DE1069161B

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Publication number: DE1069161B
Application number: DENDAT1069161D
Authority: DE

Description

Verfahren zur Herstellung dicalciumphosphathaltiger Düngemittel Die Erfindung befaßt sich mit der Beseitigung der Schwierigkeiten, die beim Filtrieren oder Zentrifugieren von sauren Rohphosphataufschlußgemischen - wie sie bei der Herstellung von dicalciumphosphathaltigen Düngemitteln durch Aufschluß von Rohphosphat mit Salpetersäure und anschließende Neutralisation der Aüfschlußlösung mit Ammoniak entstehen - auftreten und die in einer teilweise bis zur Unmöglichkeit der Durchführung des Filtrationsvorgangs gehenden schlechten Leistungen bestehen.
Es wurde gefunden, das die erwähnten Schwierigkeiten vermieden werden, wenn gemäß der Erfindung die zum Aufschluß zu verwendende Salpetersäure auf eine Temperatur von mindestens 50 bis 60° C, vorteilhaft auf über 80' C, vorerwärmt wird. Es kann dabei so vorgegangen werden, das das Rophosphat in die vorerwärmte Säure eingetragen wird oder das das Rohphosphat in dem gewünschten Verhältnis gleichzeitig mit -der entsprechend vorgewärmten Säure in ein geeignetes Aufschlußgefäß eingetragen und zur Reaktion gebracht wird.
Wie die erfindungsgemäße Lehre sich auf die Filfrätionslei:stungen auswirkt, zeigen die nachstehenden Versuchsergebnisse. Bei der Versuchsgruppe A wurde mit normal temperierter Säure, bei der Versuchsgruppe B mit auf 80' C vorgewärmter Säure aufgeschlossen. In beiden Fällen wurden gleiche Mengen Säure angewandt, die Aufschlußlösung wurde bei gleicher Temperatur neutralisiert und das Reaktionsgemisch vor der Filtration mit Ammonnitratlauge im Verhältnis 1:2 verdünnt. Die Ergebnisse waren: Filtrationsleistungen in kg/m2h auf einem Trommelfilter.

A I B

195 810

225 750

210 900

135 1020

Es ist bekannt, beim Aufschluß von Rohphosphaten mit Salpetersäure mit Reaktionstemperaturen von 75 bis 100' C zu arbeiten. Das aber ein Zusammenhang zwischen einer Vorerwärmung der Salpetersäure vor der Zugabe zum Rohphosphat und der Filtrationsleistung des danach entstehenden Gemisches vorhanden ist, wurde bisher noch nicht erkannt. Die Höhe der Auf schlußtemperatur ist für die Lösung der vorliegenden Aufgabe ohne Einfluß. Es wurde festgestellt, das gerade das Vorerwärmen der Aufschlussäure den die Filtration begünstigenden, erstrebten Effekt mit sich bringt. Diese Wirkung war unter Berücksichtigung des bekannten Standes der' Technik nicht -zu erwärtetl: Es ist das durch .weitere- Versuche -bestätigt---woralen; die hier wiedergegeben sind:: Es wurden 300 kg -Rohphosphat, (33,3 °Jo P205) mit 420 1 52o/oiger Salpetersäure= deren Temperatur 4or der Zugabe der nachstehenden Tabelle zu entnehmen ist, bei der angegebenen Temperatur, die durch Heizung bzw. Kühlung eingestellt wurde, 1/z Stunde lang aufgeschlossen. Die Aufschlußzeit rechnete dabei von Beendigung der portionsweise zugegebenen Phosphatmenge. Die Aufschlußlösung wurde nach Zugabe von 70 kg Bittersalz mit Ammoniak bis etwa zum pH-Wert 7,0 neutralisiert, wobei eine Temperatur von 75 bis 80' C eingehalten wurde. Zu der erhaltenen Maische wurde etwa das doppelte Volumen einer etwa 45o/oigen Ammonnitratlösung zugegeben. Beider anschließenden Filtration ergaben sich die in der folgenden Tabelle angegebenen Werte für die Filtrationsleistung.

Temperatur Aufschluß- Filtrationsleistung

der Säure temperatur kg/h

vor Zugabe

1

52 95 190

55 94 210

57 96 200

55 95 205

78 97 840

82 99 950

80 97 920

80 103 930

Es zeigt sich deutlich, das die Filtrationsleistung praktisch nicht von der Aufschlußtemperatur, aber im starken Maße von der Verwendung von vorerwärmter Säure abhängig ist.
Es ist selbstverständlich, daß die Vorerwärmung der Salpetersäure über 80° C da ihre Grenze findet, wo die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erstrebte Wirkung aufhört oder gar eine nicht gewollte Wirkung eintritt. Es kann sein, daß bei Temperaturen weit oberhalb 100° C eine leichte Zersetzung der Salpetersäure unter Stickoxydbildung eintreten kann, die aber, wie aus der Literatur zu belegen ist, so geringfügig sein dürfte, daß sie kaum nachweisbar ist und im technischen Betriebe keinesfalls ins Gewicht fällt. Im übrigen ist die Höhe der Temperatur, auf welche die Salpetersäure vorerwärmt wird, innerhalb des angegebenen Rahmens von den jeweiligen Arbeitsbedingungen abhängig. aber vom Fachmann ohne Schwierigkeit zu ermitteln.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann vorteilhaft auch in Verbindung mit einem Verfahren angewendet werden, daß darauf hinausgeht, im Falle der Verwendung von Salpetersäure die Konzentration des gebildeten Calciumnitrats dadurch zu verringern, daß das Aufschlußgemisch vor der Filtration mit einer Ammonnitratlösung .verdünnt wird. Diese kann gegebenenfalls aus dem Prozeß selbst gewonnen und zurückgeführt werden. Das wird sich besonders bei der Filtration von mehr oder weniger stark neutralisierten Aufschlußsystemen günstig auswirken.
Selbstverständlich kann bei der Durchführung dieses Verfahrens auch die Citratlöslichkeit der Phosphä.tkomponente im Falle einer stärkeren Neutralisation durch die bekannten Stabilisierungsmittel, wie beispielsweise Magnesiumsulfat, verbessert werden.
Die nach dem Verfahren der Erfindung durch die einfache Maßnahme der Vorerwärmung der zum Aufsohluß der Rohphosphate dienenden Salpetersäure erreichte wesentliche Steigerung der Filtrationsleistung bedeutet besonders bei der großtechnischen Herstellung von Phosphat- und NPK-Düngemitteln einen erheblichen technischen Fortschritt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung dicalciumphosphathaltiger Düngemittel durch Aufschluß von Rohphosphaten mit Salpetersäure, anschließende Neutralisation der Aufschlußlösung mit Ammoniak, Abtrennung des erhaltenen Niederschlages durch Filtrieren oder Zentrifugieren, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verwendende Salpetersäure auf eine Temperatur von mindestens 50 bis 60° C, vorteilhaft auf über 80° C, vorerwärmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohphosphat in die vorerwärmte Säure eingetragen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohphosphat und die vorerwärmte Säure - gegebenenfalls in einem kontinuierlichen Prozeß - gleichzeitig in ein Aufschlüßgefäß eingetragen und zur Reaktion gebracht werden.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das saure" oder mehr öder weniger stark neutralisierte Aufschlußgemisch vor dem Filtrationsvorgang mit einer Ammoniumnitratlösung verdünnt wird.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das System zur Stabilisierung der Löslichkeit der Phosphatkomponenten mit einem der bekannten Stabilisierungsmittel, wie z. B. Magnesiumsulfat, versetzt wird. In Betracht gezogene Druckschriften 'Deutsche Patentschriften Nr. 892 586, 812 433, , 859 625, 750 331, 650 344; schweizerische Patentschrift Nr. 243 107; französische Patentschriften Nr. 1041400, 877 746; USA.-Patentschriften Nr. 2 689 175, 1788 828; L. Schucht, »Die Fabrikation des Superphosphats«, 4. Auflage, 1926, Verlag Fr. Vieweg & Sohn Akt.-Ges., Braunschweig, S. 88.