CH231262A - Verfahren zur Herstellung von Phosphatdünger in pulveriger bis körniger Form. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung von     Phosphatdünger    in     pulveriger    bis körniger Form.    Beim Aufschliessen von     Rohphosphaten     hat man bisher immer so gearbeitet, dass vor  erst flüssig-teigige bis     pastige        Aufschluss-          massen    erhalten wurden. Diese wurden dann  entweder besondern Aufbereitungsverfahren       unterworfen,    um sie in feste, pulvrige oder  körnige Form überzuführen oder sie wurden  in Reifekammern erstarren gelassen und  dann zerteilt.

   Diese Aufbereitungsverfahren  sind immer mit beträchtlichen Schwierigkei  ten verbunden und verteuern die     Aufschluss-          prozesse    wesentlich.  



  Es wurde nun die überraschende Beob  achtung gemacht,     dass    es gelingt, Rohphos  phate mit Säuren, wie z. B. Salpeter-, Schwe  fel- oder Phosphorsäure, derart aufzuschlie  ssen, dass während des ganzen Prozesses die  Reaktionsprodukte eine unzusammenhän  gende pulvrige     bis    körnige Beschaffenheit  aufweisen. Demgemäss ist das Verfahren zur  Herstellung von     Phosphatdünger    in pulvriger  bis körniger Form durch Aufschliessen von    Rohphosphaten mit Säuren dadurch gekenn  zeichnet, dass man fein gemahlenes Rohphos  phat und Säure, wie z. B.

   Salpeter-, Schwe  fel- oder     Phosphorsäure,    in Gegenwart von  pulvrigem bis körnigem, bereits aufgeschlos  senem Phosphat :derart stark durchmischt  und unter solchen Bedingungen aufeinander  einwirken lässt,     .dass    während des ganzen Pro  zesses die Reaktionsmasse eine unzusammen  hängende     pulvrige    bis grobkörnige Beschaf  fenheit aufweist. Man kann auf diese Weise  direkt aus dem zerkleinerten Ausgangspro  dukt ein pulvriges bis körniges Fertigpro  dukt erhalten, ohne     dass    die     Aufschlussmasse     die schwierig zu verarbeitende     teigig-pastige,     das heisst zusammenhängende Phase durch  läuft.  



  Zur Durchführung des Verfahrens lässt  man zum Beispiel die Säure und das feinge  mahlene Rohphosphat zu fertigem, pulvri  gem bis körnigem, bereits aufgeschlossenem       Phosphat    (nachstehend kurz "Staub" ge-           nannt)    unter starker     Durchmischung    des  Ganzen zufliessen.     Man    kann dabei so vor  gehen,     -dass    zuerst im Reaktionsapparat eine  gewisse Menge "Staub" vorgelegt wird,  worauf man Säure und Phosphat zufliessen       iässt,    oder man kann den     "Staub"    gleichzeitig  mit der Säure und dem Rohphosphat in den  Reaktionsapparat einführen.    Vorzugsweise arbeitet man kontinuier  lich, z.

   B. derart, dass man eine     bestimmte     Menge     "Staub"    vorlegt, dann in kontinuier  lichem     Strome    Rohphosphat und Säure zu  fliessen lässt und auf der andern Seite nur so  viel Material abzieht, als der zugeführten  Menge von Rohprodukten entspricht., oder  aber man führt den     "Staub"    kontinuierlich  gleichzeitig mit den     Ausgangsprodukten    in  den Apparat ein und zieht dann neben der  den Rohprodukten     entsprechenden    Menge an  Reaktionsprodukt noch eine weitere dem ein  geführten     "Staub"    entsprechende Menge Fer  tigprodukt ab.

   Ein Teil des Produktes     kann,     wie es aus dem Apparat anfällt, das heisst; in  körniger bis pulvriger Form in den     Apparat     zurückgeführt werden, oder man kann das  anfallende Produkt abrieben und nur Fein  anteil und Überkorn in den Prozess     zurUiclc-          führen.     



  Das Wesen der     vorliegenden    Erfindung  liegt also darin, dass infolge     Tier    Anwesen  heit von     "Staub"    die     Reaktionskomponenten.     Säure und Rohphosphat vom     "Staub"        sofoil     aufgenommen und infolge der guten     Dureb-          mischung    gleichmässig und intensiv in der  unzusammenhängenden     Reaktionsmasse    ver  teilt werden.

   Gleichzeitig muss man während  des ganzen Prozesses die Temperatur im Re  aktionsapparat so regulieren, dass die Aus  gangsstoffe in gewünschter Weise     vollstän-          dig    miteinander reagieren und dass die A.uf  schlussprodukte sich sofort genügend verfesti  gen, so dass aus der bereits zerteilten Re  aktionsmasse keine     zusammenhängenden        flüs-          sig-teigigen    oder     pastigen    Massen entstehen  können.

   Hierbei richtet sich die Arbeitsweise  in jedem Fall nach den besonderen Eigen  schaften des     Aufschlussgutes.       Bei der Herstellung von Nitrophosphaten  wird man bei niedrigen Temperaturen (z.     B.     ca.     1'ä-40"    C) arbeiten. Dazu ist es nötig,  eine gewisse Menge     Reaktionswärme    abzu  führen. Dies kann in     verschiedener    Weise ge  schehen. Der Reaktionsapparat kann gekühlt  werden, oder der     "Staub"    wird vorgekühlt,  so dass er die     Reaktionswärme    aufnehmen  kann, oder man kühlt zum Beispiel die Sal  petersäure vor. Auch kann gegebenenfalls  das Rohphosphat vorgekühlt werden.

   Die  verschiedenen     Massnabmen    können selbstver  ständlich auch kombiniert werden.  



  Beim Aufschluss mit Schwefelsäure arbei  tet man     vorteilhafterweise    bei erhöhter Tem  peratur, z. B. bei     10t1     C und darüber. Nöti  genfalls kann die Wärme in analoger Weise  zugeführt werden, wie sie beim     Aufschluss     mit Salpetersäure abgeführt wird.  



  Als Reaktionsapparat wird vorteilhafter  weise eine mit frei     beweglichen        spitzkantigen          Zerteilungsorganen        ausgerüstete    rotierende  Trommel verwendet, wie solche zum Beispiel  im Schweizer Patent     Nr.        1ti!i8G6    beschrieben  sind.

   Mit einem solchen Apparat erhält man  nicht nur die     erforderlielie    gründliche Durch  mischung der     Reaktionsprodukte    mit dem  "Staub", sondern man kann auch durch Wahl  der     Zerteilungsorgane    in     bezug    auf ihre  Form, ihr Gewicht und ihre Anzahl, welche  man den speziellen Eigenschaften der     aufzu-          ach.liessenden    Rohprodukte anpassen muss,  den Prozess in Verbindung mit der Tempera  turregulierung und der     Reaktionsdauer    weit  gehend beeinflussen. derart, dass die ge  wünschte Korngrösse und das erforderliche  Verhältnis von Korn zu Feinanteil erhalten  wird.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren bietet  eine     Reilie    ganz     wesentlicher    Vorteile gegen  über den bisherigen Arbeitsweissen:  Man erhält ohne weiteres staubförmige  bis körnige,     rieselfähige        Reaktionsprodukte     nach Einstellung der Temperatur und des       liscliungsvei,liä.ltnisses    und der Wahl der       Zerteilungsorgane.    Die körnigen     Produkte     liefern nach Abtrennung des Unter- und           Leberkorns    ohne weiteres körnige, gut lager  und streufähige Dünger.

       f        ber-    und Unter  korn können als     "Staub"    in den Reaktions  apparat zurückgeführt werden. Erhält man       staubförmige    Produkte, so können diese als  solche verwendet werden, sie können aber  auch in einem zweiten Arbeitsgang in ein  facher Weise gekörnt werden.  



  Die Apparatur ist einfach     und:    ihre Lei  stungsfähigkeit gross; dabei ist der Energie  verbrauch klein, da keine zähen Massen ver  arbeitet werden     -müssen.    Der Aufschluss- und       Körnungsprozess    kann     in    einfacher Weise  kontinuierlich durchgeführt werden.  



  Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass ohne  weiteres in einem Arbeitsgang Misch- und  Volldünger hergestellt werden können, indem  man den     Aüfschlussprodukten    vor oder wäh  rend ihrer Verarbeitung andere Stoffe, ins  besondere Düngesalze, zufügt. Durch geeig  nete Regelung der Temperatur und richtige  Dosierung des     Fertigmaterials    kann der Pro  zess auch unter diesen Verhältnissen glatt  durchgeführt werden.  



  Weiter gibt das Verfahren die Möglich  keit, mit Säuren niedrigerer Konzentration  aufzuschliessen, als     dies    für den normalen  Aufschluss nötig ist. Die erhaltenen Re  aktionsprodukte fallen in pulvriger bis kör  niger Form an und lassen sich dann, gerade  infolge ihrer     starken.    Aufteilung, verhältnis  mässig leicht, zum Beispiel durch einen     trok-          kenen    Luftstrom in einer rotierenden Trom  mel, bis auf den     normalen    Wassergehalt ent  wässern, ohne     -ihre    unzusammenhängende       Forrp    einzubüssen.

   Dies ist zum Beispiel beim  Aufschluss mit Salpetersäure oft von wesent  lichem wirtschaftlichen     Vorteil.     



  Beim Aufschliessen mit Salpetersäure,  also bei der Herstellung sog. Nitrophosphate,  ergeben sich unter anderem noch folgende  bedeutende     Vorteile:    Bei der     bisherigen    Auf  schlussweise treten     Reaktionstemperaturen     von 70=90 C auf. Bei der Ausführung des  erfindungsgemässen Verfahrens wird dagegen  bei viel niedrigerer Temperatur, das heisst  bei zirka 15-40  C     gearbeitet.    Dadurch    steigt die Ausbeute an Stickstoff um meh  rere     Prozente    an.     Gleichzeitig    steigt jedoch  auch der Anteil an wasserlöslicher Phosphor  säure ganz beträchtlich.  



  Es ist ferner eine bekannte Erscheinung,       dass        Nitrophosphate    immer eine gewisse  Menge Säure, das heisst     HNO3-    und N02=  Dämpfe, abgeben. Es zeigte sich nun, dass  die nach dem vorliegenden Verfahren herge  stellten Nitrophosphate nur einen kleineren       Bruchteil    der Säureabgabe aufweisen, als die  nach der alten     Aufschlussweise    gewonnenen.  Diese     Erscheinung    ist für die Lagerung von  sehr grossem     Vorteil.     



  Durch die folgenden Beispiele werden  einige Ausführungsformen des Verfahrens  dargelegt.    Beispiele    1. In einer     rotierenden    gekühlten Trom  mel, welche mit     freibeweglichen        Zerteilungs-          organen    versehen war (wie z. B. im Schwei  zer Patent Nr.     1-616866    beschrieben), liess man  auf der     einen    Seite kontinuierlich fein ge  mahlenes     Pebble-Phosphat    und 71,5     %ige     Salpetersäure im Verhältnis von 100 kg  Phosphat zu 96,5 kg Säure einfliessen und  sich stark -durchmischen.

   Gleichzeitig wur  den auf 100 kg Rohphosphat zirka 400 kg       "Staub",    welcher auf     10     C gekühlt war,  kontinuierlich zugefügt. Die Säure war auf  0  C     vorgekühlt.    Die     Arbeitstemperatur    be  trug zirka 25  C. Es bildete sich ein fein  bis grobkörniges Produkt, welches auf der  andern Seite die Trommel     kontinuierlich    ver  liess; dieses wurde fortlaufend ausgesiebt.  Das Normalkorn war so fest, dass es ohne  weiteres gelagert werden     konnte.    Das verblei  bende Restprodukt wurde gekühlt und auf  der     Eintrittsseite    wieder in die Trommel ein  geführt.

   Das Verhältnis von     "Staub"    und  Korn     konnte    durch     geeignete    Wahl der     Zer-          teilungsorgane    ohne weiteres auf das oben  genannte     Mengenverhältnis        eingestellt    wer  den. Das erhaltene Nitrophosphat enthielt  <B>86</B>=<B>89%</B> der Phosphorsäure in wasserlösli  cher Form bei einer Stickstoffausbeute von  <B>96-99%.</B>      2.

   In die gleiche Trommel wurde in kon  tinuierlichem Strome feingemahlenes Roh  phosphat und     6,0-%ige    Salpetersäure im Ver  hältnis von<B>100</B> kg Rohphosphat zu 115 kg  Säure und     gleichzeitig    400 kg     "Staub"    pro  100 kg Phosphat eingeführt und stark durch  mischt. Der     "Staub"    war auf 10  C, die  Säure auf -5  C gekühlt. Die     Aufschluss-          temperatur    betrug l7-20  C. Durch ge  eignete Wahl der     Zerteilungsorgane    wurde  ein     pulvrig-feinkörniges    Produkt erhalten,  welches in kontinuierlichem     Strome    die Trom  mel verliess.

   Das ausfliessende Material wurde  aufgeteilt, -der dem zugefügten     "Staub"    ent  sprechende Anteil wurde wieder auf 10  C  gekühlt und auf der Eintrittsseite der Trom  mel eingeführt. Der dem Aufschluss entspre  chende     Anteil    dagegen wurde in einer rotie  renden Trommel mit trockener Luft von zirka  50  C bis auf den normalen Wassergehalt  entwässert und hierauf das entwässerte,       pulvrig-feinkörnige    Produkt in einer mit       "Zerteilungs.organen"        ausgerüsteten        Trommel     bei zirka. 35  C zu Körnern     agglomeriert.     



  Bei einem gleichen Versuch     wurde    alles  aus der     Aufschlusstrommel    ausfliessende pul  vrige bis feinkörnige Material in der angege  benen Weise getrocknet; erst dann wurde es  aufgeteilt. Der der Staubzugabe entspre  chende Anteil wurde auf 10  C gekühlt und  wieder in die     Aufschlusstrommel    eingeführt.  Der Aufschluss wurde also in Gegenwart von  getrocknetem Staub ausgeführt.

   Der der Pro  duktion entsprechende     Anteil    des getrockne  ten Materials wurde anschliessend wie ange  geben     agglomeriert.    Diese     Arbeits-veise    er  leichtert das Arbeiten in der     Aufschlusstrom-          mel.       Beim Entwässern des     Aufschlussgutes     kann man auch -so vorgehen, dass man in der  Trockentrommel ebenfalls mit Staubumlauf  arbeitet. Dies erlaubt eine höhere Tempera  tur der Trockenluft, wodurch das Entwäs  sern erleichtert wird.  



  3. Bei einem weiteren Versuch -wurde in  die Trommel in kontinuierlichem     Strome     feingemahlenes Rohphosphat, 71,5 %     ige    Sal-         petersäure,        baliumsulfat    und Fertigprodukt       ("Staub")    eingeführt, im Verhältnis von  100 kg     Pebble-Phosphat    zu 98 kg Säure zu  39,5 kg     baliumsulfat    zu 500 kg     "Staub"     und     stark.    durchmischt.

   Der     "Staub"    war auf  10  C gekühlt, die Säure     hatte    15  C, die       Aufsehlusstrommel        -wurde    mit Wasser von  8  C gekühlt.     Die    Arbeitstemperatur betrug       17-20     C. Das gebildete fein- bis grobkör  nige     Aufschlussgut    verliess kontinuierlich die  Trommel. Es -wurde ausgesiebt in Korn, wel  ches ohne -weiteres gelagert werden konnte,  und in sog.     "Staub",        welcher    wieder gekühlt  und in die     Aufschlusstrommel    zurückgeführt  wurde.

   Der erhaltene Dünger stellte einen  Volldünger dar mit:  
EMI0004.0045     
  
    14,7 <SEP> % <SEP> Gesamt-P:,0",
<tb>  -wovon: <SEP> 86,0 <SEP> % <SEP> wasserlöslich,
<tb>  6,6 <SEP> % <SEP> N,
<tb>  7,4% <SEP> b20.       Das Aufschliessen von Rohphosphat mit  Schwefelsäure -wird in analoger Weise aus  geführt. Nur     muss    die Reaktionstrommel ge  heizt werden, um die nötige günstige Arbeits  temperatur von zirka 110  C zu erhalten.  1     atürlich    kann man auch die Säure oder den       "Staub"    vorwärmen oder die verschiedenen  Massnahmen kombinieren. Durch geeignete  Wahl der     Zerteilungsorgane    -wird ein kör  niges oder pulvriges     Aufschlussgut    erhalten.

    Die pulvrigen Produkte können ohne weiteres       nach    einem der bekannten Verfahren gekörnt  werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von Phosphat dünger in pulvriger bis körniger Form durch Aufschliessen von Rohphosphaten mit Säu ren, dadurch gekennzeichnet, dass man fein gemahlenes Rohphosphat und Säure in Ge genwart von pulvrigem bis körnigem, bereits aufgeschlossenem Phosphat derart stark durchmischt und unter solchen Bedingungen aufeinander einwirken lässt, dass während des ganzen Prozesses die Reaktionsmasse eine unzusammenhängende pulvrige bis grobkör nige Beschaffenheit aufweist. UNTERANSPRüCHE 1.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man den Zusatz von bereits aufgeschlossenem Phosphat min destens gleich der Totalmenge der Ausgangs stoffe wählt. 2. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, .dass man Rohphosphat und Säure kontinuierlich dem Reaktions apparat, welcher pulvriges bis körniges, be reits aufgeschlossenes Phosphat enthält, zu führt, während eine den zugefügten Rohpro dukten entsprechende Menge an Aufschluss- gut kontinuierlich den Apparat verlässt. 3.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass dem Reaktions apparat kontinuierlich Rohphosphat, Säure und staubförmiges bis körniges, bereits auf geschlossenes Phosphat zugeführt werden, wobei letzteres mindestens teilweise aus dem Prözess stammt. 4. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man das erhaltene pulvrige bis feinkör nige Aufschlussprodukt anschliessend zu grösseren Körnern verformt. 5. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man den Auf schluss in einer mit freibeweglichen Zertei- lungsorganen ausgerüsteten rotierenden Trom mel ausführt.

   6.. Verfahren: nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man den Auf schluss in einer mit freibeweglichen Zertei- lungsorganen ausgerüsteten rotierenden Trom mel ausführt, wobei man die Grösse der er haltenen Körner, sowie das Verhältnis zwi schen Korn und Feinanteil durch Wahl der Zerteilungsorgane bestimmt, deren Gewicht und Anzahl durch die Menge des Zusatzes von aufgeschlossenem Phosphat, der Dauer der Durchmischung und Einstellung der Temperatur geregelt wird. 7.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man mit einer Säure niedrigerer Konzentration aufschliesst, als dem Wassergehalt des gewünschten End produktes entspricht, und das Aufschlussgut unter Beibehaltung seiner unzusammenhän genden Form einer Entwässerung in einer Trockentrommel unterwirft, bis der ge wünschte Wassergehalt erreicht ist, und dann einen Teil des getrockneten, pulvrigen bis körnigen Produktes in den Aufschluss- prozess zurückführt. & . Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass man pulvriges bis feinkörniges Auf schlussgut nach der Entwässerung körnt. 9.

   Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man den Rohpro dukten während deren Verarbeitung andere Stoffe zufügt. 10. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass man Düngesalze zufügt. 11. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man die Regelung der Temperatur durch mindestens eine Kühl massnahme ausführt. 12.. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 11, .dadurch gekennzeichnet, dass man die Regelung der Temperatur durch Kühlen des Aufschlussapparates vornimmt.

   13-. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man die Regelung der Temperatur durch kontinuierliches Zufügen von gekühltem, pulvrigem bis feinkörnigem, bereits aufge schlossenem Phosphat bewirkt. 14. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man die Regelung der Temperatur durch Kühlen der Säure bewirkt. 15. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man die Regelung der Temperatur durch Kühlen des Rohphosphates bewirkt.

   16. Verfahren, nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass man die Regelung der Temperatur durch mindestens eine Er wärmungsmassnahme bewirkt. 17. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass man die Regelung,der Temperatur durch Erwärmen des Aufschlussapparates bewirkt. 18. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass man die Regelung der Temperatur durch kontinuierliches Hinzufügen von vorbewä.rm- tem, pulvrigem bis feinkörnigem, bereits auf geschlossenem Phosphat bewirkt. 19.

   Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass man die Regelung der Temperatur durch Vorwärmen der Säure bewirkt. 2ü. Verfahren nach Patentanspruch und Unteranspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass man die Regelung der Temperatur durch Vorwärmen des Rohphosphates bewirkt.