DE1467399B - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von granulierten Dreifachsuperphosphatdüngemitteln in lagerungsbeständiger Form - Google Patents

Description

1 2

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren Vermahlung, in die Granuliervorrichtung zurück-

zur kontinuierlichen Herstellung von granulierten geführt werden.

Dreifachsuperphosphatdüngemitteln in lagerungs- In der deutschen Auslegeschrift 1 050 777 wird ein

beständiger Form durch Aufschluß von Rohphos- Verfahren zur Herstellung von streufähigen Dreifach-

phaten mit Phosphorsäure. 5 superphosphatdüngemitteln durch Aufschluß von

Es ist bekannt, Dreifachsuperphosphatdüngemittel Rohphosphaten mit verdünnter Phosphorsäure und durch Aufschluß von auf einen entsprechenden Fein- anschließender Reifung, Zerkleinerung, Trocknung heitsgrad gemahlenen Rohphosphat durch Phosphor- und Siebung der Aufschlußmasse beschrieben, welsäure mit einer Konzentration von 46 bis 55 Gewichts- ches darin besteht, daß die zum Aufschluß der insprozent P₂O₅, Granulieren der erhaltenen Masse nach io besondere ungemahlenen Rohphosphate dienende Zusatz einer erheblichen Menge an Wasser und durch verdünnte Phosphorsäure vor der Zugabe der Rohanschließendes Trocknen der Granulate, herzustellen. phosphate mit etwa der 0,5- bis 3fachen Mnge an im

Diesem bekannten Verfahren haftet der erhebliche Kreislauf geführtem trockenem Fertiggut aus einem

Nachteil an, daß es besonders viel Wärme verbraucht, früheren Arbeitsgang des Verfahrens innig vermischt

da zuerst die für den Aufschluß verwendete Phosphor- 15 wird.

säure konzentriert und dann nach dem Granuliervor- Dieses Verfahren unterscheidet sich von dem erfin-

gang das zugesetzte Wasser verdampft werden muß. dungsgemäßen Verfahren vor allem dadurch, daß es

Diese Maßnahmen bedeuten einen Nettowärmever- diskontinuierlich arbeitet, und zwar wegen der erfor-

lust von etwa 120 000 bis 150 000 kcal/t des her- derlichen Lagerung des Superphosphate in einem

gestellten Dreifachsuperphosphatdüngemittels. ao Reifungsbehälter, wobei sich diese Lagerung über

hm weiteres bekanntes Verfahren zur Herstellung einen längeren Zeitraum hinweg erstreckt,

solchei l'hosphatdüngemittel besteht darin, daß das Ferner unterscheidet sich das erfindungsgemäße

gemahlene Rohphosphat mit verdünnter Phosphor- Verfahren in seiner Zielsetzung grundlegend von dem

säure mil einem Gehalt von 25 bis 33 Gewichtspro- in dieser Literaturstelle beschriebenen Verfahren. Das

zent P .,O- aufgeschlossen wird. Der bei diesem Auf- 25 Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht darin,

schluß'erzeugte Brei ist sehr flüssig. Es ist daher zur Phosphatdüngemittel in Form lagerfähiger Granu-

Herstellimy eines uranulierten Düngemittels notwen- late herzustellen, die eine gute mechanische Festigkeit

dig, diesem flüssigen Brei eine besonders große Menge besitzen und auch bei längerer Lagerung nicht zu-

an trockenem, im Kreislauf geführtem Endprodukt sammenbacken. Demgegenüber werden gemäß der

zuzusetzen, um auf diese Weise nach dem Durch- 30 deutschen Auslegeschrift 1050 777 hauptsächlich

laufen durch die Granuliervorrichtung feuchte Körner Dreifachsuperphosphatdüngemittel in Pulverform er-

zu erhalten, die anschließend in einer von heißen halten, bei denen die Gefahr besteht, daß sie während

Gasen durchströmten Trommel getrocknet werden. der Lagerung zusammenbacken, so daß sie vor dem

Dieses Verfahren besitzt den Nachteil, daß es die Ausstreuen nochmals vermählen werden müssen, was Verwendung einer groß ausgelegten Anlage mit hohen 35 einen erheblichen Nachteil bedeutet. Gemäß einem Anlagekosten erfordert, da die Menge an Endprodukt, Beispiel dieser deutschen Auslegeschrift werden zwar die im Kreislauf geführt werden muß, sehr hoch ist. auch Granulate erhalten, diese sind jedoch hinsicht-Diese Menge beträgt nämlich das 12- bis 15fache der lieh ihrer mechanischen Festigkeit und ihrer Lage-Menge an hergestelltem Düngemittel, wobei außer- rungsfähigkeit nicht mit den erfindungsgemäß herdem auch die Menge des in dem Trockner zu ver- 40 gestellten Phosphatdüngemittelgranulaten zu verdampfenden Wassers sehr hoch ist. Die zu verdamp- gleichen. Wird nämlich ein feuchtes Produkt in einer fende Wassermenge liegt dann pro Tonne Fertig- Trockentrommel getrocknet, so wie dies bei der produkt bei 600 kg, wenn ein Düngemittel unter Ver- Durchführung des in der deutschen Auslegeschrift wendung von Phosphorsäure mit 30 %> P_aO₃ her- 1 050 777 beschriebenen Verfahrens der Fall ist, dann gestellt wird. Ferner ist der thermische Wirkungsgrad 45 bilden sich infolge einer Agglomerierung der sehr dieses Trocknungsvorganges im allgemeinen niedriger feinen Teilchen mehr oder weniger regelmäßige Körais derjenige, welcher beim Arbeiten mit nachträglich ner, die unter Einhaltung bestimmter Vorsichtsmaßkonzentrierter, auf nassem Wege hergestellter ver- nahmen von dem hauptsächlich in Pulverform vordünnter Phosphorsäure, d. h. beim Aufschluß des liegenden getrockneten Produkt abgetrennt werden Rohphosphats mit konzentrierter Phosphorsäure, er- 50 können. Diese Körner besitzen jedoch nicht die mereichbar ist. . chanische Festigkeit, welche für den Fall erforderlich

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die ist, daß die Körner auf maschinellem Wege aus-

den vorstehend beschriebenen Verfahren anhaften- gestreut werden sollen. Vielmehr zerfallen sie nach

den Nachteile beseitigt. Dieses Verfahren zur konti- relativ kurzer Zeit, so daß diese Düngemittel nur von

nuierlichen Herstellung von granulierten Dreifach- 55 Hand ausgestreut werden können,

superphosphatdüngemitteln in lagerungsbeständiger Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungs-

Form durch Aufschluß von Rohphosphaten mit gemäßen Verfahrens besteht darin, daß der Anteil

Phosphorsäure ist dadurch gekennzeichnet, daß in des Breies, gerechnet in Trockenform, mindestens

einer Granuliervorrichtung pulverförmiges Dreifach- 20 Gewichtsprozent des Gewichts des Endprodukts

superphosphat, das durch Aufschluß von feingemah- 60 beträgt.

lenem Rohphosphat mit konzentrierter Phosphor- Ferner ist es vorzuziehen, daß die konzentrierte

säure erhalten wurde, mittels eines durch Aufschluß Phosphorsäure mit einem Ρ,,Ο,-Gehalt von 46 bis

von feingemahlenem Rohphosphat mit verdünnter 55 Gewichtsprozent und die verdünnte Phosphorsäure

Phosphorsäure hergestellten Breies unter inniger Ver- mit einem P,O₅-Gehalt von 25 bis 33 Gewichts-

mischung granuliert wird, worauf in bekannter Weise 65 prozent eingesetzt wird.

die erhaltenen Granulate getrocknet und das durch Eine weitere erfindungsgemäß bevorzugte Ausfüh-

einen anschließenden Siebvorgang vom Endprodukt rungsform besteht darin, daß zur Erzeugung eines

abgetrennte Unter- und Überkorn, das letztere nach binären Düngemittels zusätzlich ein Düngesalz, vor-

3 4

zugsweise ein Kalisalz, in die Granuliervorrichtung Temperaturen:

eingeführt wird. Vorzugsweise beträgt der Anteil des _der konzentrierten oder verdünnten Phosphor-

Breis hierbei, gerechnet in Trockenform, etwa säure· ⁰O bis 6(P C

³⁷M °^^ηΐ5Ρ^ΓΟΖεη,^{1 des} Gewichts des Endprodukts. _{der hd}ß_{en in die} Trockentrommel 13 eingeleite-

Nachstehend wird eine beispielhafte Anlage zur 5 _ten Gase- ^50 bis 750 ' C

Herstellung der erfindungsgemäßen granulierten Drei- _{def di}; _Tr"_{ockünlroninlcl}',_{3 verlaS}senden war-

fachsuperphosphatdungemittel an Hand der Ze.ch- _{G 70 bj 15()}, _c

nung beschrieben. , ,. _ . . ' . . _..

Das vorher auf den zweckentsprechenden Fein- der die Trocken romme 13 verlassenden Dungeheitsgrad gemahlene Rohphosphat wird in dem Vor- io rn.ttelkorner: 60 bis 100 C. ratsbehälter 1 gespeichert und mittels des Dosier- Die nach dem Verfahren gemäß der Erfindung bandes 2 kontinuierlich dem Mischer 4 aufgegeben, in hergestellten, granulierten Dreifachsuperphosphatwelchen gleichzeitig konzentrierte Phosphorsäure mit düngemittel besitzen eine sehr gute Handeisgiite, einem Gehalt von 46 bis 55 Gewichtsprozent P.,0- d. h., ihre Härte beträgt, nach dem nachstehend beeingeleitet wird, deren in der Zeiteinheit zugeführte 15 schriebenen Versuch bestimmt, 2 bis 7 kg. Menge durch die Dosiervorrichtung 3 geregelt wird. Die Härte wird dadurch gemessen, daß auf das Die erhaltene Mischung fällt in die Aufschlußtrom- zu untersuchende Korn ein an ein Dynamometer anmel S, welche sich sehr langsam um eine nahezu hori- geschlossener zylindrischer Stab mit einem Durchzontale Achse dreht und innen mit einer Kratzvor- messer von 4 mm aufgesetzt wird. Hierbei wird der richtung 6 ausgerüstet ist. ao von dem Dynamometer angezeigte Druckwert dann Die Verweilzeit der Reaktionsmasse in der Auf- festgestellt, wenn durch den Stab das Korn zermalmt schlußtrommel 5 ist ausreichend für deren Verfesti- wird.

gung und Überführung in den pulvcrförmigen Zu- Hei spiel 1 stand. Beim Verlassen der Aufschlußtroniniel 5 fällt Dem Mischer 4 werden kontinuierlich 3190 kg/Std. das pulverförmige Dreifachsuperphosphat in eine »5 Marokkophosphat mit einem Gehalt von 32 Ge-Granuliertrommel 7, in welcher über ein Düsenrohr wichtsprozent P.,0- und 5460 kg/Std. konzentrierte 12 der über den Überlauf des mit einer Rührvonicfi- Phosphorsäure mit 50 Gewichtsprozent P₂O. aufgetung ausgerüsteten Aufschlußbehälters 11 ausfließende geben. Die mittlere Verweilzeit der Mischung Brei· zugesetzt wird. Diesem Aufschlußbehiüter Il in dem Mischer 4 beträgt etwa 30 Sekunden, werden kontinuierlich aus dem Vorratsblinker 8 mit- 30 Dann wird die Mischung in die Aufschlußtromtels des Dosierbandes 9 Rohphosphat und über die mel 5 übergeführt. Ihre mittlere Verweil/eit in die Dosiervorrichtung 10 verdünnte Phosphorsäure mit scr Trommel 5 beträgt etwa K) Minuten. VkIi Freieinem Gehalt von 25 bis 33 Gewichtsprozent P₁O- werden von etwa 200 kg.Std. an Kohlensaure und aufgegeben. Wasserdampf verlassen die Aufschlußtrummel 5 Das die Granuliertrommel 7 verlassende granulierte 35 8450 kg. Std. festes pulverförmiges Dreiiachsupur Dreifachsuperphosphatdüngemittel fällt in eine durch phosphat, welches zusammen mit 3OOOi) kg. Std in der Verbrennungskammer 14 erzeugte heiße Gase an Unterkorn und gemahlenem Überkoni, die beheizte Trockentrommel 13. Vom Austri»sende durch den Schrägförderer 20 im Kreislauf zurückdieser Trockentrommel 13 wird das granulierte Drei- geführt werden, in die Granuliertrommel 7 gelangt. fachsuperphosphatdüngemittel durch den Elevator 15 40 Gleichzeitig werden kontinuierlich in den Aufauf das Sieb 16 gefördert. Das auf diesem anfallende schlußbehälter 11 1060 kg/Std. Marokkophosphat Überkorn gelangt nach der Mahlanlage 19. Das Sieb mit 32 Gewichtsprozent P₁O, und 3030 kg/Std. ver-17, auf welches das durch das Sieb 16 hindurch- dünnte Phosphorsäure mit einem Gehalt an P₂O₅ gesiebte granulierte Produkt gelangt, trennt das gra- von 30 Gewichtsprozent gegeben. Die Temperatur nulierte Dreifachsuperphosphatdüngemittel von han- 45 der eingesetzten Phosphorsäure beträgt etwa 40" C. delsüblichen Abmessungen ab, welches bei 18 nach Die frei werdende Menge an Kohlensäure und Wasdem Speicherraum abgeführt wird, während das serdampf liegt etwa bei 50 kg/Std. Über den Über-Unterkorn zusammen mit dem die Mahlanlage 19 ver- lauf fließen in die Granuliertrommel 7 durch das lassenden zerkleinerten Überkorn durch den Schräg- Düsenrohr 12 4040 kg/Std. an flüssigem Brei, durch förderer 20 wieder in die Granuliertrommel 7 ein- 50 dessen Einwirkung die Agglomerierung des trokgeführt wird. kenen festen Dreifachsuperphosphats zu feuchten Je nach den Vorbedingungen für die Durchführung Körnern erfolgt. Die mittlere Verweilzeit in der des Verfahrens gemäß der Erfindung, wie dem Fein- Granuliertrommel 7 beträgt etwa 2 Minuten, heitsgrad, der Reaktivität des Rohphosphats, dem Es treten also in die Trockentrommel 13 insgesamt mehr oder weniger hohen Gehalt der für die Auf- 55 42 490 kg/Std. an feuchtem granuliertem Produkt ein Schlüsse verwendeten Phosphorsäuren an P₂O, usw., und aus dieser nach Verdampfung von 2490 kg/Std. sind die Verweilzeiten und Temperaturen innerhalb an Wasser 40 000 kg/Std. an trockenem granuliertem verhältnismäßig weiter Grenzen veränderbar. Nach- Produkt aus. Die Temperatur der heißen, in die stehend werden diese Werte größenordnungsmäßig Trockentrommel 13 eingeleiteten Gase beträgt etwa angegeben: 60 500° C und die mittlere Verweilzeit der Granulate _v ·, -_t etwa 12 Minuten. Durch Absieben werden zusammen verweuzei n. 30 000 kg/Std. an Überkorn, das gemahlen wird, in dem Mischer 4: 15 Sekunden bis 5 Minuten, _un£j _an Unterkorn abgetrennt. Das gemahlene Über-, in der Anschlußtrommel 5: 5 Minuten bis korn und das Unterkorn werden zusammen unmittel-2 Stunden je nach der Reaktivität des verwen- g₅ bar wieder in die Granuliertrommel 7 eingeführt, deten Rohphosphats, während nach dem Speicherraum 18 10 000 kg/Std. in der Granuliertrommel 7: I bis 5 Minuten, an granuliertem Dreifachsuperphosphatdüngemittel in der Trockentrommel 13: 10 bis 13 Minuten. von handelsüblicher Korngröße, d. h. aus Körnern

mit einem Durchmesser zwischen 2 und 4 mm oder gegebenenfalls zwischen 1 und 3 mm bestehend, abgeführt werden. Das Verhältnis des Gewichts des für die Granulierung verwendeten Breis zu dem des getrockneten Dreifachsupcrphosphaldüngcmittcls beträgt nach diesem Beispiel 40,4° n. Die analytische Zusammensetzung des hergestellten, granulierten Drcifachsupcrphosphatdüngemittels ist die folgende:

P₂O₅ insgesamt: 50 Gewichtsprozent,
P₁O₅ in Wasser und alkalischem Ammoniumcitrat löslich: 48.5 bis 49 Gewichtsprozent,
P₂Oj in Wasser löslich: 47.5 bis 48 Gewichtsprozent.

Nach einem Rcifungsvorganp von einigen Stunden Dauer betrug die Härte der Körner etwa 5 bis 7 kg.

Es ist bekannt, daß die Anwesenheit von Kalisalzen, wie KCl oder K₁SO₄, den Verlauf der Aufschlußreaktion eines Rohphosphats durch Phosphorsäure in erheblichem Grade beeinträchtigt. In gewissen Fällen liegt dann der Aufschlußgrad unter 75°/o. Dieser Nachteil kann an sich dadurch behoben werden, daß das Kalisalz und das für sich hergestellte Dreifachsuperphosphat gemischt, dann das Gemisch durch Wasserzusatz granuliert und das derart erhaltene binäre Düngemittel getrocknet wird. Diese Arbeitsweise hat jedoch den Nachteil eines hohen Wärnieverbrauchs für die Abscheidung der erheblichen Menge an Wasser, die in diesem Fall eingeführt wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens gemäß der Erfindung ist es möglich, diese Nachteile zu vermeiden. Das geschieht dadurch, daß zusätzlich ein Düngesalz, wie ein Kalisalz, in der Granuliervorrichtung der Mischung aus pulvcrförmigcm Dreifachsuperphosphat, dem durch Ausschluß von feingemahlenem Rohphosphat mit verdünnter Phosphorsäure gebildeten Brei und dem im Kreislauf geführten Produkt zugemischt wird.

Bei dieser Arbeitsweise beschränkt sich die nachteilige Beeinflussung des Verlaufs des Rohphosphataufschhisses auf den Bruchteil des Phosphats, aus welchem durch die verdünnte Phosphorsäure der für die Granulierung erforderliche Brei hergestellt wird.

Aus diesem Grunde ist es von Vorteil, wenn in die Gesamtzusammensetzung eine möglichst große Menge an Dreifachsuperphosphat in festem pulverförmigem Zustand eingeführt und die Menge des Breis auf die gerade für die,Herbeiführung des gewünschten GraniilictVorganges erforderliche Menge beschränkt wird. Fs ergibt sich dann ein besonders intensiver Aufschluß des Rohphosphats.

Die in diesem Falle verwendete Anlage weist lediglich zusätzlich einen Vorratsbehälter 21 für da>> Düngesalz und ein Dosierband 22 auf. durch welches das Düngesalz in die Granuliertrommel 7 eingeführt wird.

Die bei dieser Ausführunesform des Verfahrens angewendeten Verweilzeiten und Temperaturen liegen ebenfalls innerhalb der oben giößenordnungsmäßig angegebenen Grenzwerte.

Nachstehend wird ein Beispiel für die Durchführung der letztbeschriebenen Ausführunesform des erfindungsgemäßen Verfahrens gegeben.

Beispiel 2

Dem Mischer 4 weiden kontinuierlich 1350 kg Std. Marokkophosphat mit 32 Gewichtsprozent P.,O_S und

2280 kg/Std. konzentrierte Phosphorsäure mit 50 Gewichtsprozent P₂O, aufgegeben. Die Verweilzeit in dem Mischer 4 beträgt etwa 30 Sekunden. Dann gelangt die Mischung in die Aufschlußtrommel 5, in welcher die mittlere Vcrweilzeit etwa 30 Mjnuten beträgt. Nach Abgabe von 80 kg/Std. an Kohlensäure und 'Wasserdampf treten aus der Aufschlußtrommel 5 3550 kg. Std. pulverförmiges Dreifachsuperphosphat aus, die nach der Granuliertrommel 7 gelangen, ίο Außer diesem pulverförmigen Dreifachsuperphosphat werden dieser Granuliertrommel 7 aufgegeben:

30 000 kg/Std. im Kreislauf geführtes fertiges Produkt (das aus dem Unterkorn und dem gemahlenen Uberkorn des Siebvorganges besteht),

4330 kg/Std. Kaliumchlorid mit 60 Gewichtsprozent K₂O, das aus dem Vorratsbehälter 21 stammt und mittels des Dosierbandes 22 zugegeben wird,

3750 kg/Std. an flüssigem Brei, der in dem Aufschlußbehälterll durch Mischen von 1000 kg Std. Marokkophosphat mit 32 Gewichtsprozent P.,O₅ und 2800 kg. Std. \erdünntcr Phosphorsäure mit 30 Gewichtsprozent P₂O₅ unter Freiwerden von

^ϊ5 50 kg Std. an Kohlensäure und Wasserdampf erhalten wird.

Die Verweilzcit in der Granuliertrommel 7 beträgt etwa 2 Minuten. Aus der Trommel 7 werden 41 630 kg/Std. Düngemittel in Form von feuchten Körnern ausgetragen, die der Trockentrommel 13 aufgegeben werden, aus welcher nach Verdampfung

• von 1630 kg/Std. Wasserdampf 40000 kg/Std. getrocknetes granuliertes Düngemittel ausgetragen wcrden. Die Temperatur der in die Trockentrommel 13 eingeleiteten heißen Gase beträgt etwa 500" C und die mittlere Vcrweilzeit der Granulate in der Trokkcntrommel 13 etwa 12 Minuten. Durch Absieben werden 10000 kg, Std. körniges Fertigprodukt von ausgezeichnetem Aussehen abgetrennt. Das Verhältnis des Gewichtes an für die Granulierung verwendetem Brei zu dem Gewicht des trockenen Dreifachsuperphsophatdüngemittels. welches außerdem Kalisalz enthält, beträgt gemäß diesem Beispiel 37.5 Gcwichtsprozent. Die analytische Zusammensetzung des hergestellten granulierten Düngemittels ist die folgende:

P..O_S insgesamt: 27.3 Gewichtsprozent.

_J(, P.O. in Wasser und alkalischem Ammonium-

citrat löslich: 26 bis 26.5 Gewichtsprozent.

Κ.,Ο: 26 Gewichtsprozent.

Fs handelt sich also um ein zusammengesetztes binäres Düngemitel mit den Verhältniszahlen 0:26:26. Nach einer Reifung von einigen Stunden Dauer beträgt die Härte der Körner etwa 9 kg.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von granulierten Dreifaclisupcrpliosphatdüngemitteln in lageruiigsbeständiger Form durch Auf-Schluß von Roliphosphaten mit Phosphorsäure, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Granuliervorrichtung pulverförmiges Dreifachsuperphosphat, das durch Aufschluß von fein-

gemahlenem Rohphosphat mit konzentrierter Phosphorsäure erhalten wurde, mittels eines durch Aufschluß von feingemahlenem Rohphosphat mit verdünnter Phosphorsäure hergestellten Breis unter inniger Vermischung granuliert wird, worauf in bekannter Weise die erhaltenen Granulate getrocknet und das durch einen anschließenden Siebvorgang vom Endprodukt abgetrennte Unter- und Überkorn, das letztere nach Vermahlung, in die Granuliervorrichtung zurückgeführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Breis, gerechnet in Trockenform, mindestens 20 Gewichtsprozent des Gewichts des Endprodukts beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die konzentrierte Phosphorsäure mit einem P₂O₅-Gehalt von 46 bis 55 Gewichtsprozent und die verdünnte Phosphorsäure mit einem P₂O₅-Gehalt von 25 bis 33 Gewichtsprozent eingesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung eines binären Düngemittels zusätzlich ein Düngesalz, vorzugsweise ein Kalisalz, in die Granuliervorrichtung eingeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Breis, gerechnet in Trockenform, etwa 37,5 Gewichtsprozent des Gewichts des Endprodukts beträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 909584/149