ist die am  Ende des     Schmelzflusskanals        angebrachte    Ab  tropfschnauze, deren Temperatur durch ,das  Kühlrohr L besonders genau     reguliert    werden  muss, um ein regelmässiges Abtropfen des       Schmelzgutes    zu     gewährleisten.    Die Öffnung       AS'        dient    zur     Einführung    der heissen,     wasser-          dampfhaltigen    Gase,

   die durch den Fuchs V  den Ofen verlassen.  



  Die Materialien, aus denen der Ofen auf  gebaut ist, sind z. B. folgende: Die Seiten  wände H, die Wölbung über dem Schmelz  raum<I>A</I> und über     dem,Schmelzflusskanal   <I>N</I>  und die     Abtropfschnauze        K        bestehen    aus     Si-          liciumcarbid-    und     Korundsteinen.    Die Sohle  des     Schmelzfluss:

  kanals    G, die Wölbungen 0,  die Decke P und die Seitenwände Q bestehen  aus     hochfeuerfester        Chamotte    mit guter       Wärmeisolationsfähigk-eit.    Die Puffermasse U       besteht    ungefähr aus dem gleichen oder ähn  lichen Material wie das Schmelzgut, z. B. aus       Silicocarnotit.    Der ganze Ofen wird schliess  lich mit einer breiten Umfassung R aus ge  wöhnlichen     Isoliersteinen        bezw.    aus Mauer  werk umgeben. Zwischen den     einzelnen     Isolierschichten     befinden    sich an geeigneter  Stelle die     Ilohlräum-e    T, welche gegebenen  falls z.

   B. mit     Tonerdepulver    oder einem  hochfeuerfesten Ofenzement und     dergl.    aus  gefüllt werden können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur kontinuierlichen Herstel lung von phosphathaltigen Düngemitteln durch Schmelzen von phosphathaltigen Roh produkten in Gegenwart von Wasserdampf in einem geschlossenen, einen. Schmelzraum mit vorgelagerter Schmelzfluss ,tone enthalten den Ofen gemäss .dem Patentanspruch des Hauptpatentes, dadurch gekennzeichnet,

   da der Schmelzprozess mit Hilfe des e lektrischen Stromes derart bewerkstelligt wird,,dass man die Reaktionsprodukte selbst als elektrische Widerstandsmasse benützt, während die Weiterbehandlung des schmelzflüssigen Gu tes auf Grundeiner zusätzlichen Heizung er folgt. <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, @dassi man zur Durch- führung des Schmelprozesses gekühlte Kohleelektroden verwendet. 2.. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, @dass man zur Durch führung des ,Schmelzprozesses gekühlte Graphitelektroden verwendet. Verfahren nach .Patentanspruch und Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   dass mann die Schmelzflusszone sowie die in dieselbe eingeführten wasserdampfhal- tigen Gase auf elektrische Art erhitzt. Verfahren nach Patentanspruch und Un- teransprüohen 1 und 3" dadurch gekenn zeichnet, dass man die wasserdampfhalti- gen Gase nach dem elektrischen Strah lungsprinzip erhitzt.

   Verfahren nasch Patentanspruch und Un- teransprüchen 1 und 3, dadurch gekenn zeichnet, dass man,die wasserdampfh-a.1ti- gen Gase vermittels elektrischer Wider standsheizungen erhitzt.

   Verfahren: nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 und 3, dadurch gekenn zeichnet, dass man die wasserdampfhalti- gen Gase nach den Prinzipien des elek trischen Hochspannungslichtbogens er hitzt. Verfahren nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 und<B>3,</B> dadurch gekenn zeichnet, dass. man die wasserdampfhalti- gen Gase nach den Prinzipien der elek trischen Induktionsheizung erhitzt.

   Verfahren nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1 und 3, dadurch gekenn- zeichnet, dass die hochtemperaturbean- spi-uchten, drucktragenden Elemente des Ofens aus hochfeuerfesten Materialien be stehen. 9. Verfahren nach Patenanspruch und Un teransprüchen 1, 3 und 8, dadurch ge- kennzeichnet, dass als hochfeuerfestes Materia-1 Siliciumcarbid verwendet wird. .

   Verfahren nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1, 3 und 8, dadurch ge kennzeichnet, dass als hochfeuerfestes Material Sinterkorund verwendet wird. 11. Verfahren nach Patentanspruch und Un teransprüchen 1, 3 und 8, dadurch ge kennzeichnet, dass als hochfeuerfestes Ma- terial Chromitsteine verwendet werden.