DE1542432C3

DE1542432C3 - Verfahren zur Herstellung eines Superphosphatdungemi ttels

Info

Publication number: DE1542432C3
Application number: DE1542432A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: PRODUITS CHIMIQUES D' AUBY NEUILLY-SUR-SEINE (FRANKREICH) Ste
Current assignee: PRODUITS CHIMIQUES D' AUBY NEUILLY-SUR-SEINE (FRANKREICH) Ste
Priority date: 1965-05-21
Filing date: 1965-11-15
Publication date: 1973-09-13
Also published as: FR1502620A; DE1542432A1; GB1130512A; NL148865B; NL6601807A; BE706373A; DE1542432B2

Description

R—N

(CH₂-CH₂-O)_n-H

(CH₂-CH₂-O);-H

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erhalten werden, worin R eine aliphatische Kette mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen bedeutet und (« + «') eine Zahl von 3 bis 30 ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert für (n + «') 11 ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als oberflächenaktives Mittel Diamin- oder Polyaminderivate der Formel

(CH₂-CH₂-O)_n-H
R-N(CH₂)³- N

(CH₂-CH₂-O)₁;-H
(CH₂-CH₂-O); —H

zugegeben werden, wobei R eine aliphatische Kette mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und (/1 + ri + n") die Zahl 12 ist.

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45 gut Stoffe beigemischt werden, welche die Lagerfahigkeit, die Düngewirkung, die Streufähigkeit u. dgl. günstig beeinflussen (deutsche Patentschrift 811 346). Die Natur der beizumischenden Stoffe ist aus dieser Angabe nicht konkret erkennbar.

Schließlich ist es bei der Herstellung von kalisalzhaltigen Düngemitteln bekannt, kationenaktive Amine zu verwenden. Die oberflächenaktiven Amine werden bei der Herstellung des Kalisalzes im Löseverfahren als Flotationsmittel verwendet (deutsche Auslegeschrift 1 075 642).

Dem Stand der Technik ist somit zwar die Zugabe von oberflächenaktiven Mitteln als bekannt zu entnehmen, die genannten oberflächenaktiven Mittel eignen sich jedoch nicht für die Herstellung eines Superphosphatdüngemittels durch Säureaufschluß von Rohphosphat.

Für den Aufschluß von Rohphosphaten mit Phosphorsäure zur Herstellung von Superphosphaten ist jedoch bereits ein Verfahren bekannt, bei welchem in die Aufschlußmischung ein oberflächenaktives Mittel eingebracht wird. Als oberflächenaktive Mittel werden dabei Kondensationsprodukte von Äthylenoxyd mit einem höheren Alkohol oder mit Alkylphenolen, Alkylphenoxypolyoxyäthylenäthanol, Äthylenoxyd-Mercaptan-Kondensationsprodukten u. dgl. genannt, wobei die verwendete Menge dieser Mittel 0,005 bis 0,1% ist (deutsche Auslegeschrift 1 081 481).

Trotz der Zugabe der vorstehenden bekannten Mittel hat es sich jedoch gezeigt, daß die Umsetzung relativ langsam und unvollständig vor sich geht, wobei bei den bekannten Verfahren Reifungsgeschwindigkeiten von bis zu 5 Wochen genannt werden.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht deshalb darin, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem sich auf einfache Weise ein Düngemittel von verbesserter Produktqualität in relativ kurzen Verfahrenszeiten herstellen läßt.

Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß man als oberflächenaktive Mittel oxyäthylierte Fettamine mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen bzw. deren Derivate einsetzt.

Vorteilhafterweise werden als oberflächenaktive Mittel tertiäre oxyäthylierte Amine eingesetzt, die durch Kondensation von Äthylenoxyd mit primären Aminen der allgemeinen Formel

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Superphosphatdüngemittels durch Säureaufschluß von Rohphosphat unter Einbringung eines oberflächenaktiven Mittels in die Aufschlußmischung.

Um das Austrocknen und Zusammenbacken von Düngemittelsalzen zu verhindern, ist es bereits bekannt, die Salzteilchen mit einem Schutzfilm auf der Basis eines Acetas langkettiger Amine mit 12 bis Kohlenstoffatomen zu überziehen. Diese Maßnahme wird speziell bei Kaliumchlorid verwendet (französische Patentschrift 967 265).

Bei der Herstellung eines Materials auf der Basis von Sylvit bzw. Kaliumchlorid, bei welchem ein 60 ■ Zusammenbacken der Kristalle verhindert werden soll, ist es weiterhin bekannt, eine Sole zuzusetzen, die insbesondere langkettige aliphatische Amine und ihre wasserlöslichen sauren Salze enthält (USA.-Patentschrift 2 480 694).

Zum Stand der Technik gehört außerdem bereits die Herstellung von Kalkstickstoff aus Karbid unter Bewegung des Reaktionsgutes, wobei dem Reaktions-R-N

(CH₂-CH₂-O)_n-H

(CH₂-CH₂-O)_n'-H

erhalten werden, worin R eine aliphatische Kette mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen und (n + «') eine Zahl von 3 bis 30 ist, wobei der Wert 11 bevorzugt wird.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn das oberflächenaktive Mittel ein Diamin- oder Polyaminderivat der Formel

(CH₂-CH₂-O)_n-H

R—N(CH₂)³-N

(CH₂-CH₂-O)_n-H
(CH₂-CH₂-O)_n' —H
ist, wobei (n + n' ■+- /1") die Zahl 12 bedeutet.

üblicherweise geht man von Tricalciumphosphaten aus, die beispielsweise mit Schwefelsäure aufgeschlossen werden. Das in der aufgeschlossenen Mischung dispergierte oberflächenaktive Mittel ist kationisch oder wenigstens teilweise kationisch, hat jedoch einen nichtionischen Charakter, wodurch die Zwischenreaktionen und Umsetzungen begünstigt werden. Das bedeutet, daß das erfindungsgemäße Verfahren auf Grund der gleichzeitigen kationischen und nichtionischen Wirkung infolge der eingebrachten oxyäthylierten Ketten im großen Rahmen variabel ist. Da der Brei eine gute Fließfähigkeit hat, obwohl der Endgehalt an Wasser beträchtlich vermindert ist und eine starke Expansion aufweist, wird die Reaktion erleichtert. Die eingesetzten Säuren können stark konzentriert sein, und Dosierungsschwankungen wirken sich kaum aus. Die Verfahrenszeiten sind sehr kurz, unabhängig davon, ob kontinuierlich oder diskontinuierlich gearbeitet wird. Das gewonnene Produkt weist bezüglich seiner Eigenschaften keine merklichen Schwankungen auf. Die Reifung und Stabilisierung des gewonnenen Produktes erfolgt sehr schnell, so daß nach relativ kurzer Zeit eine Weiterverarbeitung möglich ist und somit Lagerzeiten entfallen. Die Körnigkeit des gewonnenen Superphosphatdüngemittels ist hervorragend, ein Verbacken tritt weder bei der Herstellung noch bei der Lagerung und der weiteren Verwendung des Produktes ein. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Ausgangsphosphate, beispielsweise marokkanischer Phosphat oder Tricalciumphosphat, nicht sehr fein gemahlen zu werden brauchen. Die Zugabe des oberflächenaktiven Mittels kann bei irgendeiner Aufbereitungsstufe zur Erzeugung der Aufschlußmischung erfolgen. Dabei kann die Einführung über mehrere Stufen verteilt vorgenommen werden.

Die Erfindung wird an Hand der nachstehenden Beispiele näher erläutert.

Beispiel 1

In einem Mischer als Aufschlußvorrichtung läßt man entsprechend gemahlenes marokkanisches Phosphat und Schwefelsäure miteinander reagieren, um so Mono- und/oder Dicalciumphosphate herzustellen, die in Wasser und Ammoniumeitrat löslich sind. Der Aufschlußmischung wird vorzugsweise im Vormischer etwas unterhalb der Zuführungsstelle der Phosphate und Säuren ein oberflächenaktives Mittel mit komplementärer kationischer und nichtionischer Wirkung zugesetzt. Dieses Mittel erhält man aus handelsüblichen Fettsäuren tierischen oder pflanzlichen Ursprungs, insbesondere aus Talg-, Kopra- oder Tallölfetisäuren, wobei dieses Mittel in einer Menge von 0,05 bis 0,3 Gewichtsprozent, bezogen auf das erzeugte Superphosphat zugegeben wird. Dabei erhält man das oberflächenaktive Mittel aus dem Gemisch von Fettsäuren dadurch, indem es zuerst zur Nitrilbildung mit wasserfreiem Ammoniak und anschließend hydriert wird, wodurch sich ein primäres Fettamin bildet. Dieses Fettamin wird anschließend mit 11 Äthylenoxydmolekülen kondensiert. Die Zugabe des so geschaffenen oberflächenaktiven Mittels in die Aufschlußmischung führt zu dem Produkt mit den vorstehend beschriebenen überlegenen Qualitäten.

B e i s ρ i e 1 2

Einer Aufschlußmischung gemäß Beispiel 1 wird in dem angegebenen Mengenbereich ein Polyaminderi-

vat zugegeben, das folgendermaßen gewonnen wird. Es wird von einem Polyamin folgender Struktur ausgegangen:

R-[NH(CH₂)J^NH₂

wobei χ 1 bis 5, y 1 bis 5 und R eine aliphatische Kette mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen ist.

Das Polyaminderivat erhält man durch Addition einer bestimmten Anzahl von Äthylenoxydmolekülen an die primären und sekundären Aminfunktionen. Die durch Zugabe eines solchen oberflächenaktiven Mittels gewonnenen Produkte haben die vorstehend beschriebenen überlegenen Eigenschaften.

B e i s ρ i e 1 3

Marokkanisches Phosphat, das 81 Gewichtsprozent Tricalciumphosphat enthält, von dem 85% durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,074 mm und von dem 100% durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,147 mm gehen, wird durch Schwefelsäure mit 53 Be bei 15° C in der Kammer aufgeschlossen, wobei die Schwefelsäure in einer für die Herstellung von Superphosphaten geeigneten Menge zugegeben wird. Diese Aufschlußmischung wird in drei gleiche Mengen A, B und C aufgeteilt. Während der Menge A keinerlei Zusatzstoff zugesetzt wird, wird der Menge B 0,02%, bezogen auf die behandelte Masse, Laurylalkohol, der mit 7 Mol Äthylenoxyd kondensiert ist, zugesetzt (gemäß deutscher Auslegeschrift 1 081 481). Der Menge C wird ein 11-Mol-Äthylenoxyd-Talgfettamin zugegeben. Nach dem Entfernen aus der Kammer wird der Umsetzungsgrad der einzelnen Mengen bestimmt, der der nachstehenden Tabelle zeitabhängig entnommen werden kann.

Umsetzungsgrad in %

40	A	Entfernen aus der Kammer	Ende	2 Tage	5 Tage	10 Tage	20 Tage
	B	Beginn	90,25
45 _c	90,3	91	92	93	94,3	94,4
90,9	92,45	92,5	94	94,4	94,4
90,7	94	95	94,9	95,5

Man sieht, daß die Umsetzung der Menge C wesentlich schneller erfolgt und vollständiger ist als die der übrigen Mengen. So erhält man bereits eine Umsetzung von 94% bei der Menge C nach 2 Tagen, während bei der Menge B für die gleiche Umsetzung 5 Tage erforderlich sind.

Je nach Ursprung, Eigenschaften und Mengenanteilen der Bestandteile der Base ist es vorteilhaft, die Wahl des kationischen und/oder nichtionischen Mittels zu variieren. So können in bestimmten Fällen an Stelle von oxyäthylierten Aminen und Diaminen PoIyaminderivate verwendet werden, wobei für die Kondensation an Stelle von Äthylenoxyden Kondensate von Äthylenoxyd und/oder Propylenoxyd und/oder Butylenoxyd mit Mono- oder Polyaminen verwendet werden. Es kann außerdem von Vorteil sein, rein kationische Mittel mit rein nichtionischen Mitteln zu mischen, wobei als kationische Mittel beispielsweise Amine und/oder Aminsalze und als nichtionische Mittel beispielsweise oxyäthylierte Alkylphenole eingesetzt werden können.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Superphosphatdüngemittels durch Säureaufschluß von Rohphosphat unter Einbringung eines oberflächenaktiven Mittels in die Aufschlußmischung, dadurch gekennzeichnet, daß man als oberflächenaktive Mittel oxyäthylierte Fettamine mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen bzw. deren Deri- ίο vate einsetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß tertiäre oxyäthylierte Amine als oberflächenaktive Mittel zugesetzt werden, die durch Kondensation von Äthylenoxyd mit primären Aminen der allgemeinen Formel