DE1063187B

DE1063187B - Process for the production of granulated superphosphate

Info

Publication number: DE1063187B
Application number: DES53075A
Authority: DE
Inventors: Yves Martin
Original assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1956-05-07
Filing date: 1957-04-10
Publication date: 1959-08-13

Description

Verfahren zur Herstellung von granuliertem Superphosphat Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von granuliertem Superphosphat unter kontinuierlichem Eintragen der Mischung aus Schwefelsäure und Rohphosphat in ein einziges Drehrohr.Process for the preparation of granulated superphosphate The invention relates to a process for the production of granulated superphosphate under continuous Entering the mixture of sulfuric acid and rock phosphate in a single rotary kiln.

Es ist bereits bekannt, Superphosphat durch Aufschluß von Rohphosphaten mittels Schwefelsäure in einem Mischer, wobei die erhaltene zähe Masse auf ein Transportband ausgetragen und dort gekühlt wird, herzustellen. Bei der Anwendung eines solchen Verfahrens auf Pebble-Phosphat ist die eingesetzte Menge an Schwefelsäure bezüglich des Rohphosphates geringer als normal, so daß nur ein unvollständiger Aufschluß erfolgt. Bei diesem Verfahren fällt jedoch nicht unmittelbar ein verkaufsfähiges Granulat an, sondern es sind noch zwei zusätzliche Arbeitsgänge - Kühlen und Zerkleinern - erforderlich.It is already known to produce superphosphate by digesting rock phosphates by means of sulfuric acid in a mixer, with the obtained viscous mass on a conveyor belt discharged and cooled there. When using such a Method based on pebble phosphate is related to the amount of sulfuric acid used of the rock phosphate less than normal, so that only an incomplete digestion he follows. In this process, however, there is no immediate salable one Granulate, but there are two additional steps - cooling and crushing - necessary.

Bei einem anderen bekannten Verfahren fällt als Endprodukt ein pulverförmiges, lockeres Superphosphat an, das jedoch nicht den heutigen Marktforderungen entspricht.In another known process, the end product is a powdery, loose superphosphate, which, however, does not meet today's market demands.

Es war also bisher nicht möglich, am Ende eines Drehrohres unmittelbar Granulate von zweckentsprechender Korngröße und ausreichender Härte abzuziehen. Deshalb wurde bereits vorgeschlagen, mehrere Drehrohre zu kombinieren, die dann als Granulier- und Trockenvorrichtung dienen. Eine solche Arbeitsweise kompliziert jedoch die Herstellung und erhöht die Anlagekosten erheblich.So it has not been possible so far, directly at the end of a rotary kiln Peel off granules of appropriate grain size and sufficient hardness. Therefore, it has already been proposed to combine several rotary tubes, which then serve as a granulating and drying device. Such a way of working is complicated however, the production and the plant cost increases significantly.

Ziel der Erfindung ist, unter Verwendung eines einzigen Drehrohres, in das die Mischung von Schwefelsäure und Rohphosphat eingeführt wird, am Austragsende des Rohres ein im Hinblick auf Korngröße und mechanische Widerstandsfähigkeit - d. h. Abriebsfestigkeit - handelsübliches Superphosphatgranulat zu erzielen. Unter Granulat von handelsüblicher Qualität werden hierbei Superphosphatkörner in den von den Abnehmern gewünschten Korngrößen von z. B. 2 bis 4 mm verstanden, die außerdem eine mechanische Festigkeit und Härte besitzen, die ausreicht, damit die Körner den mechanischen Beanspruchungen, denen sie während ihrer Lagerung und Handhabung (Einsacken, Transport, Ausstreuen) ausgesetzt sind, gegenüber hinreichend widerstandsfähig sind.The aim of the invention is, using a single rotary tube, into which the mixture of sulfuric acid and rock phosphate is introduced, at the discharge end of the pipe in terms of grain size and mechanical resistance - d. H. Abrasion resistance - to achieve commercially available superphosphate granules. Under Granules of commercial quality are superphosphate grains in the from the customers desired grain sizes of z. B. 2 to 4 mm understood that also have a mechanical strength and hardness sufficient for the grains the mechanical stresses they experience during storage and handling (Bagging, transport, littering) are sufficiently resistant to it are.

Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die anteilige Menge an Schwefelsäure unter Berücksichtigung der Zusammensetzung des Rohphosphates so gewählt wird, daß bei der Reaktion ein Superphosphat entsteht, das nach dem Ausreifen mindestens 5 bis 6°/0, bezogen auf den gesamten P.0.-Gehalt, an in ammoniakalischer Ammoniumcitratlösung unlöslichem P,0" enthält und die Abführung der bei der Reaktion frei werdenden Wärme in solcher Weise erfolgt, daß das Endprodukt das Drehrohr mit einer unterhalb von 80° C liegenden Temperatur verläßt und einen hohen Anteil an unmittelbar verwendbaren, abriebfesten und harten Granulaten der Korngröße von etwa 2 bis 4 mm Korndurchmesser aufweist.This object is achieved according to the invention in that the proportional Amount of sulfuric acid taking into account the composition of the rock phosphate is chosen so that a superphosphate is formed in the reaction, which after ripening at least 5 to 6%, based on the total P.0 content, of in ammoniacal Ammonium citrate solution contains insoluble P, 0 "and the discharge of the reaction The heat released takes place in such a way that the end product includes the rotary tube a temperature below 80 ° C and leaves a high proportion of immediately usable, abrasion-resistant and hard granules with a grain size of approx Has a grain diameter of 2 to 4 mm.

Wie ersichtlich, ist die gemäß der Erfindung eingesetzte anteilige Menge an Schwefelsäure kleiner als die üblicherweise verwendete, d. h. in einer Dosierung, die von vornherein deshalb für die Granulierung ungünstig ist, weil sie eine Verringerung des Anteils an flüssiger Phase bedeutet. Dadurch, daß jedoch gemäß der Erfindung die Temperatur des Erzeugnisses an der Austragsstelle des Rohres geringer ist, ergibt sich auch gleichzeitig eine Herabsetzung der Temperatur der Reaktionsmasse an jeder Stelle des Rohres, durch welche der Verlauf des Phosphataufschlusses abgebremst wird. Deshalb verbleibt die eingesetzte Säure länger in Form von freier Säure in dem rohrförmigen Reaktionsbehälter, was bedeutet, daß die Zone desselben verlängert wird, innerhalb deren sich die Masse in dem für die Granulierung vorteilhaften pastenförmigen Zustand befindet. Diese Dosierung der Schwefelsäure wirkt sich insbesondere auf die Häste der Körner . und die Bei behaltung dieser Härte aus. Diese Eigenschaften ver= bessern sich mit dem Gehalt an citratunlöslichem P205, der ohne nachteilige. Folgen für die Granulierung das Minimum von 5 .bis 6% überschreiten kann und nur durch die erwünschte Assimilierbarkeit des Erzeugnisses begrenzt ist.As can be seen, that used according to the invention is proportional Amount of sulfuric acid smaller than that commonly used, d. H. in a Dosage that is unfavorable from the outset for granulation because it means a reduction in the proportion of liquid phase. By that, however, according to According to the invention, the temperature of the product at the discharge point of the pipe is lower is, there is also a reduction in the temperature of the reaction mass at the same time at every point of the pipe through which the course of the phosphate digestion is slowed down will. The acid used therefore remains in the form of free acid for longer the tubular reaction vessel, which means that the zone thereof is extended within which the mass is in the paste-like form which is advantageous for granulation State. This dosage of sulfuric acid has a particular effect on the hests of the grains. and maintaining this hardness. These properties improve with the content of citrate-insoluble P205, the without disadvantageous. The consequences for the granulation can and only exceed the minimum of 5. To 6% is limited by the desired assimilability of the product.

Die Begrenzung der Temperatur in dem Rohrbehälter ist von grundsätzlichem Einfluß auf den Anteil an Körnern von handelsüblicher Größenordnung in dem die Vorrichtung verlassenden Erzeugnis. Es ist also möglich, den Gehalt des Erzeugnisses an solchen Körnern durch Einwirkung auf die Temperatur z. B. dann zu verändern, wenn es erwünscht ist, daß ein Erzeugnis in Form eines pulverförmigen Produktes anfällt, das für die Herstellung von Mischdüngemitteln durch Beimischung anderer Düngekomponenten verwendet werden soll.The limitation of the temperature in the tubular container is fundamental Influence on the proportion of grains of commercial size in which the device leaving produce. It is therefore possible to determine the content of such Grains by acting on the temperature z. B. then to change if desired is that a product is obtained in the form of a powdery product that is used for the Production of mixed fertilizers used by adding other fertilizer components shall be.

jedoch hat sich grundsätzlich gezeigt, daß es unbedingt notwendig ist, die Temperatur, mit der das Produkt den Rohrbehälter verläßt, nach oben auf höchstens 80° C zu begrenzen, wenn eine ordnungsgemäße Granulation erzielt werden soll.however, it has been shown in principle that it is absolutely necessary is, the temperature at which the product leaves the tube container, upwards limit to 80 ° C maximum if proper granulation is achieved target.

Diese Temperaturbegrenzung innerhalb des Drehrohres kann gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung durch entsprechende Einstellung der Intensität des Luftstromes, der im Gegenstrom zu der Rohphosphataufschlußmasse durch das Rohr geleitet wird, erfolgen.This temperature limit within the rotary kiln can according to a special feature of the invention by setting the intensity accordingly of the air flow countercurrent to the raw phosphate digestion mass through the pipe is conducted.

In der Abbildung ist schematisch und lediglich beispielsweise eine Anlage zur Durchführung des neuen Verfahrens dargestellt.In the figure is schematic and only an example Attachment for the implementation of the new method shown.

Mit 1 ist die Dosiervorrichtung für die Schwefelsäure und mit 2 der Behälter, welcher das durch das Förderband 3 zugeführte Rohphosphat aufnimmt und es einer Dosiervorrichtung 4 aufgibt, bezeichnet.With 1 is the metering device for the sulfuric acid and with 2 the Container which receives the rock phosphate supplied by the conveyor belt 3 and it gives up a metering device 4, denotes.

Die beiden Ausgangsstoffe, die Säure und das Rohphosphat, fallen in eine durch einen Motor 5 a angetriebenes Rührwerk 5 und gelangen von dort in das auf Rollbahnen 7 umlaufende Reaktionsrohr 6, das durch den Motor 6a in Drehung versetzt wird. Das Behälterrohr ist etwas gegen die Horizontale geneigt angeordnet.The two starting materials, the acid and the rock phosphate, fall into an agitator 5 driven by a motor 5 a and from there into the Reaction tube 6 rotating on runways 7, which is set in rotation by motor 6a will. The container tube is arranged inclined slightly to the horizontal.

Ein Ventilator 8 saugt die Luft durch das sich mit einer zweckentsprechenden, beliebig regelbaren Tourenzahl drehende Rohr.A fan 8 sucks the air through it with a suitable, Any number of revolutions rotating tube.

Die Reaktionsmasse wandert in dem Behälterrohr 6 infolge der Drehung und Neigung desselben nach dem Austragsende zu und verläßt dort das Rohr, um entweder auf einem Haufen angesammelt oder einem Förderer 9 übergeben zu werden, der es den Siebvorrichtungen zuleitet.The reaction mass migrates in the container tube 6 as a result of the rotation and inclination of the same towards the discharge end and leaves the pipe there to either to be accumulated in a heap or to be passed to a conveyor 9, which it the Sieve devices feeds.

Aus der nachstehenden Tabelle ist der Einfluß des Gehalts des granulierten Erzeugnisses an unlöslichem P20" und der Einfluß dieses Anteils auf die Härte der Körner ersichtlich. Versuch Nr.l I Nr.2 1 Nr.3 Freies P205 ........... 3 2,6 2,4 Gesamt-P205 . . . . . . . . . . 19,1 19,5 19,7 Assimilierbares P205 .. 18,4 18,4 18,3 Unlösliches P205 ...... 0,7 1,1 1,4 Prozente des Gesamt- P" 05 . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5 5,5 7 H20 ............... ,.. 8,6 8,8 8,5 Härte . . . . . . . . . . . . . . . . . 700 g 1 850 g ! 1250 g Die in der Tabelle wiedergegebenen Werte wurden nach einer Reifezeit des Erzeugnisses von 15 Tagen ermittelt.The table below shows the influence of the insoluble P20 "content in the granulated product and the influence of this content on the hardness of the grains. attempt No. 1 I No. 2 1 No. 3 Free P205 ........... 3 2.6 2.4 Total P205. . . . . . . . . . 19.1 19.5 19.7 Assimilable P205 .. 18.4 18.4 18.3 Insoluble P205 ...... 0.7 1.1 1.4 Percent of total P "05.................. 3.5 5.5 7 H20 ............... , .. 8.6 8.8 8.5 Hardness. . . . . . . . . . . . . . . . . 700 g 1,850 g! 1250 g The values shown in the table were determined after the product had matured for 15 days.

Die Härte wurde dadurch gemessen, daß auf das untersuchte Korn ein an einen Dynamometer angeschlossener zylindrischer Stab mit einem Durchmesser von 4 mm aufgedrückt wurde. Der Meßwert ist der, den der Dynamometer anzeigt, sobald durch den Druck des Stabes das Korn zerdrückt wird.The hardness was measured by pressing a cylindrical rod with a diameter of 4 mm connected to a dynamometer onto the examined grain. The reading is that which the dynamometer shows as soon as the grain is crushed by the pressure of the rod.

Die in der Tabelle angegebenen Werte sind Mittelwerte, die bei der Untersuchung von zwanzig willkürlich ausgesuchten Körnern gemessen wurden.The values given in the table are mean values that were used in the Examination of twenty randomly selected grains were measured.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel für die Herstellung von granuliertem Superphosphat nach dem Verfahren gemäß der Erfindung mittels der oben beschriebenen Apparatur gegeben. Beispiel Als Reaktionsbehälter wurde ein Drehrohr von 12 m Länge und 2,5 m Durchmesser verwendet, daß mit 1,5 Umdrehungen je Minute entsprechend einer Umfangsgeschwindigkeit in der Größenordnung von 12 m je Minute umlief.The following is an embodiment for the production of granulated Superphosphate according to the method according to the invention by means of those described above Given apparatus. EXAMPLE A rotary tube 12 m in length was used as the reaction vessel and 2.5 m diameter used that with 1.5 revolutions per minute accordingly a circumferential speed of the order of 12 m per minute.

Dem Rührwerk wurden stündlich 11700 kg Marokkophosphat mit einem Gehalt von 75 % an Tricalciumphosphat sowie 9 400 kg Schwefelsäure von 55,5° Baume und einer Temperatur von 30° C aufgegeben. Das Drehrohr war um etwa 4% gegen die Horizontale geneigt. 11,700 kg of morocco phosphate with a 75% tricalcium phosphate content and 9,400 kg of sulfuric acid at 55.5 ° Baume and a temperature of 30 ° C. were added to the agitator every hour. The rotary kiln was inclined by about 4% to the horizontal.

Der das Drehrohr im Gegenstrom zu derRohphosphataufschlußmasse durchströmende Luftstrom wurde so geregelt, daß die Temperatur des das Rohr am Austragsende verlassenden Superphosphats 72° C betrug. Die Verweildauer des Reaktionsgutes in dem Rohr betrug etwa 30 Minuten.The one flowing through the rotary tube in countercurrent to the raw phosphate digestion mass Air flow was controlled so that the temperature of the pipe leaving the discharge end Superphosphate was 72 ° C. The residence time of the reaction mixture in the tube was about 30 minutes.

Die Zusammensetzung des hergestellten Superphosphats nach Korngrößen war wie folgt: 30% an Körnern mit mehr als 5 mm Größe, 65°/o an Körnern zwischen 5 und 1,5 mm Größe, 5 % an Gut unter 1,5 mm Korngröße.The composition of the produced superphosphate according to grain size was as follows: 30% of grains larger than 5 mm in size, 65% of grains between 5 and 1.5 mm in size, 5% of goods under 1.5 mm grain size.

Nach Lagerung und Zerkleinerung der groben Körner mit Abmessungen von mehr als 5 mm und Siebung wurden insgesamt 80% an Gut in dem handelsüblichen Korngrößenbereich von zwischen 1,5 und 5 mm mit der in der Spalte 3 der oben gegebenen Tabelle angegebenen Zusammensetzung erhalten.After storing and crushing the coarse grains with dimensions of more than 5 mm and sieving were a total of 80% of good in the commercial Grain size range of between 1.5 and 5 mm with that given in column 3 of the above Table given composition obtained.

Die Härte der Körner entsprach einem in der oben erläuterten Weise mit dem Dynamometer gemessenen Wert von 1200 g.The hardness of the grains was the same as that described above value of 1200 g measured with the dynamometer.

Claims

PAT ENT A-SPRCICHE: 1. Process for the production of granulated superphosphate with continuous introduction of a mixture of sulfuric acid and rock phosphate into a single rotary kiln, characterized in that the proportionate amount of sulfuric acid is selected, taking into account the composition of the rock phosphate, so that the The reaction produces a superphosphate which, after ripening, contains at least 5 to 6%, based on the total P.0.-content, of P.0. Insoluble in ammoniacal ammonium citrate solution. and the dissipation of the heat released during the reaction takes place in such a way that the end product leaves the rotary kiln at a temperature below 80 ° C and a high proportion of immediately usable, abrasion-resistant and hard granules with a grain size of about 2 to 4 mm grain diameter. -2. Method according to Claim 1, characterized in that the temperature inside the rotary tube is set by regulating the flow rate of the air flow flowing through the tube in countercurrent. Considered publications: German Patent Specifications No. 746 889, 946 624; British Patent Nos. 544 274, 559 482, 693498.