DE1022608B - Verfahren zur Herstellung von Tricalciumphosphat, das von hygroskopischen Verunreinigungen frei ist, durch Aufschluss von Rohphosphaten mit Salpetersaeure - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Tricalciumphosphat, das von hygroskopischen Verunreinigungen frei ist, durch Aufschluss von Rohphosphaten mit Salpetersaeure

Info

Publication number
DE1022608B
DE1022608B DEC9790A DEC0009790A DE1022608B DE 1022608 B DE1022608 B DE 1022608B DE C9790 A DEC9790 A DE C9790A DE C0009790 A DEC0009790 A DE C0009790A DE 1022608 B DE1022608 B DE 1022608B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
solution
phosphate
acid
tricalcium phosphate
nitric acid
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DEC9790A
Other languages
English (en)
Inventor
Paul Caldwell
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cannac Research and Development Co
Original Assignee
Cannac Research and Development Co
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 Cannac Research and Development Co filed Critical Cannac Research and Development Co
Priority to DEC9790A priority Critical patent/DE1022608B/de
Publication of DE1022608B publication Critical patent/DE1022608B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05BPHOSPHATIC FERTILISERS
    • C05B11/00Fertilisers produced by wet-treating or leaching raw materials either with acids in such amounts and concentrations as to yield solutions followed by neutralisation, or with alkaline lyes
    • C05B11/04Fertilisers produced by wet-treating or leaching raw materials either with acids in such amounts and concentrations as to yield solutions followed by neutralisation, or with alkaline lyes using mineral acid
    • C05B11/06Fertilisers produced by wet-treating or leaching raw materials either with acids in such amounts and concentrations as to yield solutions followed by neutralisation, or with alkaline lyes using mineral acid using nitric acid (nitrophosphates)
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23KFODDER
    • A23K20/00Accessory food factors for animal feeding-stuffs
    • A23K20/20Inorganic substances, e.g. oligoelements
    • A23K20/26Compounds containing phosphorus

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Description

  • Verfahren zur Herstellung von Tricalciumphosphat, das von hygroskopischen Verunreinigungen frei ist, durch Aufschluß von Rohphosphaten mit Salpetersäure Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von nichthygroskopischem Tricalciumphosphat, durch Aufschließen von Rohphosphaten in einer Weise, daß das Enderzeugnis sowohl als Düngemittel als auch als Beifuttermittel für Vieh verwendet werden kann. Die Erfindung umfaßt auch die Herstellung eines Gemisches von tertiärem Calciuinphosphat und anderen als Düngemittel bewährten Verbindungen.
  • Der Phosphatgehalt von Rohphosphaten wird im allgemeinen durch Behandlung des Gesteins mit Schwefelsäure in lösliche Form übergeführt. Dieses Verfahren erfordert große Mengen von Schwefelsäure, unabhängig davon, ob bei vorhandenem hohem Säuregehalt vorwiegend Monocalciumphosphat oder bei niedrigerem Säuregehalt Superphosphat hergestellt wird. Infolgedessen sind zahlreiche Versuche angestellt worden mit dem Ziel, andere Aufschlußinittel oder andere Verfahren zu finden, um den Phosphatgehalt der Rohphosphate in nutzbringende Form überzuführen. Der neuerdings eingetretene Mangel an Schwefelsäure hat die Bemühungen gesteigert, Aufschlußverfahren anzuwenden, zu denen keine Schwefelsäure gebraucht wird.
  • Alle bisherigen Versuche zur Lösung dieser Frage haben zu der Erkenntnis geführt, daß bei Verwendung anderer Aufschlußmittel die Enderzeugnisse ungünstigere Eigenschaften haben, als die bei dem Aufschließen des Rohphosphates mit Schwefelsäure erhaltenen. So wurden die Bemühungen, ein geeignetes Phosphat unter Verwendung von Salpetersäure zum Aufschließen von Rohphosphat zu gewinnen, dadurch durchkreuzt, daß eine beträchtliche Menge von Calciumnitrat zusammen mit dem erwünschten Monocalcium- oder Dicalciumphosphat entstand. Infolge der hygroskopischen Eigenschaft des Calciumnitrats erhält das so gewonnene Phosphat-Düngemittel eine. feuchte und gummiartige Beschaffenheit und wird dadurch praktisch ohne weiteres nicht verwendbar. Durch Zugabe geeigneter Reagenzien nach der Neutralisation der Aufschlußlösung wurde versucht, eine Verbesserung der hygroskopischen Eigenschaften des Phosphatgemisches zu erzielen. Jedoch gelang es auch dadurch nicht, ein längere Zeit lagerbeständiges und streufähiges Produkt zu erhalten.
  • Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Gewinnung von Phosphatdüngemitteln od. dgl. aus Rohphosphaten entwickelt worden, bei dem das Rohphosphat mittels Salpetersäure oder Säuren oder Säuregemischen, die durch Einleiten von Stickoxyden in wäßrige Lösungen entstehen, aufgeschlossen wird, wobei jedoch keine hygroskopischen Salze in das Enderzeugnis gelangen, die die Stabilität und die Streufähigkeit des gebrauchsfertigen Erzeugnisses beeinträchtigen würden. Durch das Verfahren wird die Calciumkomponente des Rohphosphates im wesentlichen ausschließlich in der Form der endgültigen Phosphatverbindung ausgeschieden, die hauptsächlich aus Tricalciumphosphat besteht. Das Verfahren nach der Erfindung ist ferner dadurch gekennzeichnet, daß aus dein Rohphosphat ein beträchtlicher Teil der vorhandenen Fluorverbindungen entfernt wird, so daß das Enderzeugnis besonders als Beifuttermittel für Vieh geeignet ist, ohne daß die übliche pyrogene Behandlung des Rohphosphates oder des Enderzeugnisses zwecks Beseitigung der Fluorverbindungen erforderlich wäre.
  • Nach der Erfindung wird ein von hygroskopischen Verunreinigungen freies Tricalciumphosphat dadurch erzielt, daß dem Salpetersäureaufschlußprodukt ein Alkalisalz, wie Kaliumchlorid, Natriumchlorid oder Natriumsulfat, zugesetzt wird. Es müssen solche Mengen dieser Salze zugegeben werden, diaß in der Lösung neben der zur Ausfällung der vorhandenen säurelöslichen Fluorverbindungen als unlösliches Alkalifluorsilikat erforderlichen Menge noch die dem in der Lösung enthaltenen Calciumnitrat äquivalente Alkalisalzmenge vorhanden ist. Bei der Neutralisation der so erhaltenen Lösung mit Ammoniak wird Tricalciumphosphat ausgefällt, das von der Mutterlauge abgetrennt wird und das frei von Salzen ist, die das hygroskopische Verhalten des Produktes ungünstig beeinflussen können. Die Mutterlauge kann auf Ammonium- und Alkalssalze verarbeitet oder in das Verfahren zurückgeführt werden. Soll das Tricalcitnnphosphat als Beifuttermittel Verwendung finden, so wird zweckmäßig das ausgefällte Alkalifluorsilikat von der Rohphosphataufschlußlösung vor der Neutralisation mit Ammoniak abgetrennt.
  • Das erfindungsgemäß hergestellte Tricalciumphosphat ist im üblichen Sinne nichthygroskopisch und nimmt aus der Atmosphäre nur eine geringe Feuchtigkeitsmenge auf, ohne dadurch selbst feucht, weich oder klebrig zu werden. Das unter Verwendung von Natriumsalz gewonnene Erzeugnis ist zwar etwas hygroskopischer als das mit Kaliumsalz hergestellte; trotzdem können beide Erzeugnisse als nichthygroskopisch unter normalen klimatischen Verhältnissen bezeichnet werden. Diese Eigenschaft besitzt das nach dem Verfahren der Erfindung hergestellte Erzeugnis unter der Voraussetzung, daß der Tricalciumpliosphatniederschlag nicht ausgewaschen wird. Falls der Niederschlag ausgewaschen und danach getrocknet wird, tritt eine merkliche Umwandlung des Phosphatniederschlags in eine unlösliche Form ein, so daß das Erzeugnis nicht ohne weiteres als Düngemittel verwendbar ist. Eine derartige Umwandlung erfolgt jedoch nicht, -,venn der Niederschlag ohne vorheriges Auswaschen unmittelbar getrocknet wird, wobei man ein praktisch nichthygroskopisches, pulverförmige Tricalciumphosphat erhält.
  • Bei der Behandlung des Rohphosphates mit der anorganischen, stickstoffhaltigen Säure entsteht unter Auflösung des Tricalciumphosphatgehaltes der Rohphosphate eine aus Phosphorsäure und Calciumnitrat bestehende Lösung. Die in der Säure nicht löslichen Bestandteile des Rohphosphates fallen aus der Lösung aus und werden vorzugsweise vor der Weiterbehandlung der Lösung entfernt, in der noch die Fluorverbindungen des Rohphosphates zum größten Teile gelöst enthalten sind. Nachdem Kalium- oder Natriumchlorid oder Natriumsulfat der Lösung zugesetzt worden ist, wird ein großer Teil des Fluorgehalts der Lösung als Fluorsilikat des betreffenden Alkalimetalls niedergeschlagen. Das Alkalimetallsalz wird in stöchiometrischem Verhältnis zu dem Gehalt der Lösung an Fluorverbindungen und an Calciumnitrat zugesetzt. Nach Abtrennung des Niederschlags enthält die Lösung Phosphorsäure, Calciumnitrat und das zugesetzte Alkalimetallchlorid oder -sulfat. Durch Neutralisation mit Ammoniak werden dann die Calcium- und Phosphorverbindungen niedergeschlagen. Die vom Niederschlag getrennte, übrigbleibende Lösung ist daher im wesentlichen frei von Calciumionen und enthält nur noch Ionen des Ammoniums, Alkalimetalls, der Chloride und der Nitrate. Bei dem neutralen oder leicht alkalischen Zustand der Lösung befinden sich diese Ionen in einem Gleichgewichtszustand, so daß beim Auskristallisieren der Salze durch Konzentration der Lösung im wesentlichen Ammoniumchlorid und Alkalimeta.llilitrate gewonnen werden.
  • Das nach dem Verfahren der Erfindung gewonnene tertiäre Calciumphosphat ist demnach nicht durch andere hygroskopische Calciumsalze verunreinigt. Da der Fluorgehalt des Rollphosphates größtenteils an Calcium gebunden ist und da in dem Rohphosphat im allgemeinen noch andere Calcium.alze. z. B. Carbonate, enthalten sind, ist in der mit Ammoniak neutralisierten Lösung ein Lmerschuß an Calcium über die Menge vorhanden, die durch Verbindung mit der vorhandenen Phosphorsäure als Tricalciumpliospliat niedergeschlagen wird. Infolgedessen enthält der Niederschlag noch andere nichthygroskopische Calciumverbindungen. -wie Calciumhydrat oder Tetracälciumphosphat. Durch zweckmäßig ausgeführte wiederholte Konzentration der Lösung erhält man dann ein Ammoniumsalz und ein Alkalimetallnitrat, die entweder für sich hergestellt oder zusammen mit dem Tricalciumpliosphat zur Herstellung von geeigneten Düngemittelmischungen verwendet werden können. Als Zusatz zu dem Tricalciumphosphat liefern s s owohl das Ammoniumsalz als auch das Nitrat den nötigen Stickstoff für das Düngemittel, und bei Verwendung von Kaliunichlorid bildet das in der Lösung entstellende Kaliumnitrat einen besonders geeigneten Ausgangsstoff für die Gewinnung von festem Kaliuninitrat.
  • Nach dem Verfahren der E=rfindung können Rohphosphate jeder Art behandelt werden. Die Aufbereitung des Phosphates für den Aufschluß mittels Salpetersäure erfolgt in derselben Weise wie bei denn üblichen Aufschlußverfaliren mittels Schwefelsäure. Das Rohphosphat wird bis zu einer solchen Korngröße gemahlen, daß 80 bis 90% durch das Prüfsieb mit einer Maschenöffnung von 0.074 mm gehen, oder es wird so fein gemahlen, daß annähernd 95% durch das Prüfsieb mit einer Maschenöffnung von 0,0058 mm gellen. Die Mahlfeinheit ist ebenso wie bei anderen bekannten Aufschlußverfahren nur insofern von Bedeutung, als dadurch die Reaktionsfähigkeit des gemahlenen Rohphosphates mit der Säure beeinflußt wird. Falls die zur Ausscheidung der in der Säure nicht löslichen Bestandteile des Rohphosphates erforderliche Reaktionsgeschwindigkeit etwas herabgesetzt werden kann, genügt auch ein grobkörnigeres Ausgangsmaterial, das etwa durch das Prüfsieb mit Maschenöffnung 0,833 inm geht.
  • Als Aufschlußmittel dienen gemäß der Erfindung Salpetersäure oder solche Säuren bzw. Säuregemische, die beim Einleiten von gasförmigen Stickstoffoxyden in eine wäßrige Lösung gewonnen werden. Demnach können handelsübliche Salpetersäure oder eine stickstoffhaltige Säure verwendet werden, die aal Ort und Stelle beim Einleiten von gasförmigen Stickoxyden in Wasser oder eine andere wäßrige Lösung gewonnen worden sind. Das Aufschlußmittel kann andererseits auch auf die Weise hergestellt werden, daß gasförmige Stickoxyde in eine wäßrige Suspension oder Aufschlämmung des Rohphosphates eingeleitet werden. wobei als Lösungsmittel entweder Wasser oder Salpetersäure, verdünnt oder konzentriert. dient oder auch ein Teil der aus der \Teutralisationsphase rückgeführten Lösung zugesetzt werden kann. Die Konzentration des stickstoffhaltigen Aufschlußmittels, das der Einfachheit halber als Salpetersäure bezeichnet wird, kann beliebig hoch sein; verdünnte Lösungen erfordern lediglich eine längere Aufschlußdau-er, während bei Verwendung einer hochkonzentrierten Lösung der Temperaturanstieg des Reaktionsgemisches genau geregelt werden muß. um eine zu starke Zersetzung der Säure zu verhindern. Im allgemeinen wird bei sehr fein gemahlenem Rohphosphat eine verdünnte Lösung und bei grobköriligem Rohphosphat eitle verhältnismäßig konzentrierte Lösung den besten Erfolg ergeben.
  • Wieviel Salpetersäure für den Aufschluß verwendet wird, ist eine Frage der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens. Da die Salpetersäure wesentlich teurer als das Rollphosphat ist, wird im allgemeinen nu.r so viel Salpetersäure zugesetzt, wie zu einer vollständigen Reaktion tatsächlich erforderlich ist. Andererseits muß ein Ausgleich zwischen dem Ausnutzungsgrad der Säure und der Gewinnung des Phosphatgehaltes des Rohphosphates hergestellt werden. `Fenn der auf wirtschaftlichen Berechnungen beruhende Ausgleich zu einer unvollständigen Auflösung des Phosphates führt, kann das bei der Aufschließung übrigbleibende Phosphat der nächsten Charge zugesetzt «-erden.
  • Die Höhe der bei der Reaktion auftretenden Teniperatur ist nicht von ausschlaggebender Bedeutung, obwohl die Reaktion bei höheren Temperaturen schneller verläuft. Da die Reaktion zwischen der Salpetersäure und dem Rohphosphat exotlierin verläuft, so daß die Temperatur des Reaktionsgemisches ständig ansteigt. ist eine Wärmezufuhr von außen nicht erforderlich. Die einzige Vorsichtsmaßnahme hinsichtlich der Einhaltung der Reaktionstemperatur besteht darin, daß der zeitliche Ablauf der Reaktion entweder durch die zugesetzte Menge oder durch die Konzentration der Reagenzien oder durch beides geregelt wird, damit eine übermäßige Zersetzung und dadurch ein Verlust an Säure verhindert wird. Die Entstehung überhitzter Zonen in dem Reaktionsgemisch wird durch mechanisches Umrühren vermieden, das vorzugsweise während der ganzen Reaktionsdauer fortgesetzt wird.
  • Während des Reaktionsverlaufes wird das in dem Rohphosphat enthaltene Tricalciumphosphat in Phosphorsäure und Calciumnitrat zerlegt, wobei beide Bestandteile in dem wäßrigen Medium in Lösung gehen.
  • Das Reaktionsgemisch ist eine dünne Aufschlämmung oder Suspension, die sich nicht absetzt wie das beim Aufschluß mittels Schwefelsäure entstehende Reaktionsgemisch. Infolgedessen bleiben Sand und andere in der Säure nicht lösliche Bestandteile des Rohphosphates in Suspension, während das Gemisch umgerührt wird, und setzen sich ab, sobald das Gemisch zur Ruhe kommt. Aus der wäßrigen Lösung können daher die nicht löslichen Bestandteile durch Dekantieren größtenteils entfernt werden, worauf, falls erwünscht, der in dem Schlamm enthaltene Rest der wäßrigen Lösung noch durch Filtrieren zurück-,gewonnen werden kann.
  • Die von den in der Säure nicht löslichen Bestandteilen gereinigte Lösung enthält außer Phosphorsäure und Calciumnitrat noch die säurelöslichen Fluo.rverbindungen des Rohphosphates, die durch Zusatz eine Alkalimetallsalzes aus der Lösung ausgeschieden werden. Obwohl sich dieser Vorgang ohne weiteres bei normaler Temperatur vollzieht, wenn das Alkalimetallsalz als Lösung zugesetzt wird, ist es doch zweckmäßig, das Gemisch zu erhitzen, weil sich dann das Salz auch in fester Form leichter auflöst. Unter Erhitzung und gleichzeitigem starkem Umrühren des Gemisches wird ein großer Teil der Fluorverhindungen ausgeschieden, um dann entfernt zu werden. Das dem Gemisch zugesetzte Alkalimetallsalz kann Kaliumchlorid, \atriumclilorid oder Natriumsulfat sein: unter diesen Salzen ist das 1Vatriumchlorid das häufigste und billigste, es wird daher bevorzugt, wenn wirtschaftliche Gründe überwiegen. Falls jedoch ein Tricalciumphosphat angestrebt wird, das infolge eines zusätzlichen Gehalts an Kalium als hochwertige. Mischdüngemittel verwendet «-erden soll, wird die Verwendung von Kaliumchlorid für diese Verfahrenstufe bevorzugt.
  • Die obenerwähnten Alkalimetallchloride eignen sich für das Verfahren nach der Erfindung wegen ihrer ausreichenden Löslichkeit und auch aus dem Grunde, da sie nicht zur Ausfällung des Calciumgeh.alts der Phosphorsäure-Calciumnitrat-Lösung führen. Denn bei Verwendung eines Alkalimetallchlorides wird kein Calciumehlorid ausgefällt. Bei Verwendung von Natriumsulfat tritt keine schnelle Absclreidung von Calciuinsulfat ein, teilweis"# deshalb, weil Calciuiilsulfat in sauren Lösungen oder in solchen, die Ammoniumsalze enthalten, löslich ist und weil diese beiden Voraussetzungen in der einen oder anderen Stufe des Verfahrens nach der Erfindung vorliegen. Andererseits verursacht der Zusatz von Kaliumsulfat die sofortige Ausfällung von Calciumsulfat und verhindert dadurch die Einwirkung des Ammoniaks auf das Reaktionsgemisch, solange dessen Calciumgehalt noch in Lösung ist. Aus diesem Grunde wird in der Beschreibung des Verfahrens nur die Verwendung von Kaliumchlorid erwähnt, ohne daß dadurch der Schutzumfang der Erfindung eingeschränkt werden soll.
  • Die der Pliosphorsäure-Calciumniitrat-Lösuiig zugesetzte Menge an Kaliumchlorid soll nicht nur ausreichen, um einen wesentlichen Teil des Fluorgehalts der Lösung in Form von Kaliumfluorsilikat niederzuschlagen, sondern auch ungefähr in stöchiometrischein Verhältnis zu dem Calciumnitratgeli.alt der Lösung stehen. Bei Vorhandensein dieses stöchiometrischen Verhältnisses ist die Ausfällung fast des gesamten Gehalts der Lösung an Calcium in Form von Tricalciumphosphat oder anderen nichthygroskopischen Calciumverbindungen gewährleistet, wenn die Lösung darauf mit Ammoniak neutralisiert und der \Tiederschlag abgetrennt wird. Anschließend an die vollständige Auflösung des Kaliumchlorides in der Lösung unter fortgesetztem Rühren wird das niedergeschlagene Kaliumfluorsil.ikat durch Dekantieren, Filtrieren od. dgl. von der wäßrigen Lösung getrennt. Die übrigbleibende Lösung wird dann in einem geeigneten Behälter mittels Ammoniak neutralisiert. Die Neutralisation dieser im wesentlichen von Fluorverbindungen freien Lösung erfolgt mit Ammoniak oder Ammoniakt' wobei wasserfreies Ammoniak aus dem Grunde bevorzugt wird, weil es in konzentrierten Salzlösungen beständiger ist. Die zugesetzte Ammoniakmenge soll zur vollständigen Neutralisation der Lösung aureichen und vorzugsweise einen schwach alkalischen p11-Wert in der Lösung hervorrufen. Nachdem die Neutralisation unter dauerndem Umrühren der Lösung beendet ist, ist der gesamte Phosphatgehalt der Lösung vorwiegend als Tricalciumphosphat und das vorhandene Calcium entweder in Verbindung mit der Phosphorsäure oder als Calciumhydroxyd niedergeschlagen worden. Die wäßrige Lösung enthält dann fast keine gelösten Calciumverbi.idungen mehr, wie Calciumnitrat, so daß das au: der Lösung gewonnene Tr.icalciumphosphat frei von Calciumsalzen ist, die sein hygroskopisches Verhalten ungünstig beeinflussen würden.
  • Die Folge ist, daß das erfindungsgemäß gewonnene und getrocknete Tricalciumphosphat im wesentlichen von hygroskopischen Verunreinigungen und von Fluor frei ist. so daß es als besonders geeignete Beifuttermittel für Vieli verwendbar ist, ohne daß eine pygrogene Behandlung wie bei anderen aus Rohphosphat gewonnenen phosphathaltigen Beifuttermitteln erforderlich wäre. Auch als Düngemittel ist das nach der Erfindung hergestellte Tricalciuiiiphosphat vorzüglich geeignet; zu diesem: 7@vec1: ]>rauchen jedoch bei dein Herstellungsverfahren die unlöslichen Bestandteile sowie das entstandene All:alifluorsilikat nicht entfernt zu werden. Das in dieser Weise gewonnene Tricalciumphosphat enthält daher die unlöslichen fremden Bestandteile, jedoch in so geringen Mengen, daß dadurch sein Wert als Düngemittel nicht herabgesetzt wird. Obwohl tertiäres Calciumphosphat nicht so leicht löslich ist wie die sauren Phosphate und Superphosphate, stellt doch fest, daß das erfindungsgemäß hergestellte Erzeugnis im Gebrauch genügend löslich ist, um alle Anforderungen an ein ideales Düngemittel zu erfüllen.
  • Die nach der Ausfällung und Abtrennung des Tricalciumphosphates üb-rigbleibende Lösung enthält Kalium-, Ammonium-, Nitrat- und Chloridionen in beträchtlicher Konzentration. Die Gleichgewichtskonstanten dieser neutralen oder schwach alkalischen Lösung sind derart, daß bei weiterem Eindampfen Kristalle von Ammoniumchlorid und Kaliumnitrat sich ausscheiden. Das Eindampfen der Lösung kann dabei in der Weise .erfolgen, daß entweder die beiden Salze als Gemisch oder auch getrennt für sich gewonnen werden. Die Ammonium- und Kaliumsalze können dann für verschiedene Zwecke verwendet werden; es empfiehlt sich jedoch, die Salze mit dem Tricalciumphosphat zu mischen, um auf diese Weise ein noch wirksameres Düngemittel zu erhalten. Die Lösung kann auch dadurch konzentriert werden, daß sie in eine der vorhergehenden Verfahrensstufen zurückgeführt #.v ird, z. B. in die Aufschließung, um einen Teil der wäßrigen Lösung zur Aufschließung des Rohphosphates zu bilden. Falls diese Art der Rückführung der Lösung mit Rücksicht auf die angestrebte hohe Säurekonzentration nicht angängig ist, kann die Lösung auch unmittelbar nach der Aufschließung zugeseetzt werden, z. B. dem entstandenen Reaktionsgemisch oder der abgeschiedenen Lösung von Phosphorsäure und Calciumnitrat entweder vor oder nach erfolgtem Zusatz von Kaliumchlorid. Andererseits soll die Ammoniumchlorid enthaltende Lösung keinesfalls in eine Verfahrensstufe rückgeführt werden, die vor der Ausfällung der Fluorsilikate liegt, falls zu diesem Zweck ein Natriumsalz verwendet wird, weil Natriumfluorsilikat in Lösungen, die ein Ammoniumsalz enthalten, mehr oder weniger löslich ist. Die Rückführung der Ammoniumsalzlösung in eine der vorhergehenden Verfahrensstufen kann entweder unmittelbar oder nach nochmaligem Eindampfen erfolgen. Im allgemeinen ist aber die zum Zwecke der Kristallisation des Ammoniumchlo,rids und Ka.li-timnitrats eingedampfte Lösung schon genügend konzentriert, um ohne nochmaliges Eindampfen zurückgeführt werden zu können.
  • Durch die Rückführung der restlichen Ammoniumchlori,d-Kaliumnitrat-Lösung in eine der früheren Verfahrensstufen wird die Konzentration von Ammoniumchlorid und Kaliumnitrat in der letzten Verfahrensstufe, in der das Tricalciumphosphat ausgefällt wird, nicht ungünstig beeinflußt; denn Ammoniak ist die einzige Komponente der rückgeführten Salzlösung, die aus diesen sauren Laugen in wesentlicher :.Menge verdampft wird. und diese Komponente wird in der letzten Verfahrensstufe ohne weiteres durch die Zuleitung von Ammoniak zur Ausfällung des Tricalciumphosphates ersetzt.
  • Ein Ausführungsbeispiel dient zur Erläuterung des Verfahrens nach der Erfindung: In einem Behälter aus rostfreiem Stahl werden 155 Gewichtsteile einer 35%igen Salpetersäurelösung mit 100 Gewichtsteilen 77%igen Rohphosphates gemischt, das so fein gemahlen ist, daß 80% durch das Prüfsieb Nr. 10 (0,0058 mm) gehen. Der Fassungsraum des Behälters ist so groß, daß der Behälter durch das Gemisch weniger als halb gefüllt ist. Im Verlauf der Reaktion steigt die Temperatur des Gemisches auf 401; das Umrühren wird so lange fortgesetzt, bis die Gasentwicklung aufhört, was ein Anzeichen dafür ist, daß die Säure fast vollständig verbraucht ist. Die unlöslichen Bestandteile werden durch Filtrieren ausges s chieden und zusammen mit einer weiteren Menge gemahlenen Phosphates für die nächste Charge verwendet. Das den gelösten Phosphatgehalt des Rohphosphates enthaltende Filtrat wird mit 66 Gewichtsteilen einer gesättigten Kaliumcliloridlösung bei 100' gemischt. Die Reaktion verläuft unter Umrühren des, Gemisches, und das ausgefällte Kaliumfluorsilikat wird durch Filtrieren abgetrennt. Das fast fluorfreie Filtrat wird mittels wasserfreien Ammoniaks neutralisiert, bis der PH-Wert = 7 ,erreicht ist. Der Niederschlag voll Tricalciumphosphat wird dann abfiltriert und ohne vorheriges Waschen in einem Ofen bei 100° getrocknet, bis ein fester Filterkuchen entsteht. Der Filterkuchen enthält annähernd 175 Gesichtsteile nichthygroskopisches Tricalciumphosphat mit 20% Gesamtgehalt an P.,0", 19,5% nutzbarem P20", 51/o N, 8% K,0 und ungefähr 20% 1-1:,0. Durch weiteres Trocknen bei höherer Temperatur steigen die Gehalte an Phosphorsäure, Stickstoff und Kali entsprechend. Die abfiltri.erte Lösung wird eingedampft, wobei das Kaliumnitrat und Ammoniumchlorid teilweise auskristallisieren und nach Abtrennung dann dem Tricalciumphosphat zugesetzt werden. Die Mutterlauge, aus der das Kaliumnitrat und Ammoniumchlorid ausgeschieden worden sind, enthält einen Überschuß an Kaliumchlorid. Durch Rückführung dieser Lauge in die nächste Charge wird die für die Reaktion mit dem Rohphosphat erforderliche Menge an Kaliumchlorid auf 60 Gewichtsteile statt 66 Gewichtsteilen für die erste Charge herabgesetzt.
  • Das Verfahren nach der Erfindung ermöglicht demgemäß die Herstellung von Tricalciumphosphat, das von hygroskopischen Verunreinigungen frei ist, durch Aufschließen von Rohphosphaten, wobei das Erzeugnis entweder die gesamte vorhandene Fluormenge enthält oder fast fluorfrei ist. Erfindungsgemäß werden ferner stickstoffhaltige und Kaliumsalze aus einer Lösung dieser Salze auskristallisiert und abgetrennt, so daß sie dem Tricalciumphosphat beigemischt werden können, wodurch ein hochwertiges Düngemittel gewonnen wird, das z. B. 5 % nutzbaren Stickstoff. 18 bis 20 % nutzbares P., O, und etwa 8% Kali (K, O) enthält. Dieses Gemisch aus stickstoffhaltigen und Kaliumsalzen mit Tricalciurnphosphat ist ebenso wie das Tricalciumphosphat selbst nicht nur nichthygroskopisch und locker, sondern auch lagerbeständig. In dieser Beziehung zeichnet sich das erfindungsgemäß hergestellte Düngemittel vor anderen Düngemitteln aus, bei denen infolge ihres sauren Charakters der Säurebestandteil der stickstoffhaltigen Salze, wie Ammo.niumnitrat und Alkaliinetallilitrat, durch Zersetzung teilweise verlorengeht und wo die Gefahr besteht, daß die aus Faserstoffen bestehenden Säcke durch die sauren Salze zerstört werden. Das erfindungsgemäß hergestellte Düngemittel kann dagegen nach erfolgter Trocknung und Zerkleinerung ohne eine weitere Behandlung in Verkehr gebracht werden und bleibt bis zu seiner Verwendung unverändert in frei fließendem. trockenem Zustand.

Claims (2)

  1. PATI--NTANSPRl (:111?: 1. Verfahren zur Herstellung von Tricalciumphosphat, das von hygroskopischen Verunreinigungen frei ist, durch Aufschluß von Rohphosphaten mit Salpetersäure und Fällung der Aufschlußlösung mit Ammoniak. dadurch gekennzeichnet, daß Rohphosphate mit Salpetersäure oder Säuren oder Säuregemischen, die durch Einleiten von Stickoxyden in wäßrige Lösungen entstehen, aufgeschlossen werden, worauf der erhaltenen Aufschlußlösung ein Alkalisalz, wie Kaliumchlorid, Natriumchlorid oder Natriumsulfat, in solchen Mengen zugesetzt wird, daß in der Lösung neben der zur Ausfällung der vorliegenden säurelöslichen Fluorverbindungen als unlösliches Älkalifluorsi.likat erforderlichen Menge noch die dem in der Lösung enthaltenen Calciumnitrat äquivalente Alkalisalzmenge vorhanden ist, wonach der :erhaltenen Lösung solche Mengen Ammoniak zugesetzt werden, daß Tricalciumphosphat in der Lösung ausgefällt wird, das nach Abtrennung von der Mutterlauge ohne vorheriges Auswaschen getrocknet wird, während die Mutterlauge auf Ammonium- und Alkalisalze verarbeitet oder in das Verfahren zurückgeführt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ausgefällte Alkalifluorsilikat von der Rohphosphataufschlußlösung vor der Behandlung mit Ammoniak abgetrennt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 332 115, 383 192, 572057, 609686, 636211; schweizerische Patentschrift Nr. 286 863; französische Patentschriften Nr. 389 864, 973 529.
DEC9790A 1954-08-12 1954-08-12 Verfahren zur Herstellung von Tricalciumphosphat, das von hygroskopischen Verunreinigungen frei ist, durch Aufschluss von Rohphosphaten mit Salpetersaeure Pending DE1022608B (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEC9790A DE1022608B (de) 1954-08-12 1954-08-12 Verfahren zur Herstellung von Tricalciumphosphat, das von hygroskopischen Verunreinigungen frei ist, durch Aufschluss von Rohphosphaten mit Salpetersaeure

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DEC9790A DE1022608B (de) 1954-08-12 1954-08-12 Verfahren zur Herstellung von Tricalciumphosphat, das von hygroskopischen Verunreinigungen frei ist, durch Aufschluss von Rohphosphaten mit Salpetersaeure

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1022608B true DE1022608B (de) 1958-01-16

Family

ID=7014612

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEC9790A Pending DE1022608B (de) 1954-08-12 1954-08-12 Verfahren zur Herstellung von Tricalciumphosphat, das von hygroskopischen Verunreinigungen frei ist, durch Aufschluss von Rohphosphaten mit Salpetersaeure

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1022608B (de)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR389864A (fr) * 1907-07-10 1908-09-21 Philippe Auguste Guye Procédé de préparation de nitrophosphates
DE332115C (de) * 1917-03-28 1921-01-22 Basf Ag Verfahren zur Aufschliessung von Phosphaten oder phosphathaltigen Stoffen mittels Salpetersaeure
DE383192C (de) * 1921-04-24 1924-02-12 Basf Ag Verfahren zur Herstellung gut streubarer, bestaendiger Phosphatduenger mittels Salpetersaeureaufschlusses von Rohphosphaten
DE572057C (de) * 1928-08-01 1933-03-17 Fortunato Palazzo Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Dicalciumphosphat und Nitraten
DE609686C (de) * 1927-01-22 1935-02-21 I G Farbenindustrie Akt Ges Verfahren zur Herstellung eines neutralen, Phosphorsaeure in citratloeslicher Form enthaltenden Mischduengers
DE636211C (de) * 1934-07-15 1936-10-13 Kunstduenger Patent Verwertung Abtrennung von Fluor und Aluminium aus Loesungen, die durch Aufschluss von Phosphat mit Saeuren erhalten werden
FR973529A (fr) * 1941-09-10 1951-02-12 Potasse & Engrais Chimiques Procédé perfectionné de fabrication d'engrais
CH286863A (de) * 1950-03-10 1952-11-15 Lonza Ag Verfahren zur Herstellung von Monoammonphosphat.

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR389864A (fr) * 1907-07-10 1908-09-21 Philippe Auguste Guye Procédé de préparation de nitrophosphates
DE332115C (de) * 1917-03-28 1921-01-22 Basf Ag Verfahren zur Aufschliessung von Phosphaten oder phosphathaltigen Stoffen mittels Salpetersaeure
DE383192C (de) * 1921-04-24 1924-02-12 Basf Ag Verfahren zur Herstellung gut streubarer, bestaendiger Phosphatduenger mittels Salpetersaeureaufschlusses von Rohphosphaten
DE609686C (de) * 1927-01-22 1935-02-21 I G Farbenindustrie Akt Ges Verfahren zur Herstellung eines neutralen, Phosphorsaeure in citratloeslicher Form enthaltenden Mischduengers
DE572057C (de) * 1928-08-01 1933-03-17 Fortunato Palazzo Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Dicalciumphosphat und Nitraten
DE636211C (de) * 1934-07-15 1936-10-13 Kunstduenger Patent Verwertung Abtrennung von Fluor und Aluminium aus Loesungen, die durch Aufschluss von Phosphat mit Saeuren erhalten werden
FR973529A (fr) * 1941-09-10 1951-02-12 Potasse & Engrais Chimiques Procédé perfectionné de fabrication d'engrais
CH286863A (de) * 1950-03-10 1952-11-15 Lonza Ag Verfahren zur Herstellung von Monoammonphosphat.

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE579627C (de) Verfahren zur Herstellung von Duengemitteln, die mehrere Duengerkomponenten enthalten
DE1022608B (de) Verfahren zur Herstellung von Tricalciumphosphat, das von hygroskopischen Verunreinigungen frei ist, durch Aufschluss von Rohphosphaten mit Salpetersaeure
DE1542611B2 (de) Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Phosphorsäure und Calciumsulfatdihydrat
DE940468C (de) Verfahren zur Herstellung von Mehrnaehrstoffduengemitteln
DE966114C (de) Verfahren zur Vermeidung der Loeslichkeitsverschlechterung von Phosphatduengemitteln
DE631234C (de) Verfahren zur Herstellung von Duengemitteln
DE3229890A1 (de) Verfahren zum aufschluss von phosphathaltigem gestein zwecks gewinnung von phosphorsaeure und/oder phosphatduengemitteln und verwendung des verfahrens zur herstellung eines pulverfoermigen np-duengemittels mit langzeitwirkung
DE1567830A1 (de) Verfahren zu der Herstellung wasserloeslicher Phosphate
AT227733B (de) Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung eines Phosphatdüngemittels
DE564133C (de) Verfahren zur Verarbeitung von Rohphosphataufschlussloesungen
DE572057C (de) Verfahren zur gleichzeitigen Herstellung von Dicalciumphosphat und Nitraten
DE932189C (de) Verfahren zur Herstellung von Mischduengern
AT204054B (de) Verfahren zur Herstellung eines Harnstoff und Ammonsulfat enthaltenden Düngemittels
DE915453C (de) Verfahren zur Herstellung von Mischduengern
AT227734B (de) Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung eines Phosphatdüngemittels
DE1080083B (de) Verfahren zur Herstellung von Caroscher Saeure und Monopersulfaten sowie Monopersulfate enthaltenden Salzgemischen
AT276447B (de) Verfahren zur Herstellung von Düngemitteln mit einem Gehalt an Kalium und Phosphor
DE1811664A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Nitrophosphat-Duengemitteln
AT223216B (de) Verfahren zur Herstellung eines zusammengesetzten stickstoff-, kalk- und phosphathaltigen Kunstdüngers
DE953531C (de) Verfahren zur Herstellung von Kalksalpeter, reinem Monoammoniumphosphat und stickstoff- und phosphorsaeurehaltigen Duengemitteln aus Rohphosphat
DE856741C (de) Verfahren zur Herstellung von Calciumcarbonatapatiten oder Mischduengern
DE641247C (de) Verfahren zur Herstellung eines Duengemittels durch Aufschluss von Rohphosphat
DE959100C (de) Verfahren zur Herstellung eines ammoncitratloesliches Dicalciumphosphat enthaltenden Duengemittels
DE973324C (de) Verfahren zur Herstellung eines ammoncitratloeslichen, aus vorwiegend kristallwasserfreiem Dicalciumphosphat bestehenden Phosphatduengemittels
DE559836C (de) Verfahren zur Herstellung von Duengemitteln