DE1018075B

DE1018075B - Verfahren zur Herstellung von ammoncitratloeslichen Sinterphosphatduengemitteln

Info

Publication number: DE1018075B
Application number: DEH24591A
Authority: DE
Inventors: Walter Hildebrand
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1955-08-03
Filing date: 1955-08-03
Publication date: 1957-10-24

Description

Verfahren zur Herstellung von ammoncitratlöslichen Sinterphosphatdüngemitteln Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Phosphatdüngemitteln, nach welchem Rohphosphate in Mischung mit Alkalien geglüht werden. Als Alkalien gemäß der Erfindung wird Schlempekohle verwendet, wie sie bei der Melasseschlempevergasung als Abfallprodukt anfällt und bisher durch umständliche Umlöseprozesse auf ihren Gehalt an Salzen aufgearbeitet wurde.
Es ist zwar bekannt, Phosphate mit Schlempelrohle dadurch aufzuschließen, daß man Rohphosphate in Gegenwart von Schlernpekohle und Alkalisilikat glüht. Ein solches Verfahren beschreibt die italienische Patentschrift 390 318: Danach wird die Mischung aus Rohphosphat und Schfempekohle mit Wasserglas verformt und im Tunnelofen bei 1000 bis 1300° geglüht. Die auf diese Weise erhaltenen Produkte enthalten nicht genügende Mengen an ammoncitratlöslicher Phosphorsäure, so daß eine wirtschaftliche Verwertbarkeit dieses Verfahrens nicht in Betracht kommt.
Rohphosphate mit Schlempekohle aufzuschließen und hierbei eine hohe Ammoncitratlöslichkeit zu erreichen, scheiterte bisher daran, daß Schlempekohle auch im Gemisch mit Rohphosphaten bei etwa 700° in einen Schmelzfluß übergeht und diese Temperatur nicht ausreicht, um den Aufschluß der Rohphosphate zu vervollständigen. Dagegen werden bei Temperaturen von 800 bis 950° im Rahmen eines Schmelzverfahrens, z. B. in Wannenöfen durchgeführt, Aufschlußprodukte erreicht, deren Phosphorsäuregehalt praktisch vollkommen ammoncitratlöslich ist. Derartigen Verfahren haften die bekannten technischen Schwierigkeiten und hoher Energieverbrauch an, welche dieWirtschaftlchkeit herabsetzen.
Erfindungsgemäß gelingt es nun im Rahmen eines Sinterverfahrens, im kontinuierlichen Drehrohrofenprozeß, Phosphataufschlüsse mit Schlempekohle durchzuführen und dabei eine hohe Ammoncitratlöslichkeit des Aufschlußproduktes zu erreichen, wenn man den Schmelzfluß der Schlempekohle bzw. des Gemisches aus Rohphosphat und Schlempekohle dadurch umgeht, daß man dem Gemisch Zuschlagstoffe zusetzt, die den Schmelzfluß verhindern. Das Reaktionsgemisch kann nun auf die zur Aufschließung der Tricalciumphosphate od. dgl. erforderliche hohe Temperatur gebracht werden. Derartige Zuschlagstoffe sind Calcium- und bzw. oder Magnesiumverbindungen, wie Kalkstein, Dolomit, gelöschter Kalk, Magnesit und Mg O-Abbra.nd, wie er bei den technischen Prozessen der Verarbeitung von Magnesiumsalzen, z. B. bei der Abröstung von Magnesiumsulfat, anfällt. Die Calcium-oder Magnesiumverbindungen können auch durch ähnlich wirkende Stoffe bzw. solche Verbindungen enthaltende Stoffe, z. B. Braunkohlenasche, ersetzt «-erden. Schmelzeverhütende Eigenschaften hat auch ein Zuschlag von Braunkohlenschwelkoks. Der Vorteil dieses Zuschlagstoffes besteht darin, daß der Kohlenstoff zusammen mit dem Kohlenstoff der Schlempekoh:le in der Reaktionsphase verbrennt, damit gleichzeitig als Heizmaterial dient und zu erheblichen Einsparungen an Brennstoff des für den Aufschluß notwendigen Brennstoffes führt und schließlich ein hochprozentiges Phosphatdüngemittel erhalten wird. Läßt man diese Zuschlagstoffe weg, so tritt der bei 700° beschriebene Schmelzfluß auf, und die Schmelze verläßt das Drehrohr nur ungenügend aufgeschlossen. Bei Gegenwart genannter Zuschlagstoffe kann die Temperatur auch auf 1200° gesteigert «erden, ohne daß ein Schmelzfluß der Aufgabemischung eintritt. Zweckmäßigerweise wird der Aufschluß jedoch bei Temperaturen von 900 bis 1100° durchgeführt, weil höhere Temperaturen zu erheblichen Kaliverlusten führen. Die für das Verfahren anzuwendenden Zuschläge haben nicht die Wirkung eines Aufschlußmittels. Diese Wirkung liegt im Temperaturbereich von 1250 bis 1500°. K C1 und K. S 04, die Bestandteile der Schlempekohle sind, finden sich unverändert im Endprodukt. Eventuelle Ankrustungen in der Sinterzone werden durch Zusatz von etwa 5% Sand zur Gesamtmischung vermieden.
Das Verfahren läßt auch die Durchführung von Kombinationen zu, so kann die zum Aufschluß erforderliche Schlempekoble teilweise durch Soda ersetzt werden, wobei gegenüber den bekannten Glühaufschlüssen keine höheren Temperaturen als 900 bis 1100° anzuwenden sind. Nach dieser Verfahrensweise ist also auch eine variable Produktionsdurchführung gegeben, die gleichzeitig die Wirtschaftlichkeit derartiger Phosphataufschlüsse verbessert. Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet die Verwendung eines praktisch- wertlosen Abfallmaterials für die Herstellung eines hochkonzentrierten Mischdüngers mit 18 bis 22% ammoncitratlöslicher Phosphorsäure und ebensoviel K.,0 neben basischem Kalk. Der Aufschlußprozeß kann durchgeführt werden in Drehrohröfen, Etagenöfen oder anderen geeigneten Ofentypen.
Bei -einem anderen bekannten Verfahren wird für den Aufschluß 1VIelasseschlempe zur Anwendung gebracht, das Gemisch aus Rohphosphat und llelasseschlempe mit Zuschlagstoffen versetzt und in zwei Stufen verarbeitet, wobei in der ersten Erhitzungsstufe zur Gewinnung der Stickstoffverbindungen die Aufgabemischung getrocknet und vergast wird. In der zweiten Stufe wird das Phosphatdüngemittel gewonnen. Die großtechnische Durchführung des Verfahrens dürfte wegen der hohen Gasverdünnung und der dadurch erforderlichen Nachfolgeapparatur die Gewinnung der Stickstoffverbindungen als primäre Stufe des Verfahrens sowie die Gewinnung des Düngemittels problematisch gestalten. Die bei diesem Verfahren zur Anwendung kommenden Zuschläge werden zugeschlagen, um die Verkrustung der Ofenwandung zu verhindern, außerdem wird für den Phosphataufschluß Melasseschlempe, die aus Alkalisalzen organischer Säuren besteht, verwendet.
Die bekannten Verfahren, bei denen man unter Zuschlägen von Calcium- und/oder Magnesiumverbindungen Aufschlüsse erzielt, berühren den Gegenstand des vorliegenden Verfahrens deshalb nicht, weil diese Zuschläge auch in Mischung mit z. B. Alkalioxyden als Aufschlußmaterialien oder auch zur Einhaltung bestimmter Molverhältnisse, z. B. für die Bildung von Calciumorthosilikat, verwendet werden. Sie nehmen also chemisch einen ganz anderen Verlauf. In der Regel sind bei derartigen Verfahren Temperaturen über 1200° erforderlich.
Es ist auch bekannt, Phosphataufschlüsse mit Alkalicarbonaten oder auch Alkalisulfaten unter Zuschlägen von Kohle durchzuführen. Bei Verwendung von Alkalisulfaten dient der Kohlenstoff zur Reduktion des Alkalisulfats zu Alkalisulfid und führt zu unerwünschten sulfidhaltigen Produkten. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren tritt keine Sulfidbildung auf, weil hier der Kohlenstoff nicht als Reduktionsmittel verwendet wird, sondern neben seiner schmelzeverhütenden Wirkung als Heizmaterial dient. Verwendet man Alkalicarbonate, so wird durch den Zuschlag von Kohle die sonst übliche Aufschlußtemperatur herabgesetzt, wobei der Glühprozeß in Gegenwart von Wasserdampf durchgeführt wird. Der Zusatz von Kohle verhindert zwar bei einem weiteren Verfahren den Schmelzfluß der Aufgabemischung, wobei aber zur Voraussetzung gemacht wird, daß die Erhitzung unter Ausschluß oxydierender Wirkungen zu erfolgen hat und der etwa vorhandene Kalk bzw. die Kieselsäure als Calciumorthosilikat zu binden ist. Ausführungsbeispiele 1. 100 Teile Rohphosphat wurden mit 135 Teilen Schlempekohle innigst gemischt und das Gemisch im Drehrohrofen erhitzt. Bei etwa 700° war das Gemisch geschmolzen und verließ den Ofen als Schmelzfluß. Es wurde ein Produkt erhalten, dessen Gesamtphosphorsäuregehalt zu 50,/o ammoncitratlöslich ist. Die gleichen Ausgangsstoffe, jedoch mit 60 Teilen Kalkstein vermischt, konnten ohne Eintreten von Schmelzfluß auf etwa 1200° erhitzt «-erden. Die Mischung wurde auf eine Temperatur von 1000° erhitzt und ein leicht gesintertes Glühprodukt erhalten mit 18,1% Gesamtphosphorsäuregehalt, wovon 99% ammoncitratlöslich sind, neben 20,4% K.,0-Gehalt.
2. Einer Mischung nach Beispiel 1 wurden 35 Teile Mg0-Abbrand zugesetzt und im Drehrohr bei 1000° geglüht. Das leicht gesinterte Glühprodukt enthält 19,4% Gesamtphosphorsäure, wovon 97,6% ammoncitratlöslich sind, und 21,5% KLO.
3. 100 Teile Rohphosphat wurden mit 135 Teilen Schlempekohle und 40 Teilen Braunkohlenschwelkoks innigst gemischt und das Gemisch im Drehrohr bei 900 bis 950° geglüht. Das Glühprodukt enthält 21,10/0 ammottcitratlösliche Phosphorsäure, 21,4% Gesamtphosphorsäure und 22,51/o K,0.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von ammoncitratlöslichen Sinterphosphatdüngemitteln durch Glühen von Rohphosphaten unter Zuschlag von Alkalien und Kalkverbindungen in Drehrohröfen oder anderen geeigneten Ofentypen bei Temperaturen von etwa 1000, dadurch gekennzeichnet, daß der an sich bekannte Glühaufscliluß von Rohphosphaten unter Zuschlag von Schlernpekohle zur Verhütung des Schmelzflusses der Schlempekohle bzw. des Gemisches aus Rohphosphat und Schlempekohle unter Zusatz von Kalkstein und bzw. oder Mg0-Verbindungen durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kalkstein und bzw. oder d'ie Mg0-Verbindungen durch Kohlenstoff, insbesondere in Form von Braunkohlenschwelkoks, ersetzt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 745 129, 744 998, 498 662, 492 310. 487 956, 487 702, 485 070, 481 177, 4018-13-. italienische Patentschrift Nr. 390 318.