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Verfahren zum Aufschließen von Rohphosphaten und gegebenenfalls Granulieren
der erhaltenen Phosphatdüngemittel Das Patent 1036 876 betrifft ein Verfahren
zum Aufschließen von Rohphosphaten und gegebenenfalls Granulieren der erhaltenen
Phosphatdüngemittel; es ist dadurch gekennzeichnet, daß feingemahlene Rohphosphate,
gegebenenfalls im Gemisch. mit anderen feinpulverisierten Pflanzennährstoffen, in
kontinuierlichem Strom in einen den bekannten Wirbe.lschichtöfen ähnlichen Behälter
eingetragen, durch Einblasen von Luft durch im Boden des Behälters befindliche Düsen
und gegebenenfalls gleichzeitiges Rühren in wirbelnde Bewegung versetzt und mit
Schwefelsäure und/oder Phosphorsäure und/oder Salpetersäure in der dem gewünschten
Aufschlußgrad entsprechenden Menge und Konzentration und gegebenenfalls neben diesen
Säuren noch mit verdünntem oder konzentriertem Ammoniak und/oder ammoniumnitrathaltigen
Ammoniaklösungen bedüst werden.
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Es wurde nun gefunden, daß dieses Verfahren dadurch wesentlich verbessert
wird, wenn die durch die im Boden des Behälters befindlichen Düsen eingeblasene
Luft ganz oder teilweise durch normalen oder überhitzten Wasserdampf ersetzt wird.
Eine weitere Verbesserung wird erzielt, wenn außerdem auch Dampf an Stelle von Luft
durch die für die Eindüsung der -,%lineralsäure, wie Schwefelsäure und/oder 1'hospliorsäure
und /öder Salpetersäure, vorgesehenen Druckluftdüsen eingeblasen wird.
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jede der beiden Maßnahmen oder in verstärktem Maße beide gemeinsam
führen dazu, daß mit einer konzentrierteren Mineralsäure gearbeitet werden kann,
wodurch man eine höhere Reaktionswärme und damit eine weitgehendere Wasserverdampfung
des Reaktionsproduktes erhält. Auf diese Weise wird eine Erhöhung der Nährstoffkonzentration
erreicht und gleichzeitig die Granulation beschleunigt.
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Der technische Fortschritt gegenüber der im Patent 1036 876
beschriebenen Verfabren,smaßnahme besteht darin, daß durch die Verwendung von normalem
und besser noch überhitztem Wasserdampf neben der bereits erwähnten Möglichkeit
der Verwendung konzentrierter Säuren einmal eine starke Erhöhung der in der Aufschließvorrichtung
entstehenden Temperaturen eintritt, die neben den durch die Verwendung von Wasserdampf
an Stelle von Luft herrührenden zusätzlichen Wärmemengen in erster Linie in der
bekannten Erscheinung begründet ist, daß beim Vermischen von Säuren mit Wasser,
beispielsweise von Schwefelsäure mit Wasser, beträchtliche Wärmemengen entwickelt
werden. Diese Wärmeentwicklung ist um so größer, je konzentrierter und um so kleiner,
je verdünnter die Säure ist.
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Auf diese Weise können beispielsweise beim Zusammentreten von Schwefelsäure
und Wasser bis zu 19 000 cal frei werden. Diese an sich bekannte Erscheinung hat
sich nun auch das neue Verfahren mit zunutze gemacht.
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Berücksichtigt man weiterhin, daß neben der vorgenannten Wärmeentwicklung
auch noch durch die Einwirkung der Säure auf das Rohphosphatmehl weitere Temperatursteigerungen
ausgelöst werden, so wird durchaus klar, daß die anfänglich durch die Verwendung
von Wasserdampf, vor allen Dingen bei der Granulierung günstige Wirkung des höheren
Feuchtigkeitsanteils in dem zu behandelnden Materal durch die zusätzlich eingebrachte
Wärmemengen bei gleichzeitiger Summierung aller verfahrensgemäß eintretenden Temperaturen
zu einer weitgehenden und relativ schnellen Verdampfung führen, trotzdem die Zugabe
von Wasserdampf die an sich. vorhandenen Feuchtigkeitsmengen geringfügig erhöht.
Man erhält dann entsprechend trocknere, besser aufgeschlossene und höherprozentige
Endprodukte, als dies nach dem Verfahren des Patentes 1036 876 der Fall ist.
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Die so erzeugte höhere Wärmetönung in der zur Durchführung des Verfahrens
notwendigen Apparatur wirkt sich weiter .auch vorteilhaft auf die Verdampfung des
mit der eingedüsten Aufsehließsäure eingebrachten Wassers aus, wodurch die unter
Anwendung von überhitztem Wasserdampf erzeugte :i Aufschließungsprodukte ebenfalls
in besserer chemischer und physikalischer Beschaffenheit anfallen, als dies nach
der im Patent 1036 876 beschriebenen Verfahrensweise möglich ist.
In
beiden Fällen kann die Eindüsung des Wasserdampfes auch in Mischung mit Preßluft
erfolgen.
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Erfindungsgemäß ist es auch möglich, an Stelle oder in Mischung mit
dem Rohphosphat andere als Düngemittel geeignete Stoffe, insbesondere Thomasphosphat,
Glühphosphat, Tonerdephosphat oder Kalkstickstoff, zu verwenden.
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Es ist auch möglich, das Rohphosphat bzw. die gemeinsam mit diesem
oder an Stelle von Rohphosphat zu verwendenden Ausgangsstoffe in Mischung mit anderen
Nährstoffkomponenten einzusetzen.
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Darüber hinaus kann auch in Gegenwart von organischen Stoffen, wie
gemahlenem Torf, feinpulverigem Klärschlamm, Sägemehl oder gemahlenem Lignin, gearbeitet
werden.
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Bei Mitverwendung von Ammoniak kann dieses gemeinsam mit den zum Aufschluß
genannten Säuren eingedüst werden. Entsprechend der Bildung von Ammonsulfat aus
zugesetztem Ammoniak und zum Aufschluß verwendeter Schwefelsäure ist es erforderlich,
Schwefelsäuremengen im Überschuß zuzusetzen.
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Wie beim Verfahren des Hauptpatentes kann auch hier in der Weise gearbeitet
werden, daß Rohphosphatgranalien, die vorher mit Wasser und/oder verdünnten Säuren
in bereits vorgeschlagener Weise granuliert wurden, in den Aufschlußbehälter eingetragen,
alsdann aufgewirbelt und mit den Aufschlußsäuren bedüst werden.
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Beispiel 1 In den nach Art eines Wirbelofens ausgebildeten Behälter
wird durch die im Boden angebrachte Kammer und durch die in dieser eingelassenen
Düsen Wasserdampf auf das über ihm ruhende Bett von feingemahlenem Gafsaphosphat
(29,0% Ges'-P20,1-Gehalt) geleitet, wodurch das Bett in wirbelnde Bewegung versetzt
wird. Gleichzeitig wird von obenher durch die in der glitte des Behälters am Kopfende
angebrachte Druckluftdüse Schwefelsäure mit einem Volumengewicht von 1,835 (93,50/aig)
eingesprüht, wobei an Stelle von Druckluft überhitzter Wasserdampf Verwendung findet.
Weitere Mengen Gafsaphosphat und Schwefelsäure werden in kontinuierlichem Strom,
und zwar in der Weise, daß auf 57 Teile Gafsaphosphat 37,5 Teile Schwefelsäure vorn
Volumengewicht von 1,835 (93,5%ig) kommen, eingetragen. Gleichzeitig wird der in
das Bett eintauchende Mehrfachriihrer in Betrieb gesetzt. Auf diese Weise entsteht
ein sehr gut aufgeschlossenes granuliertes Superphosphat mit 16,5% Ges.-P205, 6,1%
citratlöslichem P205, 16,00/a wasserlöslichem P205 und nur 7,50/9 Wassergehalt.
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Beispiel 2 In der im Beispiel 1 genannten Vorrichtung wird mit durch
die Düsen eingeblasenem, mit Preßluft gemischtem Wasserdampf ein Wirbelschleier
aus gleichfalls kontinuierlich zugegebenem 75 %igem Marokko -phosphat erzeugt, auf
den man vom Kopfende der Vorrichtung her flüssiges Ammoniak und 78%ige Schwefelsäure
eindöst.
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Und zwar läßt man im kontinuierlichen Strom auf 100 Teile Marokkophosphat
mit 34% P205 3 Teile flüssiges Ammoniak und gleichzeitig 95 Teile Schwefelsäure
mit 78% H2S04 einwirken.
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Man erhält auf diese Weise ein Mischdüngemittel mit 2,5 % N, 17 %
citrat- und wasserlöslichem P2 05 und 4% H.,0-Gehalt.
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Beispiel 3 Ein auf eine Feinheit von 90% Durchgang durch Sieb DIN
100 vermahlenes Constantinephosphat mit 29,8% Ges.- und 12,9% citronesäurelösliche
P205 wird in der Wirbelschicht granuliert, und zwar dadurch, daß man durch die am
Boden angebrachten Dfsen sowohl wie durch eine am Kopfende installierte Druckluftd@ise,
durch die gleichzeitig 50/a Schwefelsäure von 66° Be eingedüst wird, Wasserdampf
einbläst. Dadurch entstehen teilweise aufgeschlossene Rohrphosphat-Granulate mit
28% Ges.-P2O5, 19,51/o citronensäurelöslichem P205, 5,4% citratlöslichem P.; 05
und 5,0 % wasserlöslichem P2 05. Der Wassergehalt der so hergestellten Granulate
lag bei nur noch knapp 6,50/0.
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Der Vorteil so hergestellter Granulate liegt darin, daß die Phosphorsäure
in der äußeren Hülle in citrat-bzw. wasserlöslicher Form vorliegt. Die eingebrachte
Schwefelsäure wirkt auf diesen Teil des Granulats voll aufschließend, während im
Kern das angewandte Rohphosphat in seiner Ausgangsmahlfeinheit erhalten bleibt.
Durch die in dem Granulat an der Oberfläche vorhandenen, von der Pflanze sofort
aufnehmbaren Phosphorsäureformen resultiert eine Startwirkung der Phosphorsäure,
die sich zwar im verbesserten Pflanzenwachstum, nicht aber in der Analyse des Gesamtgranulats
ausdrückt.