CS197290B2 - Process for preparing photosphatic fertilizers - Google Patents

Process for preparing photosphatic fertilizers Download PDF

Info

Publication number
CS197290B2
CS197290B2 CS772279A CS227977A CS197290B2 CS 197290 B2 CS197290 B2 CS 197290B2 CS 772279 A CS772279 A CS 772279A CS 227977 A CS227977 A CS 227977A CS 197290 B2 CS197290 B2 CS 197290B2
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
fertilizers
phosphorus
water
reaction
sulfur trioxide
Prior art date
Application number
CS772279A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Andrzej Urbanek
Remigiucz Rudnicki
Barbara Urbanek
Boguslaw Majewski
Original Assignee
Politechnika Warszawska
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Politechnika Warszawska filed Critical Politechnika Warszawska
Publication of CS197290B2 publication Critical patent/CS197290B2/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05BPHOSPHATIC FERTILISERS
    • C05B1/00Superphosphates, i.e. fertilisers produced by reacting rock or bone phosphates with sulfuric or phosphoric acid in such amounts and concentrations as to yield solid products directly
    • C05B1/02Superphosphates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Description

Vynález se týká nového způsobu výroby fosforečných hnojiv z přírodních apatitových kalciumfosfátových minerálů. Sloučeniny fosforu, které jsou v nich obsaženy, mají strukturu apatitu typu AsfPO+Z, přičemž jsou ve . vodě nerozpustné a ve skutečnosti jsou vůbec nedostupné pro rostliny.The present invention relates to a novel process for the production of phosphate fertilizers from natural apatite calcium phosphate minerals. The phosphorus compounds contained therein have an apatite structure of the AsfPO + Z type, being in the form of an apatite. water-insoluble and, in fact, inaccessible to plants at all.

Při výrobě fosforečných hnojiv se sloučeniny, které jsou nerozpustné ve vodě a nedostupné pro. rostliny, převádějí na sloučeniny dostupné pro rostliny a rozpustné ve vodě nebo slabých kyselinách.In the manufacture of phosphate fertilizers, compounds that are insoluble in water and unavailable for. plants, converted to compounds available to plants and soluble in water or weak acids.

Jeden z dosud používaných způsobů výroby fosforečných hnojiv se skládá z aglomerace fosforečných hornin nebo apatitů se sodou, uhličitanem vápenatým a kysličníkem křemičitým v rotačních pecích při teplotě od 1100 do 1200 °O.One of the methods used to produce phosphate fertilizers to date consists of agglomerating phosphate rocks or apatites with soda, calcium carbonate and silica in rotary kilns at a temperature of 1100 to 1200 ° C.

Vyrobený slínek se pak rozemílá v kulových mlýnech. Získané termofosforečnany, známé pod svými obchodním názvy jako Thomasova struska nebo superstruska, v prvé řadě obsahují ve vodě nerozpustný silikofosforečnan vápenatý, který se jen při vylučování organických kyselin kořeny rostlin převádí do· formy dostupné pro rostliny.The clinker produced is then ground in ball mills. The thermophosphates obtained, known under their trade names as Thomas slag or super slag, first of all contain water-insoluble calcium silicophosphate, which is converted only by the roots of the plants into the form available to the plants.

Tudíž Thomasovy strusky a superstrusky jsou hnojivá, která se mají rozhazovat na podzim.Thus, Thomas's slags and super slags are fertilizers to be spread in the fall.

Dalším obecně požívaným postupem výro2 by jednoduchých superfosfátů je postup, · který spočívá ve zpracování ve vodě nerozpustného fosforečnanu trojvápenatého, · který je obsažen v přírodních minerálech, 62 až 70% vodným roztokem kyseliny sírové.Another commonly used process for producing simple superphosphates is a process consisting in the treatment of a water-insoluble tricalcium phosphate contained in natural minerals with a 62 to 70% aqueous sulfuric acid solution.

Pro účely tohoto postupu se musí· kyselina sírová nejdříve vyrobit (obvykle kontaktním postupem), uskladnit a ředit na vhodnou koncentraci. Před vlastním výrobním postupem sc fosfátové suroviny pečlivě . rozemelou v kulovém mlýně, jak se smísí s kyselinou sírovou v míchacím . zařízení a zavedou do výrobní komory, kdé se v . přítomnosti kyseliny sírové nerozpustný fosforečnan . trojvápenatý převede . na sloučeninu rozpustnou ve vodě, přičemž se získá sádra jako vedlejší produkt.For the purposes of this procedure, sulfuric acid must first be produced (usually by contacting), stored and diluted to an appropriate concentration. Before the actual production process sc phosphate raw materials carefully. grind in a ball mill as it is mixed with sulfuric acid in a stirring mill. equipment and introduced into the production chamber, who in. presence of sulfuric acid insoluble phosphate. tricalcium converts. to a water-soluble compound, whereby gypsum is obtained as a by-product.

Ztuhlý . . a vysušený produkt . se rozdrtí .a popř. granuluje, přičemž získané hotové hnojivo se má používat časně na jaře pro rychle rostoucí rostliny.Stiff. . and dried product. crushed. granulated, the finished fertilizer obtained being used early in the spring for fast growing plants.

Podle tohoto způsobu se . následkem reakce kyseliny sírové s fosforečnou surovinou asi 5 % fosforu obsaženého v surové hornině převede na nerozpustné ve vodě, ale rozpustné ve slabých kyselinách bi-, tri-, tetraa více alifatické fosforečnany a cyklické metafosforečnany, zatímco přes 90 % fosforu obsaženého v surovině . je snadno ve vodě rozpustný fosforečnan jednovápenatý.According to this method,. as a result of the reaction of sulfuric acid with the phosphorous feedstock, about 5% of the phosphorus contained in the crude rock converts to water-insoluble but soluble in the weak acids bi-, tri-, tetraa more aliphatic phosphates and cyclic metaphosphates, while over 90% of the phosphorus present in the feedstock. is a readily water-soluble dicalcium phosphate.

Protože ve vodě nerozpustné složky hnojivá superfosfátu jsou pomalu rozpustné v kyselinách, tvoří nejhodnotnější složku hnojivá, neboť poskytují trvalou dodávku fosforu pro půdní povrchovou vrstvu. Jejich dostupnost je až 90%, zatímco — podle 1968 Procedures, vydaných M. Niklewskim a E. Wenglikowskim z Vysoké školy hospodářských věd ve Wroclawi — využití ve vodě rozpustných sloučenin fosforu rostlinami nepřevýší asi 15 až 26 °/o. Tedy přes 75 % fosforu obsaženého v jednoduchém superfosfátu, získaného mokrým procesem, zůstává nevyužito vzhledem к rozpustnosti ve vodě a buď se vymývá pryč z pole dešťovou vodou atd., nebo podléhá retrogradačnímu procesu.Because the water-insoluble superphosphate fertilizer components are slowly soluble in acids, they form the most valuable fertilizer component as they provide a sustained supply of phosphorus to the soil surface layer. Their availability is up to 90%, while - according to the 1968 Procedures issued by M. Niklewski and E. Wenglikowski from the University of Economics in Wroclaw - the use of water-soluble phosphorus compounds by plants does not exceed about 15-26%. Thus, over 75% of the phosphorus contained in a simple superphosphate, obtained by a wet process, remains unused due to its water solubility and is either eluted away from the field by rainwater, etc., or undergoes a retrograde process.

Tytéž vysoce nevýhodné vlastnosti má také tzv. trojitý superfosfát, více koncentrovaný než jednoduchý superfosfát a vyráběný reakcí roztoku vodné kyseliny fosforečné s fosforečnými surovinami.The so-called triple superphosphate, more concentrated than single superphosphate and produced by the reaction of a solution of aqueous phosphoric acid with phosphorus raw materials, also has the same highly disadvantageous properties.

Bylo zjištěno, že se fosforečná hnojivá mohou vyrábět z minerálních surovin zjednodušeným způsobem, který nevyžaduje ani vysoké teploty jako při tepelném postupu, ani vodný roztok kyseliny sírové nebo fosforečné, jak je to nezbytné pro mokrý postup superfosfátu.It has been found that phosphate fertilizers can be produced from mineral raw materials in a simplified manner that requires neither high temperatures as in the thermal process nor an aqueous solution of sulfuric or phosphoric acid as necessary for the wet superphosphate process.

Předmětem vynálezu je způsob výroby fosforečných hnojiv z minerálních surovin, jehož podstata spočívá v tom, že minerální suroviny se rozemelou a vysuší, pak se podrobí reakci se směsí plynů obsahujících oxid sírový při teplotě v rozmezí 180—350 °C a po ukončení reakce á izolaci reakčních plynů se tuhý produkt ochladí.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a process for the production of phosphorous fertilizers from mineral raw materials which comprises grinding and drying the mineral raw materials, then reacting with a mixture of gases containing sulfur trioxide at a temperature between 180-350 ° C and after completion of the reaction and isolation of the reaction gases, the solid product is cooled.

Pro výrobu fosforečných hnojiv podle tohoto vynálezu se mohou použít fosforečné suroviny jakéhokoli složení, různé původní vlhkosti a různého zrnění. Může se použít plynný oxid sírový, získaný z jakéhokoli zdroje a smíchaný se vzduchem, oxidem siřičitým, dusíkem, kyslíkem nebo jinými inertními plyny. Koncentrace oxidu sírového ve směsi plynů může být v rozmezí 4 až 12 objemových °/o. Teplota plynné směsi může být v rozmezí 100 až 350 °C.For the production of phosphorous fertilizers according to the invention, phosphorous raw materials of any composition, different initial moisture and different grain sizes can be used. Sulfur dioxide gas obtained from any source and mixed with air, sulfur dioxide, nitrogen, oxygen or other inert gases may be used. The concentration of sulfur trioxide in the gas mixture may be in the range of 4-12 vol%. The temperature of the gaseous mixture may be in the range of 100 to 350 ° C.

Podle tohoto vynálezu se výchozí minerály melou a suší a pak se podrobí působení plynné směsi, obsahující SO3, při teplotě v rozmezí 180 až 350 °C. Když se dostane plyn obsahující kysličník sírový do styku se zrny suroviny, která obsahují fosfor, proběhne reakce, jejímž výsledkem jsou ve vodě nerozpustné bi-, tri- a tetrafosforečnany vápníku, stejně jako výše kondenzované lineární fosforečnany nebo metafosforečnany.According to the invention, the starting minerals are ground and dried and then treated with a gaseous mixture containing SO 3 at a temperature in the range of 180 to 350 ° C. When the sulfur trioxide-containing gas comes into contact with the grains of the phosphorus-containing feedstock, the reaction results in water-insoluble bi-, tri- and tetraphosphates of calcium, as well as the above condensed linear phosphates or metaphosphates.

Po oddělení plynů je reakční produkt ve formě sypkého, nehygroskopického a nehrudkujícího prášku připraven pro použití jako fosforečné hnojivo.After gas separation, the reaction product in the form of a free-flowing, non-hygroscopic and non-clumping powder is ready for use as a phosphorous fertilizer.

Přes 90 % fosforu obsaženého v takto získaném hnojivu je dostupné pro rostliny vlivem nerozpustnosti sloučenin fosforu ve vodě, ale jejich rozpustnosti ve slabých kyselinách. Využití fosforu (jako dostupného pro rostliny) obsaženého ve fosforečných hnojivech vyrobených podle tohoto vynálezu je více než třikrát vyšší než využití, které bylo zjištěno u jednoduchých a trojitých superfosfátů.Over 90% of the phosphorus contained in the fertilizer thus obtained is available to plants due to the insolubility of the phosphorus compounds in water but their solubility in weak acids. The utilization of phosphorus (as available for plants) contained in the phosphorous fertilizers produced according to the present invention is more than three times higher than that found with single and triple superphosphates.

Provedení vynálezu je blíže vysvětleno v následujícím příkladu provedení.An embodiment of the invention is explained in more detail in the following exemplary embodiment.

PříkladExample

Do kulového mlýna se zavede 1 tuna surové fosforečnanové horniny a mele se na zrnění po 0,2 mm. Pak se surovina usuší při teplotě 350 až 450 °C v bubnové peci, otápěné mazutovými spalinami, přičemž teplota výstupního plynu je 120 až 150 °C.1 ton of crude phosphate rock is introduced into the ball mill and ground to 0.2 mm grain size. Then, the feedstock is dried at a temperature of 350 to 450 ° C in a drum furnace heated with fuel oil, the outlet gas temperature being 120 to 150 ° C.

Vysušený materiál o hmotnosti 865 kg, jehož obsah vlhkosti byl snížen pod 1 °/o, se přímo z pece vede do fluidačního reaktoru, kde se dostává do styku s oxidem sírovým, který se zavádí ve formě směsi s kyslíkem a dusíkem v poměru objemovém 10:18:72, přičemž celkové množství zavedené plynné směsi je 1150 Nm3.The dried material weighing 865 kg, the moisture content of which was lowered below 1 ° / o, was fed directly from the furnace to a fluidization reactor where it was contacted with sulfur trioxide which was introduced as a mixture with oxygen and nitrogen in a ratio of 10% by volume. : 18: 72, the total amount of gas mixture introduced being 1150 Nm 3 .

Plyn, který se zavádí do reaktoru, má teplotu v rozmezí od 300 do 350 °C a průměrná doba trvání reakce je 20 až 30 sekund.The gas introduced into the reactor has a temperature in the range of 300 to 350 ° C and the average duration of the reaction is 20 to 30 seconds.

Pak se materiál ochladí uvnitř chladicího válce a převede se do zásobníku, z kterého se vypouští do pytlů.Then the material is cooled inside the cooling cylinder and transferred to a container from which it is discharged into bags.

Celkem se získá 1248 kg fosforečného hnojivá ve formě suchého, nehrudkujícího a nehygroskopického prášku, následujícího hmotnostního složení:A total of 1248 kg of phosphorus fertilizer is obtained in the form of a dry, non-clumping and non-hygroscopic powder of the following weight composition:

— fosfor (převedeno na P2O5) — 23,5 %, což zahrnuje 2 % ve vodě rozpustného fosforu, 19,4 % fosforu rozpustného ve 2% kyselině citrónové;- phosphorus (converted to P2O5) - 23.5%, which includes 2% water-soluble phosphorus, 19.4% phosphorus soluble in 2% citric acid;

—CaO — —CaO - 37,2 % 37.2% —SO3 — —SO3 - 34,1 % 34.1% —SIO2 — —SIO2 - 0,61 % 0.61% —AI2O3 —AI2O3 0,31 % 0.31% —РегОз — —РегОз - 0,02 % 0.02% —MgO — —MgO - 0,12 % 0,12% —K2O + NažO — —K2O + NažO - 0,96 % 0,96% —F — —F - 1,6 % 1,6% —U — —U - 0,003 % 0.003% -H2O — -H2O - 0,4 °/o 0.4 ° / o

volné kyseliny — žádné.free acids - none.

Claims (4)

1. Způsob výroby fosforečných hnojiv z minerálních surovin, vyznačený tím, že minerální suroviny se rozemelou a vysuší, pak se podrobí reakci se směsí plynů obsahujících oxid sírový při teplotě v rozmezí 180 až 350 QC a po ukončení reakce a izolaci reakčních plynů se tuhý produkt ochladí.1. A process for the production of phosphate fertilizers from mineral raw materials, wherein the minerals are milled, dried and then reacted with a mixture of gases containing sulfur trioxide at a temperature ranging from 180 to 350 Q C, and after completion of the reaction and isolation of the solid reactant gases the product cools. 2. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se použije směs plynů obsahující 4 až2. A process according to claim 1, characterized in that a gas mixture containing from 4 to 10 is used 12 objemových °/o oxidu sírového.12 volume% sulfur dioxide. 3. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se použije plynný oxid sírový smíšený s oxidem siřičitým, dusíkem a vzácnými plyny.3. The process of claim 1, wherein gaseous sulfur trioxide mixed with sulfur dioxide, nitrogen and noble gases is used. 4. Způsob podle bodu 1, vyznačený tím, že se použijí reakční plyny obsahující oxid sírový při teplotě 100 až 350 °C.4. Process according to claim 1, characterized in that the reaction gases containing sulfur trioxide are used at a temperature of 100 to 350 ° C.
CS772279A 1976-04-08 1977-04-06 Process for preparing photosphatic fertilizers CS197290B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL1976188587A PL101814B1 (en) 1976-04-08 1976-04-08 METHOD OF MANUFACTURING PHOSPHATIC FERTILIZERS METHOD OF MANUFACTURING PHOSPHOROUS FERTILIZER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS197290B2 true CS197290B2 (en) 1980-04-30

Family

ID=19976319

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS772279A CS197290B2 (en) 1976-04-08 1977-04-06 Process for preparing photosphatic fertilizers

Country Status (15)

Country Link
JP (1) JPS52122564A (en)
BE (1) BE853114A (en)
CS (1) CS197290B2 (en)
DD (1) DD129122A5 (en)
DE (1) DE2714211A1 (en)
EG (1) EG12736A (en)
ES (1) ES457542A1 (en)
FR (1) FR2347324A1 (en)
GB (1) GB1570947A (en)
HU (1) HU176308B (en)
IT (1) IT1115905B (en)
NL (1) NL7703828A (en)
OA (1) OA05626A (en)
PL (1) PL101814B1 (en)
SU (1) SU849996A3 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4501724A (en) * 1984-02-01 1985-02-26 Goers Associates Inc. Method for the wet process manufacture of phosphoric acid
DE102015115119A1 (en) * 2015-09-09 2017-03-09 Wehrle-Werk Ag Process for phosphorus recovery
CN112938917B (en) * 2021-01-28 2022-11-04 北京大学 Preparation method of high-efficiency nano-phosphate fertilizer and nano-phosphate fertilizer

Also Published As

Publication number Publication date
IT1115905B (en) 1986-02-10
OA05626A (en) 1981-04-30
EG12736A (en) 1980-07-31
FR2347324A1 (en) 1977-11-04
JPS52122564A (en) 1977-10-14
JPS5437119B2 (en) 1979-11-13
DD129122A5 (en) 1977-12-28
NL7703828A (en) 1977-10-11
DE2714211A1 (en) 1977-10-20
ES457542A1 (en) 1978-08-16
GB1570947A (en) 1980-07-09
SU849996A3 (en) 1981-07-23
HU176308B (en) 1981-01-28
PL101814B1 (en) 1979-02-28
BE853114A (en) 1977-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
OA12958A (en) A process for the manufacture of sulphur-containing ammonium.
Bolan et al. Preparation, forms and properties of controlled-release phosphate fertilizers
US3467495A (en) Preparation of calcium phosphates
SE460358B (en) PROCEDURES FOR PREPARING COMBINED PHOSPHERE FERTILIZERS AND EARTH IMPROVEMENT AGENTS
US4248617A (en) Process for producing granular basic phosphate fertilizer
CS197290B2 (en) Process for preparing photosphatic fertilizers
CN108473380A (en) NPK fertilizer containing phosphorus potassium nitrogen and the method for being used to prepare the granulated NPK fertilizer containing phosphorus potassium nitrogen
US3241946A (en) Ammonium phosphate fertilizer solids derived from anhydrous liquid phosphoric acid
US2680679A (en) Manufacture of fertilizers
Young et al. Phosphate fertilizers and process technology
US3264086A (en) Silicophosphatic product and method of making same
US3212874A (en) Process for the production of phosphate fertilizer
US2978312A (en) Processes for producing fertilizers and products thereof
Otaboev et al. Flow of simple superphosphate using two-stage decomposition of phosphorite
SU1564152A1 (en) Method of obtaining complex fertilizers
US1411696A (en) Process for the production of fertilizers containing phosphoric acid and potassium
US2898207A (en) Acidulation of phosphate
US3291594A (en) Method of producing phosphatic fertilizers containing magnesium values
US3519387A (en) Quick cure process for making superphosphates of low fluorine content
JPH05319966A (en) Production of fertilizer having slow acting property
US2916372A (en) Production of phosphate fertilizers soluble in citric acid
CA1078582A (en) Potassium phosphate fertilisers
US3508865A (en) Ammonium polyphosphate produced at atmospheric pressure
GB810208A (en) Fertilizers
US3851086A (en) Defluorinated phosphate feed supplement production