CS233772B1 - Způsob výroby kapalného fosforečného hnojivá - Google Patents

Abstract

Cílem vynálezu bylo nalézt technologii výroby koncentrovaného fosforečného ' hnojivá. Tohoto cíle se dosáhne tak, že se kyselina fosforečné neutralizuje reakcí s horečnatou surovinou, tj. oxidem či hydroxidem hořečnatým, případně s některou solí hořčíku se slabou kyselinou atd. Neutralizace je vedena do pH 1,5 až 2,5, měřeno skleněnou elektrodou po zředění vodou 1:10.

Description

Vynález se týká způsobu výroby kapalného fosforečného hnojivá. Kapalná fosforečná hnojivá se vyrábí z kyseliny fosforečné neutralizací amoniakem nebo reakcí s draselnými sloučeninami. Jsou známa kapalná průmyslová hnojivá NP a PK na bázi amonných a draselných ortofosforečnanů i pólyfosforečnanů. Tato hnojivá sa vyrábí z .termické nebo extrakční kyseliny fosforečné a hlavní operací výroby bývá neutralizace kyseliny, vedena až do pH 6 až 8, nebol při této reakci jsou přísluěné systémy nejvíce rozpustné ve vodá.

Z termické kyseliny fosforečné lze snadno připravit čirá kapalná fosforečná hnojivá, nebol termická kyselina fosforečná představuje technicky čistý roztok H^PO^ a ostatní suroviny, používané k neutralizaci, amoniak, hydroxid draselný, uhličitan draselný, jsou rovněž technicky čisté látky. Dosažitelná koncentrace P₂°5 ^v výrobcích vyplývá z nízkoteplotních fázových rovnováh v systémech solí (NH^)g HPO^ - NH^HgPO^ - HgO a KgHPO^ - KHgPO^ - HgO a činí asi 300 g/l PgO^, ^konl£rétně 8 % hmot. N a 24 % hmot. PgO^ při měrné hmotnosti 1,25 kg/1 u NP hnojivá a 20 % hmot. PgO^ a 24 % hmot. KgO při měrné hmotnosti 1,48 kg/1 u PK hnojivá.

Extrakční kyselina fosforečná získávaná rozkladem přírodních fosfátů kyselinou sírovou a případným zahuštěním ohááhuje příměsi, které se rozpouětí ze suroviny při rozkladu. Při neutralizaci na. pH 6 až 8 se tyto příměsi vyloučí ve formě sraženin a vzniklý výrobek se. stabilizuje protisedimentačními přísadami, například natrifikovaným bentonitem, takže výrobek je suspenzní typ kapalného hnojivá. Stabilizovaná suspenze může ve vznosu udržet kromě vyloučených sraženin příměsí i jemné vyloučené krystalky fosforečnanu amonného, takže výrobky tohoto typu mohou dosáhnout koncentrace 13 % hmot. N a 38 % hmot. PgO^ při měrné hmotnosti 1,4 kg/1, což odpovídá asi 530 g/l PgO^. Nevýhodou těchto výrobků je jejich omezená skladovatelnost nebo nutnost míchání během skladování.

Jinou možnosti získávání koncentrovanějších kapalných fosforečných hnojiv je konden-, zace, nebol pólyfosforečnany jsou schopny při neutralizaci udržet příměsi ve formě komplexních sloučenin v roztoku a vykazují vyěěí rozpustnost ve vodě než ortofoeforečnany Takto lze získat výrobky obsahující 10 % hmot. N a 34 % hmot. PgO^ při měrná hmotnosti 1,3 až 1,4 kg/1, což odpovídá až 480 g/l P₂Oj· Nevýhodou polyfosforečnanových kapalných hnojiv je aparaturní i energetická náročnost jejiěh výroby*

Kyselina fosforečná, získaná rozkladem přírodních fosfátů kyselinou dusičnou, případně po úpravě poměru vápník/fosfor oddělením tetrahydrátu dusičnanu vápenatého krystalizaci nebo přídavkem H^PO^ se k přípravě kapalných fosforečných hnojiv nepoužívá, nehol kromě jiných rozpuštěných příměsí obsahuje značná množství dusičnanu vápenatého.

Při neutralizaci na pH 6 až 8 se z táto kyseliny vyloučí část fosforu ve formě vodonerozpustných sloučenin vápenatých a fyzikální' vlastnosti takto získaná suspenze jsou nevhodná pro použití jako kapalné hnojivo. Při výrobě kapalného NP hnojivá z kyseliny fosforečná, získané rozkladem přírodních fosfátů kyselinou dusičnou by bylo proto třeba zavést čisticí operace a koprodukci sráženého fosforečnanu vápenatého, za účelem odstraněni vápenatých iontů z roztoku, který by ee pak neutralizoval na pH 6 až 8 amoniakem nebo hydroxidem, případně uhličitanem draselným*

Společnou nevýhodou věech popisovaných kapalných fosforečných hnojiv je to, že nejsou michatelné s kapalnými hnojivý obsahujícími dvojmocné biogenní prvky, vápník a hořčík, nehol při míchání ae sráží ve vodě nerozpustné fosforečnany.

Hozvoj výrobních způsobů kapalných fosforečných hnojiv směřuje k výrobkům s vyěěím obsahem fosforu i^-jiných biogenních prvků a hledají ee postupy, která Vy umožnily zpracováni kyseliny fosforečné s různými příměsemi. Podle předkládaného vynálezu lze připravit kapalné fosftfrečeé hnojivo, jehož způsob výroby spočívá v tom, že se kyselina fosforečná, získaná např. rozkladem přírodních fosfátů kyselinou dusičnou a úpravou poměru vápník vápník/fosfor, neutralizuje reakcí s hořečnatou surovinou obsahující oxid a/nebo hydroxid hořečnatý a/nebo sůl hořčíku se slabou kyselinou jako je například uhličitan hořečnatý s tím, že je neutralizace vedene pouze do pH produktu 1,5 ež 2,5, měřeno skleněnou elektrodou po zředění vodou 1:10, tj. 10 g/100 ml. Ve srovnání se známými postupy výroby kapalných fosforečných hnojiv vidíme výhody způsobu podle vynálezu v tom, že umožňuje z technicky čistých látek získat čiré výrobky s vyšším obsahem účinných složek, zejména fosforu, takto připravená hnojivo je míchatelné s dalšími kapalnými hnojivý obsahujícími vápník a hořčík, způsob umožňuje rozpustit a udržet v roztoku řadu mikroprvků ve formě technických solí bezchelátové vazby jako např. mangan, měň, zinek. Způsob umožňuje zpracovávat značně znečištěná suroviny např. extrakční kyselinu fosforečnou, kyselinu získanou rozkladem fosfátů kyselinou dusičnou, úlety z výpalů magnezitu a to bez přídavků stabilizátorů suspenzí. Samotné technologická zařízení je nenáročná.

Způsob podle vynálezu lze z termické a extrakční kyseliny připravit kapalná fosforečné hnojivo obsahující 40 % hmot. P₂O^ ^{a 8} až 9 % hmot. MgO při měrné hmotnosti 1,6 kg/1, což odpovídá objemová koncentraci přes 600 g PgO^/litr. Kyselá chemická reakce produktu zabraňuje vylučování středních fosforečnanů alkalických zemin z roztoků a udržuje systém • ve vodorozpustná formě obdobně jako v případě výroby superfosfátu, kde pH vodního výluhu po zředění 1:10 je rovněž 1,5 až 2,5.

* Tímto způsobem lze zpracovávat i kyselinu fosforečnou získanou rozkladem přírodních fosfátů kyselinou dusičnou, vymražením a oddělením vykrystalizovaného tetrahydrátu dusičnanu vápenatého. Tato kyselina obsahuje rozdílné množství rozpuštěného dusičnanu vápenatého v závislosti na stupni yymražení. Běžně se při výrobě NPK hnojiv z apatitového koncentrátu Kola odstraňují asi 3/4 vápníku, takže meziprodukt výroby, tj. vymražená kyselina obsahuje 21 až 22 % hmot. PgO^ a 1 ei á % hmot. CaO. Z takováto kyseliny lze tedy připravit kapalné NPMg hnojivo, které obsahuje 4 % hmot. N, 17 % hmot. Ρ₂Ο^, ® hmot. MgO a % hmot, CaO. Při vyšSím stupni vymražení, rozumí se nižší obsah oxidu vápenatého ve vymražená kaselině, lze získat kapalné hnojivo s podstatně vyšší koncentrací P₂0^. Snížení obsahu oxidu vápenatého lze docílit i přídavkem čisté kyseliny fosforečné.

Příklady provedení

Příklad 1

360 kg černé zahuštěné extrakční kyseliny (50 % hmot. Ρ₂0^) β 50 kg úletu ž výpalu magnezitu (69 % hmot. MgO a 5,6 % hmot. CaO) suspendovaného ve 60 kg vody dalo po smíchání a reakci, při která se produkt samovolně ohřál nad 100 °C, 450 kg kapalného hnojivá, které po sedimentaci obsahovalo 40 % hmot. PgO^ a 7 % hmot. MgO, při měrné hmotnosti kapalného hnojivá 1 640 kg.m“\ Produkt vykazuje po zředění vodou v poměru 10 g/100 ml pH.= 2,3, měřeno skleněnou elektrodou.

Přiklad 2

4,6 kg zelená kyseliny, získané rozkladem apatitového koncentrátu Kola kyselinou dusičnou, vymražením a odstraněním vyloučených krystalů Ca (N0₃)₂ 4H₂0, obsahující 21 % hmot. 1*2θ5> 5 hmot. N a 8 % hmot. CaO, dalo s 0,36 kg úletu (jako v př. 1) a 0,7 kg vody po reakci a filtraci produkt o měrná hmotnosti 1 500 kg.m^-·' a obsahu 17 % hmot. PgO^, 4 % hmot. N, 4 % hmot. MgO a 6 % hmot. CaO. Produkt vykazuje po zředění vodou v poměru 10 g/100 mlpH = 1,7, měřeno skleněnou elektrodou.

Claims (1)

1. Způsob výroby kapalného fosforečného hnojivá, vyznačený tím, že se kyselina fosforeč né, získané například rozkladem přírodních fosfátů kyselinou důsičnou a úpravou poměrní vápník/fosfor, neutralizuje reakcí a hořečnatou surovinou obsahující oxid a/nebo hydroxid hořečnatý a/nebo sůl hořčíku se slabou kyselinou jako je například uhličitan hořečnatý s tím, že je neutralizace vedena pouze do pH produktu 1,5 až 2,5 měřeno skleněnou elektrodou po zředění vodou 1:10, tj. 10 g/100 ml.