DE146060C

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Publication number: DE146060C
Application number: DENDAT146060D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT,

Die Erfindung besteht darin, durch Elektrolyse, Apatit oder ähnliche, sehr schwer lösliche Mineralphosphate in ein im Boden leichtlösliches Phosphat umzuwandeln. Das Verfähren wird folgendermaßen ausgeführt:

Als Elektrolyt wird eine Lösung eines oder' mehrerer Salze verwendet, die so gewählt sind, daß bei der Elektrolyse an. der Anode eine Säure frei wird, welche mit Kalk eine

ίο lösliche Verbindung bildet, während an der Kathode ein basisches Hydrat gebildet wird. Hierzu sind Alkali- oder Ammoniaksalze anwendbar, welche Chlorsäure oder Oberchlorsäure enthalten.

Wird das Mineralphosphat in geeigneter Weise in einem solchen Elektrolyten in die Nähe der Anode gebracht, so wird das Phosphat von der hier gebildeten Säure aufgelöst. Sobald diese Lösung sich an der Kathode mit der diese umgebenden alkalischen Flüssigkeit vermischt, wird das aufgelöste Calciumphosphät wieder niedergeschlagen, und zwar in Form einer voluminösen flockigen Masse, welche nach dem Absetzen nach und nach ausgeschöpft oder in sonst geeigneter Art gesammelt werden kann.

Dieses niedergeschlagene Phosphat ist bei gewöhnlicher Temperatur oder bis zu 100 ° C. getrocknet, ein weißes, amorphes, lockeres Pulver, welches ungefähr 45 Prozent Phosphorsäure enthält Und in 2prozentiger Zitronensäurelösüng leicht löslich, in Wasser unlöslich ist; geglüht wird es schwerer löslich. Um zu verhindern, daß das niedergeschlagene Phosphat sich wieder mit der^; sauren Anoden-' ■' flüssigkeit., die es lösen würde, mischt, ist es

vorteilhaft, die beiden Elektroden durch ein poröses Diaphragma zu scheiden, das die Lösung zwar durchläßt, nicht aber das niedergeschlagene Phosphat;

Ist das Mineralphosphat mit Quarz, Feldspat oder ähnlichen Mineralien verunreinigt, so verbleiben die genannten Verunreinigungen an der Anode ungelöst, und es wird ein ebenso reines und phosphorsäurereiches Phosphat gewonnen. Enthält dagegen das Mineralphosphat Eisenerz, so wird das Phosphat in geringem Maße durch Eisenoxyd verunreinigt.

Auf der beiliegenden Zeichnung ist bei- ■ spielsweise eine Ausführungsform der für das Verfahren anwendbaren Apparate schematisch dargestellt. ·

In einem Behälter B, welcher aus Holz oder beliebigem anderen zweckmäßigen Material hergestellt werden kann, wird der Elektrolyt E eingefüllt und Kathoden K aus Eisen, Kupfer oder anderem passenden Metall eingesetzt. In den Behälter B -wirji ein zweiter Behälter C eingesetzt, welcher aus Holz sein, kann. Der Boden desselben ist mit zahlreichen Löchern versehen, während dies bei den Seitenwänden nicht der Fall ist. Außerdem ist der Boden im Innern von einem porösen Diaphragma D bedeckt, welches aus Bast, Asbesttuch usw. sein kann. In den Behälter C wird das. Mineralphosphat P eingeführt und· werden Anoden A aus Kohle, Platin, Bleisuperoxyd oder anderem Material, das bei elektrolytischer Entwicklung von Sauerstoff aus einer sauren Lösung nicht angegriffen. wird, eingesetzt. ^

Wird beispielsweise al? Elektrolyt Natrium-.

chlorat oder Natriumperchlorat in einer ioprozentigen Lösung angewendet, so bildet sich/ wenn der Strom durch das Bad geschickt •wird, an den Anoden A freie Chlorsäure oder Überchlorsäure, die das Mineralphosphat löst. Die so erhaltene kalk- und phosphorsäurehaltige Lösung ist spezifisch schwerer als die ursprüngliche Flüssigkeit und strömt infolgedessen durch das Diaphragma D und die ίο Löcher von C, wie die Pfeile andeuten. Um die Kathoden. K herum bildet sich in diesem Falle Natronlauge; sobald die ausströmende saure Anodenlösung auf die Natronlauge trifft, wird dreibasisch phosphorsaurer Kalk -als ein flockiger Niederschlag F, welcher sich am Boden des Gefäßes ansammelt, ausgeschieden. Der Elektrolyt wird regeneriert. Die Umsetzungen werden bei Annahme von Natriumperchlorat als Elektrolyt durch die folgenden Gleichungen ausgedrückt:

Mineralphosphat

4 H Cl 0±

Überchlorsäure

CaH₁(POJ₂

Monocalciumphosphat

2 Ca (Cl OJ₂

Calciiimperchlorat

Ca Η_Λ (P OJ₂ + 2 Ca (Cl OJ₂ -f 4 Na 0 H = Ca₃ (P OJ₂ + 4 Na Cl O₄ + 4 H₂ O.

Tricalcium- : Nalrium-

. phosphat perchlorat

Eine besondere Anordnung, um frischen Elektrolyt dem Anodenraum zuzuführen, ist

so nicht erforderlich, da derselbe gleichzeitig mit dem Ausströmen der Phosphatlösung durch das poröse Diaphragma eindringt. Man kann jedoch auch, wenn erforderlich, frischen Elektrolyt aus . einem besonderen Behälter dem Anodenraum zuführen.

Als Rohmaterialien können beliebige Mineralphosphate verwendet werden; ein besonderer Vorzug der neuen Methode ist, daß mit derselben stark eisenhaltige Apatite und andere minderwertige Phosphate verarbeitet werden können, die sich zur Herstellung von Superphosphat nicht eignen. Aus einem Apatit mit beispielsweise 30 Prozent A^erunreinigungen von Magneteisenerz, Eisenglanz und Silikaten konnte 90 Prozent des darin befindlichen Apatits gelöst werden, ohne daß die Stromausbeute sich merkbar verminderte. Will man das Aufschließen, fortsetzen, so kann aller Apatit gelöst werden, obwohl die Stromausbeute gegen das Ende abnimmt. Silikate werden nicht gelöst; Eisenerz wird auch nicht gelöst; wenn die Säure im Anodenraum nicht zu stark wird. Sie darf nicht mehr als ungefähr dreifach normal werden, was sehr leicht durch Regelung der Stromstärke oder der Flüssigkeitsmenge im Anodenraum verhindert werden kann. Der Apatit braucht nicht besonders fein pulverisiert zu

sein; mit 2 mm Korngröße läßt sich das Verfahren gut ausführen. ■,

Die Ausbeute beträgt 1,5 g gelösten- Apatit per Amperestunde; die Spannung muß immer höher als die Zersetzungsspannung des Elek- y₀ trolyts sein, somit 2 Volt übersteigen.

Als Elektrolyt^ können z. B. 10 bis 3Pprozentige Lösungen von Natriumchlorat oder Natriumperchlorat angewendet werden. Diese Salze sind hierfür besonders geeignet, da die Chlorsäure und Überchlorsäure sehr leicht lösliche Kalksalze liefern und auch die Natriumsalze äußerst leicht löslich sind, so daß sie leicht von dem niedergeschlagenen Phosphat ausgewaschen werden können. Weiter werden sie durch die Elektrolyse nicht derart verändert, daß sie unbrauchbar werden. Das Natriumchlorat wird bei dem Elektrolysieren allmählich zum größten Teil in Natriumperchlorat umgewandelt, dieses Salz aber wird von dem elektrischen Strom gar nicht verändert.

Claims

Patent-Anspruch:

Verfahren zur Herstellung eines Düngemittels aus Mineralphosphaten, wie Apatit g₀ oder dergl., dadurch gekennzeichnet, daß das Mineralphosphat in einer wässerigen Lösung von Alkalichloraten bezw. -perchloraten mit oder ohne Diaphragma an der Anode der Elektrolyse unterworfen wird.

Hierzu i Blatt Zeichnungen.